Influence of the Fermi surface shape on magnetotransport: the MnAs case
我们分析了费米面形状对磁输运性质的影响，特别是对MnAs化合物中的霍尔效应的影响。它已被观察到在MnAs膜的证据相反的导电极性为不同的晶体方向（角极性）和一个强烈的依赖性的载流子类型与所施加的磁场。为了理解这种行为，我们开发了一个模型的基础上的半经典方程以及玻尔兹曼输运理论，同时考虑到，所施加的磁场和FS形状。通过密度泛函理论（DFT）得到了MnAs化合物的FS，其双曲面形状占明显优势.我们的研究证实，这种特定的拓扑结构的FS引起的角极行为的霍尔运输。这一理论结果得到了GaAs（001）和GaAs（111）上外延生长的MnAs薄层的磁输运测量的支持，这两种配置使我们能够探索两种不同晶向的MnAs的输运特性。
2021-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Theory of Strain-Controlled Magnetotransport and Stabilization of the Ferromagnetic Insulating Phase in Manganite Thin Films
我们表明，施加半掺杂锰氧化物上的应变，使得有可能调整系统的金属-绝缘体过渡附近，从而产生巨大的磁阻（CMR）响应。这种相位竞争不仅允许控制铁磁金属锰氧化物中的CMR，而且可以用于在半掺杂时在其他鲁棒绝缘体中产生CMR响应。此外，从我们的现实微观模型的应变和磁输运计算内的久保形式主义，我们证明了一个惊人的结果，应变工程，拉伸应变下，铁磁电荷有序绝缘体，以前无法访问的实验，变得稳定。
2013-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nature of magnetotransport in metal/insulating-ferromagnet heterostructures: Spin Hall magnetoresistance or magnetic proximity effect
研究了反铁磁γ -IrMn_3/Y_3Fe_5 O_（12）（YIG）和Pt/YIG异质结的反常类霍尔效应（AHLE）和有效各向异性磁电阻（EAMR）。对于γ -IrMn 3/YIG，由于自旋霍尔磁阻（SMR）和界面反铁磁未补偿磁矩引起的磁邻近效应（MPE）之间的竞争，EAMR和AHLE电阻率随温度的变化而改变符号。与此相反，对于Pt/YIG的AHLE电阻率随温度变化的符号，而没有观察到的EAMR的符号变化。这是因为MPE和SMR分别在AHLE和EAMR中起主导作用。AHLE和EAMR作为一种新型的电磁性质，在解决金属/绝缘铁磁体异质结构中的MPE和SMR问题上发挥了重要作用。
2015-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High mobility conducting channel at semi-insulating GaAs -- metal oxide interfaces
缺乏有效的GaAs钝化技术限制了III-V族半导体在现代电子学中的使用。这里报告的效果可能会导致这个长期存在的问题的解决方案。我们发现，一个导电的界面通道形成时，绝缘金属氧化物薄膜沉积在未经处理的半绝缘GaAs晶片上的反应RF溅射在氩/氧等离子体。导电沟道为n型，表面电荷密度为10^7 ~ 10^10 cm^-2，霍尔迁移率高达6000 cm ^2/Vsec，具体取决于沉积过程中的射频等离子体激发功率和氧含量。通过沉积任何测试的金属氧化物MgO、SiO2、Al 2 O3和HfO 2来形成导电通道。
2020-04-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Measurement of spin diffusion in semi-insulating GaAs
我们用光学瞬态光栅光谱测量了半绝缘GaAs（100）中光学取向电子的自旋扩散。捕获和复合不会迅速耗尽光激发的人口。88 +/-12cm2/s的自旋扩散系数在15 K至150 K的温度下大致恒定，并且自旋扩散长度为至少450 nm。我们表明，它是可能的，使用自旋扩散来估计电子扩散系数。由于电子-电子相互作用，电子扩散比自旋扩散大1.4倍。
2011-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Heavy-hole band splitting observed in mobility spectrum of p-type InAs grown on GaAs substrate
在5 ~ 300 K和15 T磁场范围内，用分子束外延（MBE）方法在GaAs衬底上生长了高质量的铍掺杂InAs层，并对其进行了磁输运测量和高分辨率定量迁移率谱分析。层的均匀性和掺杂浓度已证明通过HR-SIMS。结果表明，在55 K以下，四沟道电导率和最密集的类孔沟道的基本分裂。从QMSA结果得出的多层模型已与nextnano模拟进行了比较。
