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Effet Hall topologique dans SrIrO3 induit par proximité avec un ferromagnétique demi-métallique

L’effet Hall anormal (AHE) est un phénomène de transport intriguant qui se produit généralement dans les ferromagnétiques en raison de la rupture de la symétrie d’inversion temporelle et de l’interaction spin-orbite. Nous montrons ici que l’AHE peut être créé artificiellement dans des matériaux où il est absent à l’origine en combinant les effets de la rupture de symétrie, de l’interaction spin-orbite et du magnétisme induit par proximité. En particulier, nous trouvons un AHE étonnamment grand à l’interface entre une manganite ferromagnétique (La0.7Sr0.3MnO3) et un iridate demi-métallique (SrIrO3). Il a une origine topologique et provient du magnétisme induit par proximité présent dans les bandes étroites du matériau à fort couplage spin-orbite SrIrO3, qui donne des valeurs de conductivité de Hall anormale et d’angle de Hall aussi élevés que celles observées dans les ferromagnétiques à base de métaux de transition massifs. Ces résultats démontrent l’interaction entre la physique des électrons corrélés et les phénomènes topologiques aux interfaces entre les ferromagnétiques 3d et les oxydes 5d à fort couplage spin-orbite, et tracent une voie passionnante vers la spintronique topologique aux interfaces d’oxydes.

This work has been done in collaboration with University Complutense of Madrid, University of Tennessee, Nanjing Southeast University, Oak Ridge National Labs, IMDEA Nanoscience, CELLS-ALBA Synchrotron, and Argonne National Laboratory.
Work financed by ERC 647100 “SUSPINTRONICS”.

Myoung-Woo Yoo et al., Nature Communications 12, 3283 (2021)