Temperature Coefficient of Resistivity in Amorphous Semiconductors
通过调用微观响应方法结合一组合理的近似,我们得到了新的显式的非晶半导体,特别是a-Si:H和a-Ge:H的电导率和电阻率温度系数(TCR)的表达式。对n掺杂a-Si:H和a-Ge:H的TCR的预测与实验结果一致。从局域态到扩展态(LE)的跃迁的电导率与从两个局域态(LL)之间的跃迁的电导率相当。这解决了一个长期存在的异常,即实验性$\log_{10}σ$与T $^{-1}$曲线中的“扭结”。
2011-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Semiconductor to metal transition for Ni doped CdO thin films
在本研究中,电阻率与温度的测量已经进行了溶胶-凝胶法制备的纯和Ni掺杂的CdO(NDO)薄膜。纯CdO薄膜在整个温度范围内的负电阻温度系数(TCR)半导化行为主要归因于载流子浓度依赖的热激活机制。通过晶界、离子杂质、声子散射和载流子激活的综合作用,阐明了NDO薄膜的半导体-金属转变过程。
2019-04-26 cond-mat.mtrl-sci
The features of contact resistivity behavior at helium temperatures for InP- and GaAs-based ohmic contacts
在4.2/300 K温度范围内测量了InP和GaAs基欧姆接触的接触电阻率rc。获得了InP(GaAs)基接触的非单调关系rc(T),在50 K(150 K)处有最小值。结果可以解释的机制的框架内的电流通过金属分流(与位错)渗透到半导体块体,与津贴被用于电子冻结在氦温度。在4.2/30 K温度范围内的接触欧姆是由于在金属/半导体界面处的分流端附近的累积带弯曲。
2014-01-08 cond-mat.mtrl-sci
First-principles methodology for studying magnetotransport in narrow-gap semiconductors: an application to Zirconium Pentatelluride ZrTe5
本文提出第一性原理结合玻尔兹曼输运理论的方法,在不引入拓扑相和关联相互作用的条件下,定性地重现了 ZrTe5 的电阻率异常、霍尔电阻率符号反转及高温不饱和磁电阻等关键实验特征,并基于多载流子和费米面几何给出系统解释。
2024-01-26 cond-mat.mtrl-sci
A Structural Phase Transition in Ca3Co4O9 Associated with Enhanced High Temperature Thermoelectric Properties
随温度变化的电阻率,晶体结构和热容的测量揭示了电阻率下降和金属到半导体的转变对应于一阶结构相变在400 K附近的Ca 3Co 4 O 9。晶格参数c随温度的升高而平稳变化,而a、b1和b2晶格参数在~ 400 K时出现异常。Ca_2CoO_3和CoO_2层在~ 400 K以上发生变形,这与金属到半导体的输运行为变化有关。在磁场下测量电阻率和热容随温度的变化表明,自旋对这种转变的贡献很小。与从金属到半导体行为的第一级相变相关的降低的电阻率增强了高温下的热电性能,并指出金属到半导体的转变是高温热电氧化物中改善ZT的机制。
2012-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Resistivity extrema in double exchange ferromagnetic nondegenerate semiconductors
本文提出了一种适用于双交换铁磁非简并半导体巨磁阻材料的磁杂质理论。它提供了一个解释的非单调温度依赖性的载流子密度时,它显示第一个最大值,然后最小值,在温度的增加。相应地,电阻率首先显示最小值,然后显示最大值。该理论基于杂质电离引起的载流子激活能和磁振子自由能变化之间的关系。这相当于载流子密度与光学吸收边的所谓巨红移之间的关系。
2002-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic Properties of the Semiconductor RuIn$_3$
与温度相关的测量电阻率的RuIn $_3$单晶显示半导体行为,在以前发表的结果相反。在高温范围内的半导体间隙测量为$0.4-0.5$ eV。我们观察到电阻率沿[110]和[001]取向的各向异性。在低温下,杂质的两个活化能估计为1meV和10meV。的比热和能带结构计算的温度依赖性也提供了一个半导体行为的RuIn $_3$。
2007-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Curie point singularity in the temperature derivative of resistivity in (Ga,Mn)As
我们观察到高质量(Ga,Mn)As铁磁半导体的电阻率温度导数$dρ/dT$在居里点处的奇异性,其$T_c$的范围约为80 ~ 185 K。该异常的特征与传统密矩磁性半导体中对输运的关键贡献截然不同,并且让人想起过渡金属铁磁体中的$dρ/dT$奇异性。在我们的实验中可访问的临界区域内,铁磁侧的温度依赖性可以解释从不相关的自旋波动的主导散射。$dρ/dT$在顺磁侧的奇异行为表明短程相关自旋涨落的重要作用。
2008-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Noise studies of magnetization dynamics in dilute magnetic semiconductor heterostructures
