当你试图创造一种难以捉摸的物质，结果却发现了一种理论上不可能的现象时，会发生什么?你在《科学进展》上发表你的发现，然后继续你的研究。
克里格学院化学系、物理系和天文系的教授Tyrel M. McQueen说，这一发现可以追溯到140年前在霍普金斯大学进行的一项研究，他同时被任命为怀廷学院材料科学与工程系的一名教授。霍普金斯大学物理学家埃德温·霍尔发现了现在大家熟悉的霍尔效应，这是一种测量电磁场强度的工具。从汽车到手机再到饮料机，世界各地的各种设备上都有数十亿个传感器，其原理是当电流因磁场而偏离其路径时产生传感器。霍尔后来描述了所谓的反常霍尔效应，当电流在没有磁力的情况下偏离其路径时，就会发生这种现象，因为导电材料本身是有磁性的。
7月31日发表的一篇关于新发现的论文描述了麦昆和他的合作者挖掘霍尔效应家族另一成员的旅程。多年来，包括许多霍普金斯大学量子物质研究所的科学家们一直在尝试创造一种特殊类型的量子自旋液体，这种物质既不是固体、液体也不是气体，具有一定的磁性。在测试一种材料时，他们正在为这个角色试演:一个令人难忘的名字是KV3Sb5
2McQueen和其他人注意到一些对他们的搜索没有帮助但非常不寻常的事情:这种材料没有磁性，但它产生了一种强大的霍尔效应。他们将这种现象称为反常反常霍尔效应。
在最初的霍尔效应中，当金属内部的电子向前弯曲时，它们会转向右边或左边，麦昆解释道。对于KV3Sb5，他和他的合作者们发现，这种非磁性材料不仅表现出这种旋转反应，而且表现出的旋转程度要大得多。
“这开启了一种奇怪的可能性，在这种材料中，你试图向前发送电子，但它们实际上向侧面弯曲，”麦昆说。“这是一个直角的电子等效物。”最终，这种效应可能会催生新的传感器和其他设备。
当麦昆试图向家人解释这一发现时，他将KV3Sb5描述为一种新型电子材料。他和他的合作者推测，当他们把量子自旋液体变成金属时，它的粒子“记住了”它们的原始形态，使它们能够在没有磁性的情况下发挥磁性作用。他说:“这是一种非传统的磁性，但却是一种磁性效应。”
麦奎因自己也身处多个研究学科的交叉地带，他自豪地指出，这一发现是两名研究生在自己的研究领域之外冒险的结果。2018年毕业的詹妮弗·莫雷(Jennifer Morey)曾是麦昆实验室的成员，她在一个材料生长和设计的夏季项目上遇到了在科罗拉多矿业学院(Colorado School of Mines)学习的布伦登·奥尔蒂斯(Brenden Ortiz)。奥尔蒂斯工程师告诉化学家莫雷，他试图制造一种热电材料。当Morey了解到Ortiz尝试使用的材料的一些特性时，她意识到这可能就是她的实验室开发这种特殊的量子自旋液体的答案。奥尔蒂斯将KV3Sb5的样品寄给了莫雷，莫雷开始对其进行测量和鉴定。麦奎因与德国哈勒马克斯·普朗克微观结构物理研究所的同事Mazhar Ali分享了研究结果，并组建了一个国际团队，从该研究中提取出所需的量子自旋液体。在MPI-Halle进行了大量的设备制造和数据收集，并进行了6个月的电话会议分析数据后，该团队确定他们没有找到他们要寻找的东西。
“还有什么值得注意的吗?”麦坤说他们问自己。“哦，是的，这很了不起。它比我们预想的要大。”
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