Giant magnetoresistance in electrodeposited Co-Cu/Cu multilayers: origin of absence of oscillatory behaviour
的磁电阻的演变进行了详细的研究与铜层厚度范围从0.5 nm到4.5 nm的电沉积的Co/Cu多层膜。对于薄的铜层（高达1.5 nm），各向异性磁阻（AMR），而较厚的铜层的多层膜表现出明确的巨磁阻（GMR）的行为。GMR幅度增加到约3.5至4 nm的Cu层厚度，然后略有下降。根据磁性测量，所有样品表现出铁磁（FM）行为。AMR和GMR型多层膜的相对剩磁约为0.75。这清楚地表明，即使在GMR效应发生的1.5nm以上，相邻磁性层之间也不存在反铁磁（AF）耦合。在低间隔物厚度下的AMR行为表明存在强FM耦合（由于例如，间隔物中的针孔和/或层厚度非常小的Cu层区域）。随着间隔物厚度的增加，针孔密度减小和/或层厚度均匀性提高，这两者都导致FM耦合的减弱。多层结构质量的这种改进导致磁性层的更好分离，并且较弱的耦合（或完全没有层间耦合）使得相邻层的磁化取向更加随机，所有这些都导致GMR的增加。矫顽场和零场电阻率测量，以及结构研究的结果，早些时候报告的相同的多层提供独立的证据，在这里建立的微观结构特征。先前报道的这种Co/Cu多层膜在Cu层厚度约1 nm时的大GMR可以归因于相当大的超顺磁性（SPM）部分的存在，而不是由于强AF耦合。
2016-11-08 cond-mat.mtrl-sci
Crossover from Positive to Negative Interlayer Magnetoresistance in Multilayer Massless Dirac Fermion System with Non-Vertical Interlayer Tunneling
本文对层状狄拉克费米子系统的层间磁电阻效应进行了理论描述，并将其应用于有机导体α-（BEDT-TTF）_2I_3在压力下的磁电阻效应。假设非垂直层间隧穿并考虑较高的朗道能级效应，我们用Kubo公式计算了层间电导率，提出了实验观察到的负层间磁阻交叉的物理图像，其中狄拉克费米子零能朗道能级起着核心作用，正的层间磁阻，这是朗道能级混合效应对非垂直层间跳跃的结果。交叉磁场取决于朗道能级加宽因子，并可用于确定狄拉克费米子朗道能级能谱。
2010-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of rotation of the polarization of linearly polarized microwaves on the radiation-induced magnetoresistance oscillations
通过将线偏振微波的偏振态相对于GaAs/AlGaAs霍尔栅电子器件的长轴旋转θ角来研究光-物质耦合。在低微波功率P下，实验表明，在振荡极值处，对角电阻R_{xx}与θ的关系呈强正弦变化，表明微波辐射诱导的磁阻振荡具有线性极化灵敏度。令人惊讶的是，光激发下最大振荡R_{xx}响应的相移θ_{0}似乎取决于辐射频率f、所讨论的极值和磁场方向或sgn（B）。
2012-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant oscillatory tunnel magnetoresistance in CoFe/MgO/CoFe(001) junctions
在磁性隧道结（MTJ）中观察到的隧道磁阻（TMR）效应通常用于许多自旋电子学应用中，因为该效应可以在宽范围的器件电阻内容易地从局部磁状态转换为电信号。在这项研究中，我们证明了TMR率高达631%，在室温（RT），这是两个或更多的倍，比目前使用的磁阻随机存取存储器（MRAM）设备，使用CoFe/MgO/CoFe（001）外延MTJ。在10 K时，TMR比增加到1143%，这对应于0.923的有效隧穿自旋极化。所观察到的大的TMR比导致微调的MTJ的原子尺度结构，如晶体取向和MgO界面氧化，其中著名的Delta 1相干隧穿机制的巨大TMR效应预计将是显着的。然而，标准相干隧穿理论未涵盖的行为出乎意料地显现出来;即，(i)在厚MgO势垒区的TMR饱和和（ii）增强的TMR振荡与0.32 nm的MgO厚度的周期。特别是，TMR振荡行为占主导地位的运输在很宽的范围内的MgO厚度的峰谷差的TMR振荡超过140%，在RT，归因于大的振荡组件的外观在电阻面积积（RA）。此外，我们发现，即使在+-1 V偏置电压应用下，TMR比和RA的振荡行为仍然存在，这表明振荡的鲁棒性。我们对巨大的RT-TMR比的演示将是建立自旋电子体系结构（如大容量MRAM和自旋电子人工神经网络）的重要一步。更重要的是，目前的观察结果可以触发我们重新审视晶体MTJ中真正的TMR机制。
2022-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Angular dependence of magnetoresistance and planar Hall effect in semimetals in strong magnetic fields
半经典输运理论对于研究电磁效应特别有效。一般来说，半经典理论只适用于弱场，因为它没有考虑朗道量子化。在这里，我们通过考虑半金属中载流子密度的场依赖性的朗道量子化，扩展了传统的半经典理论。扩展的半经典理论甚至在朗道量子化明显的强场中也是适用的。使用这种新的方法，我们解释了定性的变化的角度依赖性的横向磁阻（TMR），各向异性磁阻（AMR），平面霍尔效应（PHE）在铋与磁场的增加。这揭示了最近在半金属铋中观察到的TMR、AMR和PHE的非平凡场致变化的难题。
2020-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Linear polarization dependence of microwave-induced magnetoresistance oscillations in high-mobility two-dimensional systems
我们研究了改变入射微波的线性偏振角$θ$相对于直流电流辐射诱导的磁阻振荡在一个二维（2D）系统内的平衡方程制定的光子辅助磁输运模型，考虑辐射衰减作为唯一的阻尼机制的效果。在极值处，振荡磁阻$R_{xx}$的幅度随着极化角$θ$的旋转而呈现高达5倍的正弦幅度变化。最大振幅通常出现在非零$θ$处，这取决于所讨论的极值、2D电子设置、辐射频率和磁场方向。这些结果为Mani { \it et al.}的实验观察提供了一个自然的解释。[Phys. Rev. B { \bf 84}，085308（2011）]和Ramanayaka { \it et al.} [Phys. Rev. B { \bf 85}，205315（2012）]。