本文从理论和实验上研究了δ掺杂Mn半导体异质结电阻率噪声的频率和温度特性。电阻率噪声被观察到作为频率的函数是非单调的。作为温度的函数,对于约50%的电阻率增加,噪声增加两个数量级。我们研究了电阻率噪声的两种可能来源--动态自旋涨落和电荷涨落,发现动态自旋涨落与观测到的噪声数据更相关。电阻率噪声的频率和温度依赖性提供了关于磁相互作用性质的重要信息。特别是,我们展示了如何噪声测量可以帮助解决一个长期存在的争论是否锰掺杂GaAs是一个p-d齐纳/RKKY或双交换铁磁体。我们的分析包括不同种类的障碍,如自旋玻璃型的相互作用和现场稀释型的障碍的影响。我们发现,在这些结构的电阻率噪声很好地描述了一个无序RKKY铁磁体模型动力学与保守的序参量。
2012-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Memory function formalism approach to electrical conductivity and optical response of dilute magnetic semiconductors
将记忆函数理论与含时密度泛函理论相结合,研究了稀磁半导体中的输运问题。该方法认为自旋和电荷无序和电子-电子相互作用在平等的基础上。在弱无序限制和使用一个简单的抛物线近似的价带,我们表明,库仑和交换散射的贡献,在GaMnAs的电阻率是相同的数量级。缺陷的位置相关性导致库仑散射的显著增加,而铁磁相中局域自旋涨落的抑制则是导致电阻率在Tc以下下降的主要原因。正确处理动力学屏蔽和集体激发对精确描述红外吸收是必不可少的。
2007-04-16 cond-mat.mtrl-sci
Attosecond-fast internal photoemission
光电效应有一个与光电子学相关的姐妹过程,称为内部光电发射。在这里,电子从金属光发射到半导体中。虽然光电效应发生在不到100阿秒的时间内,但阿秒的时间尺度迄今为止还没有被测量为内部光电发射。基于新的方法CHARge转移时间测量通过激光脉冲持续时间依赖的饱和通量测定,CHAMELEON,我们表明,原子级薄的半金属石墨烯耦合到体碳化硅,形成肖特基结,允许电荷转移时间快至(300 $\pm$ 200)阿秒。一个简单的量子力学模型模拟支持这些结果。该半金属-半导体界面具有3.3 PHz的电荷传输速率截止带宽,代表了第一个提供未来光波信号处理所需的速度和设计空间的功能性固态界面。
2020-01-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Large resistivity change and phase transition in LiMnAs
反铁磁半导体是自旋电子学和自旋阀的新材料。在这项工作中,我们报告了两个反铁磁半导体AMnAs(A = Li,LaO),这是同构的著名的LiFeAs和LaOFeAs超导体的详细调查。在这里,我们提出了LiMnAs,LaOMnAs和相关材料的结构,磁性和电子性能之间的比较。有趣的是,LiMnAs和LaOMnAs都显示出超过五个数量级的电阻率变化,使它们特别适合用于未来的电子器件。从中子和X射线衍射测量中,我们观察到LiMnAs的磁性相变对应于373.8 K的Neel温度,以及在768 K从四方相到立方相的结构转变。这些实验结果得到了密度泛函理论(DFT)计算的支持。
2013-08-01 cond-mat.mtrl-sci
Temperature-dependent resistivity of ferromagnetic GaMnAs: Interplay between impurity scattering and many-body effects
采用记忆函数和含时密度泛函理论计算了稀磁半导体GaMnAs的静态电导率,考虑了杂质散射和空穴气体中的Hartree和交换相互作用.我们发现,库仑散射的带电杂质单独是不足以解释实验观察到的铁磁转变温度以下的电阻率下降:经常被忽视的散射的波动的本地化自旋显示发挥了重要作用。
2009-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Half-Metallic Ferromagnets and Spin Gapless Semiconductors
简要回顾了半金属铁磁体(HMF)和自旋无隙半导体(SGS)的实验和理论研究。电阻率和磁阻率的数据。讨论了电子-磁振子散射引起的非准粒子态在输运性质中的重要作用。HMF中的低温电阻率问题被处理的单磁振子和双磁振子散射过程。
2019-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large thermopower in the antiferromagnetic semiconductor BaMn$_2$Bi$_2$
本文报道了具有ThCr $_2$ Si $_2$结构的Mn基材料BaMn $_2$ Bi $_2$的电学和热学输运性质。反铁磁BaMn $_2$ Bi $_2$的电阻率随温度的降低在$\sim 80$ K处表现出金属-半导体转变。相应地,热电势$S$在相同温度下显示峰值,接近约150 $μ$ V/K。随着温度的升高,$S$在室温下降低至约125 $μ$ V/K。磁场将峰值提高到210 $μ$ V/K。霍尔电阻率揭示了载流子密度在金属-半导体转变温度附近的突变。
2016-04-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoresistance and robust resistivity plateau in MoAs2
我们生长了MoAs $_2$单晶,其晶体结构为单斜晶系,空间群为C2/m。输运测量结果表明,MoAs $_2$在零磁场下表现为金属行为,当磁场大于5 T时,MoAs在低温下发生金属-半导体过渡.一个强大的电阻率平台出现低于18 K,并持续为外地高达9 T。在2K和9 T下,当磁场垂直于电流方向时,观察到了很大的正磁阻(MR),约为2600%,当磁场旋转到平行于电流方向时,MR在40 K以下变为负.霍尔电阻率在70 K以下呈现非线性场依赖性。用双带模型分析表明,在低温下,电子空穴载流子密度是补偿的。结合Kohler规则的失效、异常下降和Hall数据中的交叉点,推测在30 K ~ 60 K之间可能发生了Lifshitz转变,可能驱动MoAs $_2$中的补偿电子-空穴密度、大MR以及金属-半导体转变。我们的研究结果表明,该家族的中心对称过渡金属双镍族化合物具有丰富的输运行为,可以在一般情况下表现出可变的金属和拓扑特征。
