Ngày 22/06,Trường Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQG-HCM đã tổ chức nghiệm thu thành công nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp ĐHQG-HCM mang mã số C2024-18-10 với chủ đề “Nghiên cứu hiệu ứng Hall dị thường của vật liệu sắt từ bằng phương pháp mô phỏng nguyên lý thứ nhất”. Đề tài do TS. Trịnh Thị Lý làm chủ nhiệm, được triển khai với động lực thúc đẩy khả năng ứng dụng thực tế của hiệu ứng Hall dị thường trong việc thiết kế và chế tạo các thế hệ linh kiện spintronics tiên tiến.

Điểm mấu chốt để ứng dụng hiệu ứng này là phải tìm ra cơ chế gia tăng độ lớn của độ dẫn Hall dị thường (AHC). Do đó, nhóm nghiên cứu đã lựa chọn khảo sát trên vật liệu Cobalt cấu trúc lục giác đóng chặt (Co-hcp) nhằm đánh giá sự ảnh hưởng của biến dạng đàn hồi lên các đặc tính của vật liệu. Bằng việc sử dụng phương pháp mô phỏng nguyên lý thứ nhất (Ab-initio) kết hợp mô hình tính toán tight-binding, nghiên cứu đã giải mã thành công các cơ sở vật lý lượng tử ẩn sau hiện tượng này. Kết quả tính toán nổi bật chỉ ra rằng, giá trị độ dẫn Hall dị thường đạt mức cực đại khi áp dụng mức biến dạng nén nhỏ -0,5% và hoàn toàn có thể được điều chỉnh linh hoạt lên tới 24% trong dải biến dạng dao động từ -2% đến +2%. Hiện tượng này được giải thích là do dưới tác động của mức biến dạng -0,5%, các điểm giao cắt dải năng lượng (anti-crossing) đã dịch chuyển đến vị trí gần mức năng lượng Fermi nhất. Sự dịch chuyển này làm thay đổi cấu trúc không gian và tối đa hóa phân bố độ cong Berry (Berry curvature), từ đó trực tiếp làm tăng độ dẫn Hall dị thường. 

Bên cạnh những đột phá về mặt lý thuyết học thuật, đề tài cũng đã hoàn thành xuất sắc các chỉ tiêu về sản phẩm khoa học và công tác đào tạo. Cụ thể, dự án đã xây dựng thành công một module tính toán độ dẫn Hall dị thường mang tên AHC được tích hợp trong chương trình bphase. Đề tài cũng đã công bố 01 bài báo khoa học mang tựa đề “Tuning the Anomalous Hall Conductivity of hcp-Cobalt by Constant-Volume Biaxial Strain” trên tạp chí quốc tế danh giá Q3 thuộc hệ thống IEEJ Transactions, đồng thời đóng góp trực tiếp vào công tác giáo dục khi đào tạo bảo vệ thành công luận văn cho 01 thạc sĩ chuyên ngành. Nghiên cứu này không chỉ làm rõ cơ chế điều khiển hiệu ứng Hall bằng biến dạng cơ học mà còn mở ra những định hướng mới trong việc tối ưu hóa vật liệu từ tính 2D, mang lại những đóng góp quan trọng cho lĩnh vực vật lý vật liệu tại Việt Nam.  

Hội đồng đồng thuận nhận định đề tài không chỉ hoàn thành vượt mức các mục tiêu, sản phẩm đã đăng ký mà còn vạch ra hướng đi tiềm năng để mở rộng nghiên cứu sang các vật liệu từ tính 2D mới, qua đó nhất trí thông qua và nghiệm thu đề tài với kết quả đánh giá tốt.