中国科学家破解20年物理学悬案！刷新热量传递认知

快科技10月23日消息，华中科技大学脉冲强磁场中心联合国外科研团队，解开了困扰物理学界长达20年的声子热霍尔效应谜题，相关研究成果已经登上《科学》期刊。
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普通的霍尔效应大家多少有所了解，带电粒子遇到磁场，运动轨迹就会发生偏转。

但在绝缘体中，热量是以“声子”（一种电中性的晶格振动准粒子）的形式传递的。按常理，声子不带电，不应受到磁场影响。

可早在2005年，科研人员就观测到一种奇怪现象，绝缘体里面的热流，在磁场作用下也会横向偏移，也就是声子热霍尔效应。

之后20年时间，学界一直吵个不停。一部分人认为这是材料本身自带的真实物理现象。

另一部分人坚持，这只是样品里面杂质、缺陷带来的实验假象，并不是真实的物理规律，两边一直没有确凿实验证据说服对方。

这次研究团队在最高55特斯拉的脉冲强磁场下，对蜂窝反铁磁绝缘体NiPS3的多块单晶样品开展了精密热力学测量。

最终确认，声子热霍尔效应属于材料的内禀特性，并不是杂质造成的虚假现象，结束持续多年的学术争论。

进一步理论分析揭示，材料中的磁振子与声子能带存在多处交叉，两者产生强烈耦合后形成新的杂化模式，让原本电中性的声子获得了感知磁场的“超能力”，从而发生偏转。

该成果彻底证实了声子热霍尔效应的内禀起源，拓展了霍尔效应家族的认知边界，促使物理学界重新审视声子与磁场相互作用的理论框架。