2017-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic magnetic properties of the ferromagnetic semiconductor CrSbSe$_3$
采用高温溶液生长技术生长了CrSbSe $_3$单晶,并通过X射线衍射、各向异性、温度和磁场依赖性磁化强度、温度依赖性电阻率和光吸收测量进行了表征。从电阻率和光学测量确定0.7 eV的带隙。在高温下,CrSbSe $_3$是顺磁性和各向同性的,居里-外斯温度为$\sim$ 145 K,有效磁矩为$\sim$ 4.1 $μ_B$ /Cr。在$T_c$ = 71 K时发生铁磁转变。垂直于结构中链的$a$轴是易磁化轴,而沿着$b$的链轴方向是难磁化轴。磁等温线测量周围$T_c$不遵循的行为预测的简单平均场临界指数为二级相变。基于修正的Arrott图分析估计了一组暂定的临界指数,给出$β\sim$ 0.25、$γ\sim$ 1.38和$δ\sim$ 6.6。
2017-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall effect in two-dimensional non-collinear antiferromagnetic semiconductor Cr0.68Se
生长了具有二维特征的Cr 0.68Se单晶,测量了其详细的磁化强度M(T)、电输运性质(纵向电阻率和霍尔电阻率)和热输运性质(热容Cp(T)和热电功率(TEP)S(T))。结果表明,Cr 0.68 Se具有非共线反铁磁半导体特性,其Neel温度TN = 42 K,激活能Eg=3.9 meV,在低于TN温度下表现出反常的霍尔效应(AHE),并具有高达83.7%的负磁电阻(MR)(2 K,8.5 T).在T=2 K时,AHE系数RS为0.385 cm-3/C,在T=40 K时,AHE电导率σH约为1 ohm-1cm-1;(iii)反常霍尔电阻率与纵向电阻率之间的标度行为是线性的,进一步分析表明,Cr_(0.68)Se中AHE的起源主要是斜散射机制。我们的研究结果可能有助于探索这类二维AFM半导体的潜在应用。
2017-07-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nanoengineered Curie Temperature in Laterally-Patterned Ferromagnetic Semiconductor Heterostructures
我们展示了操纵的铁磁半导体(Ga,Mn)As的埋层的居里温度使用纳米光刻,以提高退火的效果。将GaAs覆盖的铁磁层图案化成纳米线暴露了图案化的(Ga,Mn)As层的侧壁处的自由表面,并且因此允许使用退火去除Mn杂质。与未图案化的样品相比,这导致增强的居里温度和降低的电阻率。对于固定的退火时间,居里温度的提高是较大的较窄的纳米线。
2005-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced topological phase transition in polar semiconductor BiTeBr
我们进行了X射线衍射和电阻率测量,压力为5 GPa和第一性原理计算利用实验结构参数,以调查的压力诱导拓扑相变在BiTeBr具有非中心对称的层状结构(空间群P3 m1)。P3 m1结构在5 GPa的压力下保持稳定;晶格常数之比c/a在2.5 - 3 GPa的压力下具有最小值。在相同的范围内,电阻率的温度依赖性的变化从金属半导体在3 GPa,并有一个平台区域之间的50和150 K的半导体状态。同时,能带结构的压力变化表明,体带隙能量关闭在2.9 GPa和重新打开在更高的压力。此外,根据威尔逊圈分析,我们还分别揭示了0和5 GPa下非中心对称BiTeBr的电子态的拓扑性质是平凡的和非平凡的.这些结果表明BiTeBr在2.9 GPa压力下发生了拓扑相变。
2016-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Disorder-driven carrier transport in atomic layer deposited ZnO thin films
本文通过在4.2 ~ 300 K温度范围内随温度变化的电阻率测量,研究了无序对原子层沉积ZnO薄膜载流子输运机制的影响。在(0001)蓝宝石衬底上,在150 ~ 350 ℃的不同衬底温度下生长薄膜.发现薄膜中的缺陷和结构无序强烈地依赖于它们的生长温度。在150、300和350 ℃下生长的薄膜在整个电阻率测量温度范围内都是类超导体,这是由于这些薄膜中的无序增强所致。然而,在200和250 ℃下生长的薄膜中观察到低温下的金属-半导体转变(MST)。还观察到,在250 ℃下生长的薄膜具有较高的剩余电阻率,与在200 ℃下生长的薄膜相比,由于该薄膜中的无序增加,转变温度向更高的值移动。在转变温度以下的电阻率的回升已经很好地解释了考虑量子校正的玻尔兹曼电导率,其中包括弱本地化和库仑电子-电子相互作用的影响,在这些薄膜中的无序的存在。
2013-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Non-thermal photocoercivity effect in a ferromagnetic semiconductor
