Courtesy of InterestingEngineering

Fisika Jepang Buktikan Efek Hall Anomali Bisa Terjadi di Material Nonmagnetik

Mengonfirmasi secara eksperimen bahwa efek Hall anomali dapat muncul dalam bahan nonmagnetik melalui magnetisasi orbital, membuka peluang baru dalam penelitian fisika elektronik dan pengembangan teknologi sensor serta perangkat elektronik yang lebih efisien dan cepat tanpa mengandalkan sifat magnetik.

06 Sep 2025, 22.47 WIB

287 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini menunjukkan bahwa Efek Hall Anomali dapat terjadi dalam bahan non-magnetik, menantang pemahaman sebelumnya.
Pengukuran AHE yang besar pada Cd3As2 memberikan wawasan baru tentang magnetisasi orbital dan perilaku elektron.
Temuan ini berpotensi membuka jalan untuk pengembangan teknologi baru dalam sensor dan perangkat elektronik.

Tokyo, Jepang - Efek Hall adalah fenomena fisika dimana aliran arus listrik pada sebuah bahan yang dipengaruhi medan magnet menghasilkan tegangan melintang pada bahan tersebut. Biasanya, efek ini dipelajari pada material magnetik yang memiliki magnetisasi dari spin elektron. Penemuan terbaru menunjukkan bahwa efek serupa juga bisa terjadi di bahan tanpa magnetisasi konvensional.

Para fisikawan dari Tokyo Institute of Science and Technology mengamati efek Hall anomali (AHE) di bahan cadmium arsenide (Cd3As2), sebuah semimetal Dirac. Ini berbeda karena AHE biasanya muncul dari magnetisasi spin dalam material ferromagnetik, tapi sini tim membuktikan bahwa AHE muncul dari magnetisasi orbital elektron dalam bahan nonmagnetik.

Tim menggunakan medan magnet yang diterapkan rata di bidang tipis Cd3As2 dan teknik pengendalian struktur pita elektronik untuk memisahkan efek Hall anomali dari efek Hall biasa. Pengukuran menunjukkan sinyal AHE yang besar pada bahan ini, menandakan AHE bisa terjadi tanpa spin magnetisasi.

Penemuan ini sangat penting karena magnetisasi orbital sering kali diabaikan dalam diskusi AHE. Dengan membukanya konsep ini, riset bisa diperluas ke pemahaman yang lebih dalam tentang peran orbit elektron dalam sifat listrik bahan dan potensi teknologi baru seperti sensor Hall dan perangkat spintronik yang tidak bergantung pada magnetisme.

Hasil penelitian ini dipublikasikan di jurnal Physical Review Letters dan menjadi tonggak penting dalam memahami fisika elektronik maju. Ke depannya, teknologi berbasis fenomena ini bisa menghasilkan perangkat elektronik yang lebih kecil, cepat, dan efektif yang dapat digunakan dalam berbagai kondisi tanpa menggunakan bahan magnetik tradisional.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/anomalous-hall-effect-detected-non-magnetic-material

Analisis Kami

"Penemuan fenomena AHE dalam bahan nonmagnetik ini merupakan lompatan besar yang menantang paradigma lama terkait hubungan magnetisme dan efek Hall. Selanjutnya, riset fokus pada pengendalian magnetisasi orbital dapat membuka aplikasi revolusioner dalam bidang elektronik dan spintronik yang selama ini belum terbayangkan."

Analisis Ahli

Masaki Uchida

"Hasil ini membuka peluang baru bagi riset dasar dan aplikasi teknologi, terutama dalam pembuatan perangkat berbasis AHE yang lebih efisien dan dapat bekerja dalam berbagai kondisi."

Edwin Hall

"Penemuan ini merupakan perkembangan signifikan dari efek Hall yang saya temukan, memperluas pemahaman efek Hall ke wilayah material nonmagnetik."

Prediksi Kami

Ke depan, teknologi berbasis efek Hall anomali di bahan nonmagnetik akan berkembang pesat, menghasilkan sensor dan perangkat elektronik yang lebih kecil, lebih cepat, dan lebih efisien yang dapat beroperasi dalam kondisi yang lebih luas tanpa perlu material magnetik tradisional.

Pertanyaan Terkait

Apa itu Efek Hall Anomali (AHE)?

Efek Hall Anomali (AHE) adalah fenomena di mana ada tegangan Hall yang terdeteksi bahkan tanpa medan magnet eksternal, yang biasanya dihasilkan oleh magnetisasi spin dalam bahan magnetik.

Mengapa penelitian ini penting?

Penelitian ini penting karena membuktikan bahwa AHE dapat terjadi pada bahan non-magnetik, menantang asumsi lama bahwa hanya bahan magnetik yang dapat menunjukkan AHE.

Apa yang ditemukan oleh tim peneliti Jepang?

Tim peneliti Jepang menemukan AHE yang besar dalam bahan non-magnetik Cd3As2, yang menunjukkan bahwa efek ini bisa diukur secara kuantitatif dengan menggunakan medan magnet dalam bidang datar.

Apa itu Cd3As2?

Cd3As2 adalah bahan semimetal Dirac yang memiliki titik Dirac dalam struktur pita elektron, memungkinkan perilaku elektron yang unik.

Bagaimana temuan ini dapat mempengaruhi teknologi masa depan?

Temuan ini dapat membuka peluang untuk teknologi baru seperti sensor Hall yang lebih efisien dan perangkat elektronik yang tidak bergantung pada magnetisme.