Der Spin-Hall-Effekt ist ein quantenmechanischer Effekt, der analog zum klassischen Hall-Effekt funktioniert. Wesentlicher Unterschied zum klassischen Hall-Effekt ist, dass anstelle eines externen Magnetfeldes, das Magnetfeld, dass aus dem Spin, also sozusagen der Eigenrotation der Elektronen herrührt (gemäß den Maxwell Gleichungen der Elektrodynamik erzeugen bewegte Ladungen Magnetfelder). Theoretisch wurde der Spin-Hall-Effekt schon in der 1960er Jahren vorhergesagt, experimentell aber erst 2004 von Y.K. Kato, D.D. Awschalom u.a. nachgewiesen. Nachweisbar ist der Spin-Hall-Effekt in Halbleiterstrukturen. Mit zirkular polarisiertem Licht lassen sich Elektronen aus dem Valenzband, also quasi an einen Atomrumpf gebundene, Elektronen in das Leitungsband anregen, d.h. ihnen wird Energie zugeführt, die sie frei beweglich in der Halbleiterstruktur werden läßt. Die zirkulare Polarisation des Lichtes sorgt dann dafür, dass eine Spinausrichtung bevorzugt angeregt wird. Das daraus resultierende Magnetfeld wiederum übernimmt die gleiche Rolle, wie das externe Magnetfeld im klassischen Hall-Effekt. Es ergibt sich eine Spin-Hall-Spannung, die nachweisbar ist. Der erste Nachweis von Kato, Awschalom et. al. (Science, Vol. 306, 2004) war jedoch indirekter Natur über die Kerr-Rotation (Kerr-Effekt). Wichtiger als die resultierende Spin-Hall-Spannung sind jedoch die Spin-Ströme. Von einer kontrollierten Erzeugung von Spin-Strömen erhofft man sich deutliche technische Fortschritte bei Speichermedien (MRAM,...), des Spin-Transistors und wichtige Schritte hin zur Entwichklung eines Quantencomputers, dessen Möglichkeit jedoch umstritten ist. Vgl. hierzu auch Spintronic.