我们报道了光诱导的矫顽场变化,即,在低掺杂(Ga,Mn)As铁磁半导体的非常低强度的照射下的光致发光效应(PCE)。我们发现PCE和样品电阻率之间有很强的相关性。空间分辨动力学的磁化反转排除任何作用的热加热在这个PCE的起源,我们提出了一个机制的基础上光诱导降低畴壁钉扎能量。PCE是局部的和可逆的,允许使用光写入和擦除磁性图像。
2008-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Thickness-dependent conductivity of nanometric semiconductor thin films
本文提出基于量子限域的理论,解释纳米半导体薄膜在1-10 nm厚度范围内电阻率随厚度减小呈指数升高的现象,成功重现Si薄膜实验数据,弥补了Fuchs-Sondheimer表面散射理论的不足。
2025-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Magnetotransport signatures of chiral magnetic anomaly in the half-Heusler phase ScPtBi
对ScPtBi的磁输运性质的研究同时揭示了:对纵向磁阻的负贡献、平面霍尔效应和纵向磁阻的明显角度变窄(手性磁异常的三个标志(Weyl节点之间的轴向电荷的泵送),拓扑半金属的独特性质)。电子结构计算表明,结构缺陷,如反位和空位,在ScPtBi的费米能级上带来了大量的态密度,表明它是一种半金属,而不是之前预测的零能隙半导体。这与ScPtBi中的电阻率一致,不显示半导体的特性。此外,在0.7K以下,我们观察到超导转变的开始,电阻率在0.23K以下完全消失。
2021-05-17 cond-mat.mtrl-sci
Extending Electrical Resistivity Measurements in Micro-scratching of Silicon to Determine Thermal Conductivity of the Metallic Phase Si-II
半导体的延性加工(DRM)提供了更高质量的加工表面。为了优化这一过程,需要了解压力下硅金属化的热动力学。这样的理解是不可能的,因为硅的金属相不容易通过直接测量进行热表征。在这种情况下,人们必须依赖于处理间接测量数据来推断加压硅的热输运性质的精确估计。这种可行的测量是电阻率,因为其在压痕期间的变化通常是压头下金属硅相Si-II形成的指示。因此,本文介绍了一种方法,通过该方法从实时进行的电阻率测量中提取硅的金属相的平均热导率,Si-II。该过程是基于将温度评估代码与电阻率测量相结合,从而允许提取作为温度函数的电导率。
2010-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Low Resistivity and High Breakdown Current Density of 10-nm Diameter van der Waals TaSe3 Nanowires by Chemical Vapor Deposition
金属TaSe 3的半导体尺度单晶纳米线,形成-Ta-Se 3-Ta-Se 3-堆叠的材料,通过管状范德华(vdW)间隙彼此分离,已经使用化学气相沉积(CVD)在SiO2/Si衬底上合成,在与半导体工业要求兼容的工艺中。发现它们的电阻率不受从本体缩小到宽度和高度小至7 nm的影响,与相同尺寸的铜的电阻率形成鲜明对比。虽然TaSe 3的体电阻率显著高于体铜的体电阻率,但在纳米尺度下,TaSe 3线变得与类似尺寸的铜线竞争。此外,我们发现,VDW TaSe 3纳米线维持电流密度超过108 A/cm 2,并具有两倍的铜的电迁移能垒。结果突出了准一维过渡金属三硫属化物的电子互连应用的前景和范德华材料的缩小规模的电子产品的潜力。
2019-03-14 cond-mat.mtrl-sci
Scattering by Atomic Spins and Magnetoresistance in Dilute Magnetic Semiconductors
我们研究了磁性半导体中的电输运,这是由自由载流子散射局域磁矩决定的。我们计算的散射时间和迁移率的多数和少数自旋载流子的热自旋涨落和空间无序的磁性原子的影响考虑。这些是负责磁场的电阻率的依赖性。即,施加外部磁场抑制了热力学自旋波动,从而促进了负磁阻。同时,散射的原子自旋浓度的内置空间波动可能会增加与磁场。后一种效应是由于随磁场的增加,随机局部塞曼分裂的幅度增大。它促进正磁阻。我们讨论了上述效应对非简并半导体磁电阻的作用,其中磁性杂质是电活性的或中性的。
2007-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Possible spin gapless semiconductor type behaviour in CoFeMnSi epitaxial thin films
具有独特能带结构的无自旋能隙半导体材料由于其有趣的输运性质而在自旋电子学中有着广泛的应用前景,近年来引起了人们的广泛关注。利用脉冲激光沉积系统在MgO(001)衬底上成功地沉积了四元无自旋带隙半导体CoFeMnSi Heusler合金薄膜。薄膜沿(001)方向外延生长,表面结晶均匀、光滑。磁性测试结果表明,薄膜沿面内方向为铁磁软磁性,居里温度远高于400 K。该膜的电导率低,并表现出几乎与温度无关的半导体行为。膜的电阻率的估计温度系数为~ 7 x10 ^-10 Ohm.m/K,这与报道的无自旋带隙半导体的值相当。
2017-10-14 cond-mat.mtrl-sci
High Efficiency Thin Film Superlattice Thermoelectric Cooler Modules Enabled by Low Resistivity Contacts
