Di laboratorium di seluruh dunia, aliran panas dalam kristal tiba-tiba mulai membelok di bawah pengaruh medan magnet — dan ini terjadi bukan pada material eksotis, melainkan pada semikonduktor dan isolator paling biasa, seperti silikon, germanium, dan magnesium oksida.
Yang dimaksud adalah efek Hall termal fonon: kuasipartikel yang menggambarkan getaran kisi atom, di bawah pengaruh medan magnet menciptakan arus panas transversal. Sebelumnya dianggap bahwa perilaku semacam itu hanya khas bagi material dengan ciri magnetik atau topologis, tempat spin atau eksitasi khusus berperan.
Pengukuran baru menunjukkan bahwa efek ini muncul secara universal — pada kelas kristal nonmagnetik yang luas. Selain itu, besaran konduktivitas panas transversal berskala dengan kuadrat konduktivitas longitudinal, yang menunjukkan interaksi langsung getaran atom dengan medan magnet, tanpa perantaraan kuasipartikel lain.
Penemuan ini memaksa kita meninjau ulang gagasan dasar tentang bagaimana fonon berperilaku dalam medan magnet. Jika sebelumnya transpor panas dianggap terutama bersifat skalar dan tidak peka terhadap pengaruh magnetik pada material biasa, kini kita harus memperhitungkan derajat kebebasan baru — polarisasi eliptik fonon dan interaksinya dengan medan luar.
Bagi penerapan praktis, ini berarti bahwa dalam perangkat termoelektrik dan sistem pendingin di masa depan, aliran panas dapat dikendalikan tidak hanya oleh gradien suhu, tetapi juga oleh medan magnet yang lemah. Material semacam itu sudah digunakan dalam elektronika, dan efek ini dapat memengaruhi perhitungan rezim termal cip.
Eksperimen dilakukan pada sampel berkualitas tinggi, tempat kontribusi pembawa muatan sangat minimal, sehingga memungkinkan pemisahan mekanisme fonon murni. Hasilnya sejalan dengan model teoretis yang memprediksi universalitas fenomena ini untuk kristal dengan simetri diskret.
Dengan demikian, gambaran lazim materi terkondensasi, tempat fonon dianggap sebagai pembawa panas yang «sederhana», menjadi lebih rumit — dan membuka jalan bagi cara-cara baru untuk mengendalikan aliran panas pada tingkat mikroskopis.