2012-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Weyl nodal ring states and Landau quantization with very large magnetoresistance in square-net magnet EuGa$_4$
本文通过ARPES、量子振荡测量和DFT计算，首次在方网磁体EuGa₄中实验证实外尔节线环半金属态，并发现其具有超过200,000%的非饱和超大磁阻，为设计高磁阻磁性拓扑材料开辟了新方向。
2022-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Angular-dependent oscillations of the magnetoresistance in Bi_2Se_3 due to the three-dimensional bulk Fermi surface
我们在载流子密度为5 × 10^18 cm^-3的高质量Bi 2Se 3单晶中观察到了明显的角度相关磁电阻（MR）振荡，该单晶是一种具有剩余体载流子的拓扑绝缘体。我们发现，所观察到的角度依赖的振荡可以很好地模拟通过使用从Shubnikov-de Haas振荡，这澄清了振荡是完全由于体费米面得到的参数。通过完全阐明体振荡，这一结果铺平了道路，区分二维表面态的角度依赖的MR研究Bi 2Se 3与低得多的载流子密度。此外，目前的结果提供了一个令人信服的演示如何各向异性的三维费米面的朗道量子化可以引起显着的角度相关的MR振荡。
2010-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Thermokinetic approach of the generalized Landau-Lifshitz-Gilbert equation with spin polarized current
为了描述最近观察到的磁性纳米结构中的电流诱导磁化反转的效果，热动力学理论应用于与自旋极化传导电子的储层接触的金属铁磁体。传导电子的自旋翻转弛豫被描述为化学反应。由熵变导出了化学势（或巨磁电阻）的扩散方程和通常的Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程。由包含自旋相关散射过程的磁矩守恒定律的表达式，导出了具有自旋极化电流的广义LLG方程。该方程适用于单一的磁性镍纳米线上获得的测量。
2000-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Low field magnetotransport in strained Si/SiGe cavities
研究了应变Si/SiGe腔中揭示弹道输运效应的低场磁输运特性。我们制作了应变Si/SiGe腔，通过限制高迁移率的Si/SiGe 2DEG在弯曲的纳米线的几何形状定义的电子束光刻和反应离子刻蚀。在低温磁电阻曲线中观察到的主要特征是零场磁电阻峰的存在和在低场的振荡结构。通过采用一个简单的几何模型，我们解释了电子磁聚焦的振荡结构。零场峰值线形的详细检查清楚地表明偏离弹道弱局域化理论的预测。
2004-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transversal magnetoresistance and Shubnikov-de Haas oscillations in Weyl semimetals
从理论上探讨了外尔半金属在远离电中性的横向磁场中的磁电阻效应。在自洽玻恩近似下的分析是针对两种不同的无序模型进行的：（i）短程杂质和（ii）带电（库仑）杂质。对于这些模型的障碍，我们计算的电导率远离电荷中性点以及霍尔电导率，并分析了横向磁阻（TMR）和Shubnikov-de Haas振荡的两种类型的障碍。我们进一步考虑一个模型与Weyl节点转移的能量相对于彼此（如在各种材料中发现）与化学势对应的总电荷中性。在实验上最相关的库仑杂质的情况下，我们发现在这个模型中一个大的TMR在宽范围的量化磁场。更具体地，在超量子极限中，其中只有第零朗道能级是有效的，TMR在磁场中是线性的。在中等（但仍然量化）磁场的制度，其中较高的朗道水平是相关的，快速增长的TMR补充强舒布尼科夫-德哈斯振荡，与实验观察一致。
2017-09-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band-folding-driven high tunnel magnetoresistance ratios in (111)-oriented junctions with SrTiO$_3$ barriers
本文从理论上研究了具有SrTiO $_{3}$势垒、Co/SrTiO $_{3}$ /Co（111）和Ni/SrTiO $_{3}$ /Ni（111）的（111）取向磁性隧道结的隧道磁电阻效应。结合第一性原理计算和Landauer公式的分析表明，Co基MTJ具有超过500%的高TMR比，而Ni基MTJ具有较小的值（290%）。由于SrTiO $_{3}$的面内晶格周期性约为fcc Co（Ni）的原始晶胞的两倍，因此Co（Ni）的原始能带在对应于MTJ超晶胞的$ab$平面的$k_x$ - $k_y$平面中折叠。我们发现这种能带折叠在Co（Ni）的$Λ_1$态中给出了半金属能带结构，并且这种半金属$Λ_1$态的相干隧穿产生了高的TMR比。我们还揭示了钴基和镍基MTJ之间TMR比的差异可以通过费米能级上$Λ_1$带中不同的$s$轨道权重来理解。
2022-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Quantum oscillations of magnetoresistance of the submicrometer thick bismuth telluride-based films
用帽壁技术在云母（白云母）表面生长了碲化铋（Bi）和过量Te的异质外延薄膜。在6 ~ 14 T的磁场中，在低于10 K的温度下，薄膜的磁电阻出现了量子振荡。通过对薄膜磁电阻振荡的分析，确定了薄膜的主要表面态参数。实验得到的朗道能级指数位移及其温度依赖性与拓扑Dirac表面态的Berry相位一致。碲化铋基薄膜的电子拓扑表面状态的估计参数是特别感兴趣的，因为它们可能用于微型发电机和微型冷却器，以及其他设备的应用。
2014-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Does Giant Magnetoresistance Survive in Presence of Superconducting Contact?