钒碲化物超晶格薄膜在片上制冷器件中显示出良好的性能。最近的实验研究表明,器件性能受到金属/半导体电接触的限制。实现低电阻率接触的一个挑战是缺乏金属和V-碲化物材料之间界面的物理和化学性质的基础知识。在这里,我们提出了一个实验和理论的努力相结合,以了解,设计和利用低电阻率接触V-碲化物。采用从头算方法探讨了界面结构和化学成分对电接触的影响,并采用基于从头算的宏观模型预测了接触电阻率随载流子浓度和温度的变化的基本极限。在理论研究的指导下,我们开发了一种实验方法来制作低电阻率的金属接触的V-碲化物薄膜超晶格,实现了100倍的减少相比,以前的工作。界面表征和分析,使用扫描透射电子显微镜和能量色散X-射线光谱显示不寻常的界面形态和接触电阻率的进一步改善的潜力。最后,我们利用改进的接触,以实现改进的高性能热电冷却模块。
2017-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Origin of the energy gap in the narrow-gap semiconductor FeSb2 revealed by high-pressure magnetotransport measurements
为了阐明窄禁带半导体FeSb_2中两个能隙的起源,我们研究了流体静压对低温下电阻率、霍尔电阻和磁阻的影响。从100 K以上的电阻率的温度依赖性评估的较大的能隙增强从30到40 meV与压力从0到1.8 GPa,如通常在常规半导体中观察到的。在低温范围内,观察到一个大的塞贝克系数,我们评估了较小的能隙的磁输运张量使用两个载流子模型,并发现,较小的差距表现出较弱的压力依赖性,相反,较大的差距。为了解释能隙的压力变化,我们提出了一个简单的模型,即较小的间隙是从杂质能级到导带的间隙,较大的间隙是价带和导带之间的间隙,这表明所观察到的大Seebeck系数与电子相关效应无关。
2013-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superconductivity in Dense Rashba Semiconductor BiTeCl
层状非中心对称碲化铋正被研究作为拓扑绝缘体的候选材料。压力被认为是必不可少的诱导和调整这些系统中的拓扑秩序。通过电输运和拉曼散射测量,我们发现BiTeCl的两个高压相具有不同的正常态特征、载流子特性和上临界场行为,并具有超导电性。当电阻率最大值或电荷密度波被外加压力抑制时,超导性出现,然后持续到测量的最高压力51 GPa。电阻率的三个数量级的大幅度提高表明在致密绝缘相中可能实现了拓扑有序。这些发现不仅丰富了拓扑绝缘体的超导家族,而且为碲化铋的拓扑超导电性研究铺平了道路。
2015-01-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Hall Transport in Organic Semiconductors
本研究建立有机半导体准粒子霍尔效应与横向输运的通用理论,模拟并四苯类晶体多输运机制,解释实验中非理想霍尔效应成因,阐明未观测到量子霍尔现象的原因,为同类研究提供框架。
2024-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron and thermal transport via Variable Range Hopping in MoSe$_{2}$ single crystals
研究了二硒化钼单晶体的电子输运和热输运性质。我们进行电阻率测量与电流在平面(CIP)和电流垂直于平面(CPP)作为温度的函数。CIP测量显示在$\simeq 31$ K下金属到半导体的转变。在半导体相($T > 31$ K),输运是最好的解释可变程跳跃(VRH)模型。CPP模式电阻率值大,表明结构各向异性强。在$90 - 300$ K范围内测得的塞贝克系数随温度的变化也与VRH模型吻合得很好。室温下的Seebeck系数为$139$ $μ$ V/K。电阻率和塞贝克系数数据的VRH拟合表明高度的本地化。
2017-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and transport properties of Mn2CoAl oriented thin films
研究了Heusler亚铁磁体Mn_{2} CoAl的薄膜的结构、磁性和输运性质,以获得与自旋无带隙半导体相关的性质。用分子束外延法在GaAs衬底上生长了取向薄膜,发现随着退火温度的升高,薄膜的结构由四方晶向立方晶转变。的异常霍尔电阻率被发现是成比例的平方的纵向电阻率和磁化预期的拓扑Berry曲率的起源。自旋极化载流子类型的微妙平衡与电压栅极调谐相结合时,可能会对先进的电子器件产生重大影响。
2013-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Transport properties of diluted magnetic semiconductors: Dynamical mean field theory and Boltzmann theory
利用动力学平均场论和玻尔兹曼输运理论计算了稀磁半导体(DMS)的输运性质。在DMFT中,我们研究了态密度和直流电阻率,这是强烈的参数依赖性,如温度,掺杂,载流子的密度,和强度的载流子局部杂质自旋交换耦合。特征定性特征被发现区分弱,中间和强载流子自旋耦合,并允许定量确定的重要参数定义的铁磁机制。我们发现,自旋无序散射,束缚态的形成,以及少数自旋带的布居都在DMFT在不同的参数范围内的操作。我们还发展了一个补充玻尔兹曼输运理论散射屏蔽电离杂质。顺磁($T>T_c$)和铁磁($T<T_c$)状态之间的屏蔽性质的差异导致电阻率的温度依赖性(增加或减少),这取决于载流子密度,因为系统从顺磁相变为铁磁相。对于最佳掺杂的DMS样品,低于$T_c$的金属行为可以在Boltzmann理论中通过温度相关的屏蔽和载流子自旋极化的热变化来解释。
2005-03-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
La1-xBi1+xS3 (x~0.08): An n-Type Semiconductor