2019-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Mechanism of Néel order switching in antiferromagnetic thin films revealed by magnetotransport and direct imaging
我们探测绝缘反铁磁/重金属系统的电流感应磁开关，通过电自旋霍尔磁阻测量和直接成像，确定发生反转的畴壁（DW）运动。我们观察到开关的三分之一以上的反铁磁畴的电流脉冲的应用。我们的数据揭示了两种不同的磁开关机制一起导致一个有效的开关，即自旋电流引起的有效磁各向异性变化和自旋扭矩的作用DW。
2019-08-15 cond-mat.mtrl-sci
Interfacial Magnetotransport in a NiI$_2$/Graphene Heterostructure
University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
通过石墨烯层中的磁输运测量，非侵入式探测绝缘螺旋反铁磁体NiI₂的磁态相关界面行为，发现一阶纵向磁阻在面内磁场下出现大的各向异性低场峰，并在多铁转变温度以上消失。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Upper bound for the s-d exchange integral in n-(Ga,Mn)N:Si from magnetotransport studies
最近的一系列磁光研究指出，在Mn掺杂的GaAs和GAN以及Fe掺杂的GAN中，s-d交换能N 0 α的值相互矛盾。本文利用弱局域化现象对对称性破缺扰动（如自旋分裂和自旋无序散射）的强烈敏感性来评估金属有机气相外延生长的n型纤锌矿（Ga，Mn）N：Si薄膜的N 0 α的大小。Millikelvin磁电阻研究及其定量解释指出N 0 α < 40 meV，该值至少比类似测量发现的值小5倍，例如，$n$ -（Zn，Mn）O。它表明，这种显着的差异之间的值的s-d耦合$n$型III-V和II-VI稀磁半导体可以解释的理论，考虑到受体字符的Mn在III-V族化合物。
2014-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Sn delta-doping in GaAs
我们已经制备了一些GaAs结构δ掺杂Sn使用众所周知的分子束外延生长技术。通过低温和高达38 T的高磁场下的磁输运实验，表征了对于宽范围的Sn掺杂密度获得的样品。霍尔效应和Shubnikov-de Haas测量表明，达到的电子密度高于其他δ掺杂剂，如Si和Be。由霍尔效应确定的最大载流子密度为8.4 × 10^13 cm^-2。对于所有样品，观察到几个Shubnikov-de Haas频率，表明多个子带的人口。通过测量δ层平面内的磁场的磁阻，确定了各子带的减少场。实验结果与自洽能带结构计算符合得很好。这些计算表明，在具有最高电子密度的样品中，L点处的导带也被填充。
1999-07-20 cond-mat.mtrl-sci
Influence of manganese contamination on high-mobility GaAs/AlGaAs heterostructures
光致发光和磁输运测量已被用来评估调制掺杂GaAs/AlGaAs异质结的质量。研究了在分子束外延室中以锰为源材料制备的样品的低温电子迁移率随时间的演化。Mn污染被认为是导致电子迁移率降低到1 x 10^{6} cm^{2}/Vs和出现明显的光致发光带的原因。相比之下，没有这种信号的结构达到5.4 x 10^{6} cm^{2}/Vs的迁移率值。这直接证明了高迁移率电子系统的外延和包含GaMnAs层的结构原则上可以在一个生长室中组合。
2004-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
GaMnAs grown on (311) GaAs substrates: modified Mn incorporation and new magnetic anisotropies
本文详细研究了在（311）A和（311）B GaAs衬底上生长的Ga_（0.91）Mn_（0.09）As薄膜的结构、磁性和磁输运性质。（311）B材料的高居里温度和空穴密度与在相同生长条件下在（001）GaAs上生长的GaMnAs材料相当，而（311）A材料的高居里温度和空穴密度要低得多。我们发现Mn掺入对于（311）B比对于（001）更有效并且对于（311）A显著更低效的证据，这与这些表面上的键合一致。这表明在（311）B上生长可能是提高GaMnAs中居里温度的途径。观察到（311）材料的双轴磁各向异性，易磁化轴沿面外方向[010]和[001]。还观察到另外的单轴面内各向异性，对于（311）A材料，易轴沿着，并且对于（311）B材料，易轴沿着。这一新的观测结果对于解决GaMnAs（001）单轴各向异性的起源这一悬而未决的问题具有重要意义。
