東京⼤学は京都大学と共同で，スピンによる熱ホール効果を新しい磁性体「スピン液体」の研究に応用して，スピン液体状態に熱ホール効果が観測されることを見出した（ニュースリリース）。さらに，この熱ホール効果の大きさがスピン液体の形成と関連していることを初めて明らかにした。

磁場の中を移動する電子は，フレミング左手の法則で表されるローレンツ力を感じ，その軌道が曲げられる。その結果，磁場の大きさに比例する電圧が現れることが知られている。

ホール効果として知られるこの現象は，金属中の電子に対する基礎物性測定から，スマートフォンの中の磁気センサーへの応用まで様々なところに利用されている。

このホール効果は金属中を流れる電子に対するローレンツ力がその起源であるため，電気の流れない絶縁体には存在しない。ところが最近，絶縁体中の磁性を担う「スピン」が類似のホール効果を示すことが理論的に提案され，注目を集めている。

今回，電気を流す金属中でしか観測されないホール効果と同様の現象が，絶縁体における熱ホール効果として観測された。これまで，磁石のように電子スピンの向きが揃った強磁性絶縁体での観測例はあったが，磁気秩序が幾何学的フラストレーションの効果で抑制されたスピン液体で初めて観測された。

スピン液体状態は未知の量子凝縮状態で，普通の磁性体とは異なる新しい量子現象が現れることが期待されているが，その詳細はよくわかっていない。この研究はスピン液体研究に対する新しい研究手法を提案するものであり，今後のさらなる展開が期待されるとしている。

関連記事「OIST，新たなスピン液体の存在を示唆」「東北大，スピン波を光パルスで発生させて観測」「千葉大ら，鏡面でスピンを操れる可能性を示唆」