La 0.92 Bi 1.08 S3晶体属单斜晶系,空间群为C2/m,a = 28.0447(19)°,b = 4.0722(2)°,c = 14.7350(9)°,$β$ = 118.493(5)°。La_(0.92)Bi_(1.08)S_3的结构是由NaCl型Bi_2S_5块体、Bi_4和La_5无限长链组成的,它们形成了一个具有平行孔道的紧凑的三维骨架。光谱和电阻率测量揭示了半导体行为,带隙为约1 eV,传输激活能为0.36(1)eV。热电势测量表明La_(0.92)Bi_(1.08)S_3的载流子主要是电子。热容量测量表明从2到300 K没有相变。在密度泛函理论水平上的能带结构计算证实了半导体性质和间接间隙的La 0.92 Bi 1.08 S3。
2016-06-26 cond-mat.mtrl-sci
Out-of-plane easy-axis in thin films of diluted magnetic semiconductor Ba1-xKx(Zn1-yMny)2As2
在Si、SrTiO 3、LaAlO 3、(La,Sr)(Al,Ta)O 3和MgAl 2 O 4衬底上制备了单相、单取向的Mn掺杂ZnS基稀磁半导体(DMS)Ba 1-xKx(Zn 1-yMny)2 As 2(x = 0.03,0.08; y = 0.15)薄膜。利用组合的合成和表征系统排除空气和进一步优化的沉积参数,可以获得高质量的薄膜,并进行测量,表明它们可以保持在空气中的非活性高达90小时以上,其特征在于通过电传输测量。x = 0.08的薄膜具有比x = 0.03的薄膜更高的电阻率、更弱的磁性能和更大的能隙。发现在(La,Sr)(Al,Ta)O3衬底上生长的x = 0.08的薄膜具有很强的磁各向异性,其磁极化方向几乎完全与薄膜生长方向一致。
2017-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Low Resistance Non-Alloyed Ohmic Contacts to High Al Composition n-type AlGaN
Cornell University(康奈尔大学)
本研究通过非合金工艺实现了高铝含量n型AlGaN的低电阻欧姆接触,利用热离子场发射机制,测得接触电阻率及势垒高度。
2025-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Effects of the Cu off-stoichiometry on transport properties of wide gap p-type semiconductor, layered oxysulfide LaCuSO
制备了层状氧硫化物LaCuSO(x = 0-0.03),研究了Cu非化学计量比对其电输运和热输运性质的影响.在300 K时,由于Cu的缺乏(x = 0.01),电阻率从~10^5 ohmcm急剧下降到~10^-1 ohmcm。在300 K时,样品的热导率主要由晶格成分决定,估计为2.3(3)Wm^-1 K ^-1。化学计量的LaCuSO具有3.1 eV的光学带隙,而对于Cu缺乏的样品观察到在约2.1 eV的光子能量处的宽光学吸收。密度泛函理论计算表明,这些宽吸收结构可能源于间隙状态产生的硫空位,以补偿由于铜的非化学计量的电荷不平衡。这些结果清楚地表明,Cu缺陷在确定Cu基p型透明半导体的电输运性质中起着至关重要的作用。
2014-07-24 cond-mat.mtrl-sci
Observation of an Unusual Colossal Anisotropic Magnetoresistance Effect in an Antiferromagnetic Semiconductor
寻找具有大磁输运响应的新型反铁磁材料是构建未来高稳定性、快开关速度和高密度自旋电子器件的迫切需求。本文报道了层状结构反铁磁二元稀土二硫属化合物EuTe_2的巨各向异性磁电阻效应。AMR达到40000%,这是4个数量级以上,在传统的反铁磁合金。结合磁化强度、电阻率和理论分析表明,巨磁电阻效应是一种矢量场可调能带结构的新机制,而不是传统的自旋轨道耦合机制.此外,还揭示了具有局域自旋的Eu层和具有巡游载流子的Te层的轨道之间的强杂化对于大AMR效应是极其重要的。我们的研究结果提出了一个新的方向探索AFM材料具有突出的磁输运特性,这创造了一个前所未有的机会,AFM自旋电子学的应用。
2021-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Crystalline and glassy tellurides of silicon
本专著系统总结了硅碲化物晶体与玻璃态材料的合成方法及电子、光学、电学和光致发光等性质研究,为半导体材料领域提供参考。
2025-11-06 cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
High-Pressure Synthesis and Characterization of $β$-GeSe - A Semiconductor with Six-Rings in an Uncommon Boat Conformation
二维材料在开发新器件方面具有巨大的潜力。在这里,我们报告的电子和结构性质的$β$ -GeSe,以前未报道的多晶型的GeSe,具有独特的晶体结构,显示出强大的二维结构特征。$β$ -GeSe是在高压和高温下制备的,在环境条件下稳定。我们比较它的结构和电子亲属$α$ -GeSe和黑磷。GeSe的$β$形式显示其Ge-Se六环的船形构象,而先前已知的$α$形式和黑磷显示其六环的更常见的椅形构象。电子结构计算表明,$β$是一种半导体,其体带隙约为$Δ~\approx$ 0.5 eV,单层形式的$Δ~\approx$约为$Δ~\approx$ 0.9 eV.这些值落在$α$ -GeSe和黑磷的值之间,使得$β$ -GeSe成为未来应用的有希望的候选物。我们的$β$晶体的面内测量的电阻率在$ρ\approx$ 1 $Ω$ cm的数量级上,同时基本上与温度无关.
