La structure électronique des matériaux métalliques détermine le comportement du transport des électrons. Les semi-métaux magnétiques de Weyl ont une structure électronique topologique unique :le mouvement de l'électron est lié dynamiquement à son spin. Ces semi-métaux de Weyl sont devenus les matériaux quantiques les plus excitants qui permettent un transport sans dissipation, fonctionnement à faible puissance, et des champs topologiques exotiques qui peuvent accélérer le mouvement des électrons dans de nouvelles directions. Les composés Co 3 Sn 2 S 2 et Cie 2 MnGa, récemment découvert par le groupe Felser, ont montré certains des effets les plus importants dus à un ensemble de deux bandes topologiques.

Des chercheurs de l'Institut Max Planck de physique chimique des solides à Dresde, l'Université de Floride du Sud aux États-Unis, et ses collègues ont découvert un nouveau mécanisme dans les composés magnétiques qui couple plusieurs bandes topologiques. Le couplage peut renforcer considérablement les effets des phénomènes quantiques. L'un de ces effets est l'effet Hall anormal qui se produit avec des champs d'inversion de temps de rupture de symétrie spontanée qui provoquent une accélération transversale des courants d'électrons. Les effets observés et prédits dans les monocristaux de Co 3 Sn 2 S 2 et Cie 2 Le MnGa affiche une augmentation considérable par rapport aux aimants conventionnels.

Dans la publication actuelle, les chercheurs ont exploré les composés XPt 3 , où ils ont prédit un effet Hall anormal près de deux fois la taille des composés précédents. Le grand effet est dû à des ensembles de bandes topologiques enchevêtrées avec la même chiralité qui accélère de manière synergique les particules chargées. De façon intéressante, la chiralité des bandes se couple à la direction d'aimantation et détermine la direction de l'accélération des particules chargées. Cette chiralité peut être altérée par substitution chimique. Les résultats théoriques de CrPt 3 montrer l'effet maximum, où MnPt3 a considérablement réduit l'effet en raison du changement dans l'ordre des bandes chirales.

Films minces avancés du CrPt 3 ont été cultivées à l'Institut Max Planck. Les scientifiques ont trouvé dans divers films un effet Hall anormal immaculé, robuste contre le désordre et la variation de température. Le résultat est une forte indication que le caractère topologique domine même à des températures finies. Les résultats montrent qu'ils sont presque deux fois plus importants que tout effet intrinsèque mesuré dans les films minces. L'avantage des couches minces est la facilité d'intégration dans les dispositifs quantiques avec un jeu d'autres libertés, tels que les frais, tournoyer, et de la chaleur. XPt 3 des films montrent une utilisation possible des capteurs à effet Hall, conversion charge-essorage dans les appareils électroniques, et la conversion charge-chaleur dans les dispositifs thermoélectriques avec une réponse aussi forte.