2005-07-30 cond-mat.mtrl-sci
Fabrication and Characterization of Modulation-Doped ZnSe/(Zn,Cd)Se (110) Quantum Wells: A New System for Spin Coherence Studies
本文描述了在GaAs衬底上生长调制掺杂的ZnSe/（Zn，Cd）Se量子阱。与在（001）GaAs上外延ZnSe基量子结构的众所周知的协议不同，我们发现在（110）GaAs上制造量子阱结构需要显著不同的生长条件和样品结构。我们使用磁输运测量，以确认在这些样品中的二维电子气的形成，然后测量横向电子自旋弛豫时间使用时间分辨法拉第旋转。与基于已知自旋弛豫机制的预期相反，我们发现这些（110）取向样品与（100）取向对照样品的自旋寿命之间的差异令人惊讶地很小。
2005-05-01 cond-mat.mtrl-sci
Near band-edge luminescence of semi-insulating undoped gallium arsenide at high levels of excitation
本文研究了半绝缘非掺杂GaAs晶体在77 K时，在3 × 10 ~（21）~ 6 × 10 ~（22）quantum/（cm ~ 2/s）范围内，近带边光致发光的最大值和半宽随背景受主杂质浓度和激发能级的变化关系。所观察到的依赖性被解释为作为一个结果的杂质浓度的波动和参与的施主杂质带的局部状态的辐射跃迁的状态的密度尾的形成。随着N的增加，多粒子相互作用的减少可能与杂质原子对载流子屏蔽的增加有关。
2008-08-22 cond-mat.mtrl-sci
Quasi one-dimensional transport in single GaAs/AlGaAs core-shell nanowires
我们提出了一种新颖的方法来制造单一的GaAs/AlGaAs核壳纳米线具有强大的和可重复的传输性能。核-壳结构被埋在绝缘GaAs覆盖层中，并在使用高掺杂生长衬底和顶部扩散接触的两个探针设置中生长时连接。测得的电导示出了非欧姆行为与温度和电压偏置依赖性遵循幂律，如预期的准一维系统。
2011-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fermi level dependence of magnetism and magnetotransport in the magnetic topological insulators Bi$_{2}$Te$_{3}$ and BiSbTe$_{3}$ containing self-organized MnBi$_{2}$Te$_{4}$ septuple layers
本研究利用电子辐照调节含MnBi$_{2}$Te$_{4}$七层层的磁性拓扑绝缘体的费米能级，发现费米能级位置不影响磁各向异性场和居里温度，排除了载流子介导的体态磁性，并证实反常霍尔效应由Berry相位驱动且可通过调节费米能级有效控制。
2023-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Low carrier concentration crystals of the topological insulator Bi$_{2-x}$Sb$_{x}$Te$_{3-y}$Se$_{y}$: a magnetotransport study
在三维拓扑绝缘体中实现真正的体绝缘状态是一个重要的研究课题。最近，材料系统（Bi，Sb）$_{2}$（Te，Se）$_{3}$（BSTS）已经被提出作为具有高电阻率和低载流子浓度的拓扑绝缘体（Ren \textit{et al.} \cite{Ren2011}）。在这里，我们提出了一项研究，以进一步完善的BSTS的体绝缘性能。我们合成了组成为$x = 0.5$和$y = 1.3$左右的Bi $_{2-x}$ Sb ${_x}$ Te $_{3-y}$ Se $_{y}$单晶。电阻和霍尔效应测量表明，Bi $_{1.46}$ Sb $_{0.54}$ Te $_{1.7}$ Se $_{1.3}$组合物具有高电阻率和低体载流子密度。在一个并联电阻器模型内的不同厚度的晶体测量的电阻的分析表明，当样品厚度减小到$1 μ$ m时，表面对电输运的贡献达到97%。剥离的BSTS纳米片的磁导显示出二维弱反局域化与$α\simeq -1$预期的拓扑表面状态为主的运输。
2015-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Absence of the Ordinary and Extraordinary Hall effects scaling in granular ferromagnets at metal-insulator transition