2017-02-02 cond-mat.mtrl-sci
Evolution of Ferromagnetism and Electrical Resistivity in Sb-Doped Cr4PtGa17
本工作研究了Sb掺杂对呼吸烧绿石化合物Cr4PtGa17的影响,发现掺杂抑制了铁磁性并引发金属-半导体转变,揭示了该体系的磁性受巡游电子主导。
2024-10-15 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure melt growth and transport properties of SiP, SiAs, GeP, and GeAs 2D layered semiconductors
硅和锗的铌酸盐SiP、SiAs、GeP和GeAs形成2D层状半导体家族。我们已经成功地生长块体单晶体的这些化合物的熔体生长在高压(0.5-1 GPa)下,在立方砧热压机。获得GeP、GeAs和SiAs的大(mm尺寸)、有光泽的云母晶体,并且可以剥落成2D薄片。通过这种方法产生小而脆的SiP晶体。高压烧结的多晶SiP和GeAs也已成功地用作在I $_{2}$作为传输剂的存在下这些晶体的化学气相传输生长中的前体。所有的化合物被发现结晶在预期的层状结构,并没有经历任何结构转变,在低温下,如所示的拉曼光谱下降到T= 5 K。所有材料都表现出半导体特性。GeP,GeAs和SiAs的电阻率被发现依赖于温度以下的二维可变范围跳跃导电机制。这些化合物的块状晶体的可用性在用于器件应用的2D半导体材料领域中开辟了新的前景。
2016-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial Growth of $β$-Ga$_2$O$_3$ Coated Wide Bandgap Semiconductor Tape for Flexible UV Photodetector
由于高温结晶条件和晶格匹配要求的限制,在柔性衬底上尚未实现技术上重要的$β$ $_2$ O $_3$半导体薄膜的外延生长。在本报告中,首次在柔性CeO_2(001)缓冲的哈氏合金带上外延生长了单晶$β$ -Ga $_2$ O $_3$(-201)薄膜。结果表明,CeO $_2$(001)与$β$ O $_3$(-201)具有较小的双轴晶格失配,从而诱导双畴同时外延生长.柔性光电探测器是基于外延的$β$ $_2$ O $_3$涂覆带制造的。测试结果表明,在250 nm入射光和5 V偏压下,器件的响应度为40 mA/W,开关比为1000。通过使用常规的刚性单晶衬底,这种光电性能已经在基于$β$ $_2$ O $_3$的光电探测器的主流水平内;并且更重要的是,对于超过1000个循环的弯曲测试保持稳健。此外,报告中描述的外延技术还为利用晶格参数类似于$β$ -Ga $_2$ O $_3$的材料(包括GAN、AlN和SiC)制造各种柔性外延膜器件铺平了道路。
2020-08-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Robust narrow-gap semiconducting behavior in square-net La$_{3}$Cd$_{2}$As$_{6}$
摘要:窄能隙半导体由于其在长波长探测器、热电器件和最近的非平凡拓扑结构方面的潜力而成为抢手的材料。本文报道了一种新型窄禁带半导体材料$R$ $_{3}$ Cd $_{2}$ As $_{6}$($R=$ La,Ce)的合成和表征。室温下的单晶X-射线衍射结果表明,As正方形网络畸变,Cd空位有序排列在单斜超结构中。La $_{3}$ Cd $_{2}$ As $_{6}$和Ce $_{3}$ Cd $_{2}$ As $_{6}$在279 K和136 K分别出现电荷密度有序态,并伴随着电阻率的显著增加。的La成员的电阻率增加了十三个数量级的冷却,这指向一个非常干净的半导体基态。我们的研究结果表明,在$I4/mmm$母体结构中的轻方网材料是有前途的清洁窄禁带半导体。
2021-08-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fabrication and characterization of single-crystalline CoSn (10-10) kagome metal thin films for interconnect applications: structure and anisotropic electrical resistivity
National Institute for Materials Science(物质材料研究机构)
该研究通过磁控溅射在 Ru 缓冲层上外延制备单晶 CoSn(10-10) 薄膜,验证其约十倍的电阻率各向异性及互连潜力,并指出表面粗糙与畴界等挑战。
2025-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport properties and evidence of topological insulating state in LaSbTe
在这份报告中,我们提出的LaSbTe单晶的磁输运和磁化性质。观察到了磁场诱导的开启行为和低温电阻率平台。采用金属-半导体交叉和Kohler标度分析,讨论了电阻率与温度和磁场关系的可能来源。在5 K和9 T下,获得了大的非饱和横向磁电阻(MR)$\sim$ 5 $\times$ 10 $^{3}$.当磁场沿不同的结晶方向施加时,MR显示出相当大的各向异性。霍尔电阻率的非线性场依赖性证实了两种类型的载流子的存在。从霍尔电导率和纵向电导率的半经典双带拟合,推导出了很高的载流子迁移率和几乎相等的电子和空穴密度,这导致了大的MR。从de Haas-van Alphen振荡分析了费米表面性质。从磁化强度测量中,探测到了非平凡表面态的特征,这证实了LaSbTe是一个拓扑绝缘体,与早期的第一性原理计算一致.
