Rupture de symétrie de réversion temporelle du cristal et effet Hall spontané dans des antiferromagnétiques collinéaires

Les électrons, se déplaçant généralement le long du champ électrique appliqué, acquièrent dans certains aimants une vitesse transverse sans dissipation. Cet effet Hall spontané, découvert il y a plus d'un siècle, a été compris en termes de rupture de symétrie de réversion temporelle due à la structure de spin interne d'un ferromagnétique, d'un antiferromagnétique non collinéaire ou d'une forme skyrmionique. Ici, nous identifions un mécanisme de l'effet Hall robuste, auparavant négligé, résultant du collinéarisme antiferromagnétique combiné avec des atomes non magnétiques à des positions non centrosymétriques. Nous prédisons une grande magnitude de cet effet Hall cristallin dans un antiferromagnétique collinéaire RuO2 à température ambiante et cataloguons, sur la base de règles de symétrie, des familles étendues de candidats matériaux. Nous montrons que l'effet Hall cristallin est accompagné de la possibilité de contrôler son signe par la chiralité du cristal. Nous illustrons que la prise en compte de la distribution complète de densité de la magnétisation au lieu de la structure de spin simplifiée éclaire de nouvelles perspectives sur les phénomènes de rupture de symétrie dans les aimants et ouvre une nouvelle voie vers la nanoélectronique à faible dissipation.