בשנת 1879 הבחין אדווין הול כי שדה מגנטי הניצב לזרם במוליך יוצר מתח רוחבי. במשך למעלה ממאה שנה נהוג היה לחשוב שהאפקט פועל רק במצב כזה — כאשר השדה ניצב בדיוק למישור הדגימה. מדענים מאוניברסיטת קרנגי מלון הוכיחו את ההפך.
החוקרים יצרו הטרו-מבנה דק במיוחד המורכב ממספר שכבות אטומיות של טלוריד טנטלום-אירידיום ושל טלוריד כרום-גרמניום מגנטי. הודות להתאמה מדויקת של סימטריית הגבישים ולמגע הקרוב בין השכבות, המגנטיות מהחומר השני חדרה לראשון מבלי לפגוע בתכונות האלקטרוניות שלו.
בהתקנים כאלה תיעדו המדענים לא רק את אות הול המוכר, אלא גם תגובה שנייה ובלתי רגילה, התלויה במגנטיות במישור החומר. המשמעות היא שחיישן זעיר אחד מסוגל כעת למדוד שדה מגנטי בשני צירים בו-זמנית.
בעבר נדרשו שני חיישנים נפרדים לצורך מגנטומטריה וקטורית. הארכיטקטורה החדשה מפשטת את המבנה וסוללת את הדרך למכשירים קומפקטיים יותר באלקטרוניקה, בתחבורה ובאבחון רפואי.
מידול תיאורטי הראה כי בגבול שבין השכבות נוצרת אינטראקציית ספין-מסילה נוספת, והיא זו המאפשרת את התגובה שהייתה "אסורה" בעבר. הניסוי אישש את התחזיות, אם כי המנגנון המדויק עדיין נמצא בבדיקה.
הצוות כבר מחפש שילובים אחרים של חומרים ובודק את פעולת ההתקנים בטמפרטורת החדר. אם התוצאה תתברר כיציבה, חיישני הול רב-ממדיים על שבב יחיד עשויים להופיע בטכנולוגיה היומיומית כבר בשנים הקרובות.
התקן זעיר אחד מסוגל כעת להחליף מספר חיישנים קודמים.