2018-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Effect of 50 MeV Li3+ irradiation on structural and electrical properties of Mn doped ZnO
本文研究了离子辐照对Zn_(1-x)Mn_xO型体系结构和电学性能的影响及其与缺陷的关系。采用固相反应法合成了Zn_(1-x)Mn_xO(x = 0.02,0.04)样品,并对其进行了50 MeV Li ~(3+)离子辐照。伴随的变化已被探测到的X射线衍射(XRD),温度依赖的电阻率和正电子湮没寿命(PAL)光谱。XRD结果表明,Zn0.98Mn0.02O样品为纤锌矿结构,而Zn0.96Mn0.04O样品除了常见的ZnO峰外,还存在杂质相。离子辐照消除了该杂质峰。发现样品的粒度均匀。对于Zn0.98Mn0.02O,所观察到的室温电阻率(RhoRT)与辐照的急剧下降是一致的XRD峰的半高宽的降低。而对于Zn_(0.96)Mn_(0.04)O,RhoRT随初始注量的增加而减小,但随注量的进一步增加而增大。所有的辐照Zn_(0.98)Mn_(0.02)O样品在低温下的温变电阻率测量中都显示出金属-半导体转变。而辐照后的Zn_(0.96)Mn_(0.04)O样品在整个温度范围内均表现出半导体性质。室温电阻率、XRD和PAL测试结果基本一致。
2011-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Extrinsic Anomalous Hall effect in Mn Doped GeSnTe Semiconductors in the Bad Metal Hopping Regime
研究Mn掺杂GeSnTe在坏金属跳跃区的高场磁输运,揭示外禀反常霍尔效应主要来自side jump,并由σxy~σxx^1.6标度支持。
2023-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport in ferromagnetic Fe$_2$Ge semimetallic thin films
用分子束外延法生长了铁磁体Fe $_2$ Ge的薄膜,并首次测量了它们的电学和磁输运性质。X射线衍射和振动样品磁强计测量证实了结晶铁磁Fe $_2$ Ge相。观察到的高温最大值的纵向电阻率,以及观察到的抑制在低温下的电子-磁振子散射,指向强自旋极化在这种材料中的存在。霍尔电阻率$ρ_{xy}$的测量显示了来自普通霍尔效应和反常霍尔效应$ρ_{xy}^{AH}$的贡献,由此我们确定了载流子浓度和迁移率。测量结果还表明,在纵向和横向的几何形状小的负磁阻。Fe $_2$ Ge有望成为一种有用的自旋电子材料,特别是因为其半导体兼容性。
2021-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Resistivity saturation in Kondo insulators
重费米子绝缘体的电阻率通常在特征温度$T^*$以下饱和。对于一些,金属表面状态,可能来自非平凡的体拓扑结构,是残余传导的可能来源。在这里,我们建立了一个替代机制:在低温下,除了电荷间隙,散射率变成一个相关的能量尺度,无效的半经典玻尔兹曼图片。本征载流子的有限寿命限制了导电,强加了交叉$T^*$的存在,并控制-现在与间隙相当-量子制度出现在它下面。我们展示了与现实的多体模拟机制,并阐明如何饱和制度的近藤绝缘体Ce $_3$ Bi $_4$ Pt $_3$,其中剩余导电是一个整体属性,在外部压力和不同的无序状态下进化。使用的量子制度,我们推导出的唯象公式,我们也解开了不理解的体电导率的钐$_6$ -证明我们的机制是广泛适用于相关的窄隙半导体。
2020-08-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pseudo anomalous Hall effect in semiconductors and semimetals: A classical perspective
本文通过多谷模型分析证明半导体和半金属中看似反常的霍尔效应非线性可由经典洛伦兹力机制完全解释,并以ZrTe₅为例验证其贡献不可忽略。
2025-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thickness Scaling Effect on Interfacial Barrier and Electrical Contact to Two-Dimensional MoS2 Layers
了解金属电极和低维半导体之间的界面电性质对于基础科学和实际应用都是必不可少的。在这里,我们报告的观察厚度减少引起的电接触在Au/MoS 2接口的交叉。对于厚于5层的MoS 2,接触电阻率随着MoS 2厚度的减小而略微减小。相比之下,接触电阻率急剧增加,减少二硫化钼厚度低于5层,主要是由量子限制效应。据发现,界面势垒可以精细地定制从0.3到0.6 eV,仅通过改变二硫化钼的厚度。绘制了完整的能级排列演化图,阐明了厚度标度效应。剪裁界面特性与沟道厚度的发现代表了一种有用的方法控制金属/半导体界面,这可能会导致概念上的创新功能。
2015-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci