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Effet Hall topologique géant dans les couches minces d’oxyde corrélé

Dans cet article, nous avons mis en évidence un effet Hall topologique de forte amplitude dans des couches minces de la manganite CaMnO3 faiblement dopée en cérium. Les mesures de microscopie à force magnétique ont révélé la présence de bulles magnétiques dont l’évolution de la densité avec le champ magnétique coïncide avec celle de l’effet Hall topologique. Enfin, l’amplitude de l’effet Hall topologique dépend significativement de la concentration de porteurs dans (Ca,Ce)MnO3 et diverge à faible dopage au voisinage de la transition métal-isolant. Nous discutons l’amplification de l’effet Hall topologique en diminuant le dopage par des effets de corrélations électroniques.

Référence :
“Giant topological Hall effect in correlated oxide thin films”
Vistoli L., Wang W., Sander A., Zhu Q., Casals B., Cichelero R., Barthélémy A., Fusil S., Herranz G., Valencia S., Abrudan R., Weschke E., Nakazawa K., Kohno H., Santamaria J., Wu W., Garcia V. and Bibes M.
Nature Physics DOI : 10.1038/s41567-018-0307-5

Collaborations :
Département de Physique et Astronomie, Université Rutgers, USA
Institut de Ciència de Materials de Barcelona, Espagne
Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialen & Energie, Allemagne
Department of Earth and Space Science, Graduate School of Science, Osaka University, Japon
Department of Physics, Nagoya University, Japon
Physics of Complex Materials Group (GFMC), Universidad Complutense de Madrid, Espagne

Résistivité transverse d’une couche mince de Ca0.96Ce0.04MnO3 à différentes températures montrant trois composantes : (i) l’effet Hall normal (ex. à 130 K), (ii) l’effet Hall anormal (<100 K) lié à l’aimantation perpendiculaire du film, et (iii) l’effet Hall topologique (<80 K) lié aux bulles magnétiques observées en microscopie à force magnétique.