测试了颗粒状三维Ni-SiO2薄膜在金属-绝缘体转变过程中异常霍尔效应标度的普遍性。已经确定了三种类型的磁输运行为：金属，弱绝缘和强绝缘。普通和非凡的霍尔效应和材料电阻率之间的缩放是不存在的弱绝缘范围内的对数温度依赖性的电导率为特征。结果提供了令人信服的实验证实，最近的模型预测过渡从对数指数电导率的温度依赖性时，颗粒间的电导低于量子电导值和损失的霍尔效应缩放时，颗粒间的电导高于量子之一。这种效应是在高温下发现的，反映了材料的颗粒结构，而不是低温量子修正。
2014-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Transient magnetoconductivity of photoexcited electrons
研究了超短光脉冲激励下部分反转分布二维电子的瞬态磁输运。考虑到非弹性电子-声子相互作用引起的电子分布弛豫和由于动量弛豫和由于样品的有限电容引起的响应延迟，计算了GaAs基量子阱的时间相关光电导。我们预测的电流密度和霍尔场（霍尔振荡）的大幅度瞬态振荡的频率对应于磁等离子体激元的范围内，这是由于绝对负电导率效应的不稳定性启动。
2006-06-21 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous magnetotransport in the single-crystalline half-Heusler antiferromagnet ErPdSb
Institute of Low Temperature and Structure Research, Polish Academy of Sciences（波兰科学院低温与结构研究所）
单晶半Heusler反铁磁体ErPdSb在低温下表现出异常磁输运特性，包括负磁阻、霍尔电导率异常贡献及费米面可能重构。
2026-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Poole-Frenkel Effect and Phonon-Assisted Tunneling in GaAs Nanowires
我们目前的电子输运测量GaAs纳米线生长的无催化剂的金属有机化学气相沉积。尽管纳米线掺杂有相对高浓度的替代杂质，我们发现它们的电阻非常高。通过测量足够高的纵横比纳米线单独在原位，我们解耦的接触的作用，并表明，这种半绝缘的电行为是陷阱介导的载流子传输的结果。我们观察到普尔-弗伦克尔运输跨越声子辅助隧穿在较高的领域，与隧穿时间主要取决于基本的物理常数的理论预测。通过使用原位电子束照射的单个纳米线，我们探测的纳米线电子传输时，自由载流子可用，从而揭示了接触的性质。
2010-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hidden low-temperature magnetic order revealed through magnetotransport in monolayer CrSBr
本研究通过磁输运测量在原子级薄 CrSBr 中实现了静电和磁性控制，揭示了多层中的巨大负磁阻和单层中由缺陷铁磁有序引起的隐藏低温磁相变，并证明该磁阻可由静电栅极调控。
2021-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
2D layered transport properties from topological insulator Bi$_2$Se$_3$ single crystals and micro flakes
拓扑绝缘体如Bi $_2$ Se $_3$的低场磁输运测量对于通过对电导率的量子修正（如弱反局域化）来揭示拓扑表面态的性质是重要的。最近，各种各样的高场磁输运性能的制度，高电子密度（$\sim10^{19}$ cm $^{-3}$）的报道，这可能与额外的二维层状导电性，阻碍了识别的拓扑表面状态。在这里，我们报告的量子校正的电子传导占主导地位的表面状态的半导体的情况下，这可以分析的Hikami-Larkin-Nagaoka模型的两个耦合表面的情况下，强自旋轨道相互作用。然而，在类金属的情况下，这种分析失败，需要考虑额外的二维贡献。Shubnikov-de Haas振荡和量子化霍尔电阻证明是二维层状金属行为的强有力的迹象。高品质的Bi $_2$ Se $_3$单晶剥离的宏观和微观薄片的温度依赖性的磁输运性质相结合的高分辨率透射电子显微镜和能量色散X射线光谱，确认的结构和化学计量。角分辨光电子能谱证明了在拓扑绝缘态下，晶体具有单狄拉克锥表面态和定义明确的体带隙。空间分辨的核心水平的光电子显微镜证明了表面的稳定性。
2016-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic insulating transport characteristics in low-carrier density EuCd2As2 films
本文通过分子束外延生长低空穴密度EuCd2As2薄膜并测量其输运性质，发现其呈现约200 meV激活能隙的绝缘行为且在铁磁态下仍保持，证明该材料本征绝缘，与先前理想Weyl半金属预测相悖。
