霍爾效應法

在由加州大學聖巴巴拉分校的David Awschalom (主頁)及其同事以及來自賓夕法尼亞州立大學的合作者們進行的一項新實驗中，電子流被注入到非磁性的半導體中，半導體將不同自旋的電子分開，其中自旋向上的電子從左邊出來而自旋向下的電子從右邊出來。他們同時還證明了可以在室溫下僅用電場就可以將電子極化（電子自旋取向平行），這對發展自旋電子學（電子的自旋和電荷都可以用來儲存和傳遞信息）是非常有幫助的。

奇怪的是，Awschalom的新結果——它顯示出甚至在室溫下都可以產生自旋流——並不是在砷化鎵（Gallium Arsenide）中被觀察到的，而先前大多數的自旋霍爾效應均是在這種材料中被觀察到的。這一次的發現是在硒化鋅（Zinc Selenide）中觀察到的，這種材料通常被認為對於用電場來極化的效率並不是很高。

Awschalom認為，現在發現效應本來應該小的材料中居然會有較強的自旋霍效應存在的證據，這必將導致一場關於如何解釋自旋霍爾效應的大討論。這個實驗是經典霍爾效應的自旋版本，經典霍爾效應的發現最早可以追溯到十九世紀。

在經典的霍爾效應中，材料中縱向運動的電子在外加電場以及橫向磁場的作用下，會被偏轉到樣品的一邊。兩年前物理學家們發現一類霍爾效應可以被用來操控電子的自旋（朝上或朝下），這樣即使樣品邊緣沒有電荷的堆積，也可能存在自旋的積聚。