量子材料具有特征性的电子波函数形状，导致产生新型物理现象，其对应的结构张量能够通过Berry曲率（Berry curvature）进行表征。这种较大的Berry曲率通常是因为不同电子自旋产生的电子态产生，通常不同自旋、轨道、次级晶格量子数在的晶体动量杂化的现象能够导致电子态形成较大的Berry曲率。目前所有的已知材料Berry曲率是通过单一类型量子数杂化生成的。

有鉴于此，日内瓦大学Andrea D. Caviglia、乌德勒支大学Carmine Ortix、代尔夫特理工大学Edouard Lesne等报道首次发现一种材料体系，沿着[111]方向生成的LaAlO₃/SrTiO₃界面，该界面结构同时具有自旋产生的Berry曲率和轨道产生的Berry曲率。

本文要点

（1）

分别对两种Berry曲率进行表征，通过反常的面内Hall效应，验证说明Berry曲率与自旋量子数有关。

（2）

观测发现的非线性Hall效应具有时间反演对称信号，说明这种界面具有较高的轨道Berry偶极。通过不同原理产生的Berry曲率，因此在单一材料中同时产生自旋量子学和光电功能。

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Edouard Lesne, Yildiz G. Saǧlam, Raffaele Battilomo, Maria Teresa Mercaldo, Thierry C. van Thiel, Ulderico Filippozzi, Canio Noce, Mario Cuoco, Gary A. Steele, Carmine Ortix & Andrea D. Caviglia, Designing spin and orbital sources of Berry curvature at oxide interfaces. Nat. Mater. (2023).

DOI: 10.1038/s41563-023-01498-0

https://www.nature.com/articles/s41563-023-01498-0