2024-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Epitaxy and Magneto-transport properties of the diluted magnetic semiconductor p- Be(1-x)MnxTe
本文报道了一种新型铁磁稀磁半导体p型BeMnTe的分子束外延生长及其磁输运性质。采用固体源分子束外延技术，可以生长出与GaAs晶格匹配的BeMnTe薄膜结构，其Mn浓度可达10%。通过使用RF等离子体源可以实现氮的高p型掺杂。BeMnTe和BeTe层的特征在于磁输运测量。在低温下，BeMnTe样品表现出很大的反常霍尔效应。在最重掺杂的样品中，在2.5K以下出现反常霍尔效应的滞后，这表明铁磁相的发生。
2001-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Thermomodulation studies of heat transport in heavy-doped n-GaAs by using the temperature dependence of metal-semiconductor contact resistance
用调制的CO_{2}激光辐照金属-半导体接触，研究了重掺杂n-GaAs在温度T=300 K和77 K时的热输运。它示出这种方法提供了一个机会，以确定热扩散系数$χ$和塞贝克系数S_{T}没有直接测量的温度梯度。还发现，热电子的热化长度超过了基于GaAs参考数据可以进行的评估的数量级。为了阐明所观察到的现象的起源进行了测量与肖特基接触上的薄掺杂GaAs层外延生长在半绝缘GaAs衬底上。在这种情况下，简并电子气只占据导热介质的微不足道的部分。此外，利用电流脉冲通过肖特基势垒向半导体注入超热电子的实验，研究了超热电子的注入效应是否与电子加热方式有关。LO-声子的非平衡和电子-声子碰撞积分的变化，由于电子的非平衡对关联的建议作为一个可能的解释。
2005-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Quantum Hall Transport Measurements of Lateral p-n Junctions Formed via Precise Spatial Photodoping of Graphene/hBN Heterostructures
本研究通过白光与聚焦激光结合的光掺杂技术在hBN/石墨烯异质结构中形成横向p-n结，经磁输运测量证实其掺杂区域定义明确，双极配置中观察到独特绝缘态，该技术可拓展至其他二维材料以构建可重写电路元件。
2024-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
1/f^2 spectra of decoherence noise on ^75^As nuclear spins in bulk GaAs
为了识别退相干起源，已经广泛地研究了使用多个π脉冲的频谱。然而，关于如何定义多回波衰减的谱强度以及如何将Hahn回波T_2纳入噪声谱的问题，却鲜有讨论。在这里，我们表明，基于两种理论的实验解决了这些问题。由于以前的理论阐明了光谱强度应该作为长时间极限的衰减给出，因此可以在没有初始过程中通常所带来的实验伪影的情况下推导出强度。另一种是涨落耗散理论，利用Hahn回波T_2作为噪声谱的零频极限，解决了1/f^n噪声谱发散的问题。结果表明，在297 K下，在未掺杂、掺Cr半绝缘和掺Si金属GaAs衬底中，砷核自旋都呈现出超过两个数量级的1/f2依赖性. 1/f^2相关性指示由特征频率f_c_^un^=170 Hz、f_c_^Cr^=210 Hz和f_c_^Si^ =460 Hz表征的单个噪声源。用退相干是次近邻核自旋涨落引起的模型解释了这些f_c值。
2019-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carrier induced ferromagnetism in the insulating Mn doped III-V semiconductor InP
虽然InP和GaAs具有非常相似的能带结构，但它们的磁性似乎截然不同。（In，Mn）P的临界温度远小于（Ga，Mn）As，且与Mn浓度成线性关系。这与在（Ga，Mn）As中发现的平方根行为相反。此外，（In，Mn）P的磁化曲线呈现出与退火良好的（Ga，Mn）As的磁化曲线不同的非常规形状。结合几种理论方法，研究了Mn掺杂InP的铁磁性本质。看来磁性基本上是由Mn受体能级的位置控制的。我们的计算与最近的测量结果都非常一致的临界温度和磁化。结果只与费米能级位于杂质带相一致，排除了理解掺Mn InP在价带内物理性质的可能性。这里发现的定量成功揭示了一种预测工具的选择，应该打开有趣的途径，以解决其他化合物的磁性
2016-09-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
