Peter Wyder und seine Kollegen haben nun entdeckt, dass unter gewissen Bedingungen ein ähnliches Phänomen für den Transport von Wärme auftreten kann ? und zwar selbst dann, wenn diese nicht von freien Elektronen, sondern nur durch Gitterschwingungen durch einen Kristall geleitet wird.
In ihrem Experiment kühlten die Forscher zunächst einen kleinen Kristall aus dem Stoff Terbium-Gallium-Garnet auf etwa 5 Kelvin über dem absoluten Nullpunkt ab. Da die Elektronen der Ionen des Kristalls fest an die Gitterplätze gebunden waren, konnte ein Transport von Wärme nur durch Gitterschwingungen stattfinden.
Um die Wärmeleitung durch den Kristall auszulösen, erhitzten die Wissenschaftler nun vorsichtig ein Ende ihres Stäbchens. Als die Forscher nun zusätzlich ein starkes Magnetfeld senkrecht zur Richtung des Wärmeflusses anlegten, bildete sich tatsächlich eine zu der Flussrichtung und der Richtung des Magnetfelds senkrechte Temperaturdifferenz aus ? ganz genauso wie die Hallspannung bei elektrischen Leitern.
Die Forscher hatten somit erstmals einen Hall-Effekt bei Abwesenheit von freien Ladungsträgern demonstriert und wollen ihn nur zur Analyse von Gitterschwingungen bei niedrigen Temperaturen einsetzen.
Physical Review Letters (Band 95 Artikel 155901)
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