中国科学院物理研究所研究员方忠等人详细分析了动量空间中的势能奇点问题(Berry Phase),首次提出其实质上相应于倒空间的一种磁单极存在形式。这种磁单极并非存在于实际空间,而是存在于晶体的动量空间中。并且,这种磁单极具有很低的能量,能够在实验中很容易观测到。最直接的方法是测量磁性晶体中的反常Hall效应。由于磁单极的存在,电子的Hall输运行为受到很大影响,导致其反常Hall系数与晶体的磁化强度成非线性关系,而并非以前预测的线性关系。方忠基于以上理论,并通过第一原理计算的方法,直接计算出了钙钛矿型钌氧化物中的反常Hall系数,并与日本著名实验科学家十仓好纪领导的实验小组测量的实验结果进行了比较,得到了一致的结果。此结果将可能对超导机理的研究及具有特殊电磁特性的新材料的设计等,起到直接的理论指导作用。
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