计算了具有超导接触（F1/F2/S）的铁磁双层膜在弹道和扩散状态下的巨磁电阻（GMR）。如在自旋阀中，假设两个铁磁层F1和F2中的磁化可以从平行变为反平行。结果表明，GMR定义为两个磁位形之间的电导的变化是F2层厚度的振荡函数，并在大厚度时趋于渐近正值。这是由于F2/S界面的Andreev反射和F1/F2界面的反平行反射在F2中诱导形成量子阱态。在扩散机制中，如果仅考虑磁性层中的自旋相关散射率（自旋向上和自旋向下电子之间的费米波矢量没有差异），则由于Andreev反射混合自旋向上和自旋向下电子-空穴通道，GMR被抑制。
2000-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Extremely large magnetoresistance and Fermi surface topology of PrSb
我们报告的磁输运测量PrSb在高磁场。我们的研究结果表明，PrSb在低温下表现出非常大的磁阻（XMR）。同时，角度相关的磁阻测量被用来探测费米面通过Shubnikov-de Haas（SdH）振荡。的$α$分支的频率的角度依赖性表明，该费米面片的二维字符，而该分支的有效质量作为角度的函数，显示了四重签名。在32~T范围内，研究了费米面随场的演化.费米面增大到14~T时，振荡频率在较高场下趋于恒定。同时，我们的剩余朗道指数的分析，从高场数据揭示了零贝里相位，因此平凡的费米面拓扑。
2017-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phonon-scattering-induced quantum linear magnetoresistance up to room temperature
该研究在 Weyl 半导体碲中于最高 300 K、60 T 条件下观测到量子线性磁阻，证明其源于量子极限中的高温声子散射。
2025-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unusual interlayer quantum transport behavior caused by the zeroth Landau level in YbMnBi2
拓扑量子材料中的相对论费米子在能带交叉点附近具有线性的能量-动量色散。在磁场作用下，相对论费米子在回旋运动中获得π的Berry相位，在交叉点处产生零朗道能级（LL）。这种场无关的零LL，区分相对论费米子从传统的电子系统，很难在输运测量探测，因为费米能量（EF）通常是不正确的，在大多数拓扑材料的带交叉点。在这里，我们报告的奇异量子输运行为的观察所产生的零LL在多带拓扑半金属YbMnBi 2具有线性带交叉处和远离费米能级（FL）。我们发现，狄拉克带的交叉点在FL以上或以下导致Shubnikov de-Haas振荡的面内磁电阻，而狄拉克带的交叉点在FL的结果在不寻常的角度依赖的面外磁电阻和面内霍尔电阻率由于第零LL的简并依赖于磁场方向。我们的结果揭示了零阶LL相对论费米子在层状介质中的输运机制。
2016-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Diabolical touching point in the magnetic energy levels of topological nodal-line metals
对于三维金属，朗道能级作为磁场和平行于磁场的动量波数的函数而分散。在这个二维参数空间中，两个圆锥色散朗道能级可以相交于一个恶魔点-朗道-狄拉克点。产生朗道-狄拉克点的条件是磁击穿（场致量子隧穿）和一定的晶体时空对称性。这两个条件在拓扑金属中都是可实现的，正如我们用CaP $_3$证明的那样。朗道-狄拉克点在磁阻中的异常蝙蝠侠峰中以及在作为场幅度/取向的函数线性演化到零频率的光学吸收的开始中揭示了自身。
2020-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
All-voltage control of Giant Magnetoresistance
本研究通过交换偏置Co/IrMn双层及RKKY耦合实现自旋阀磁化方向的全电压切换，展示了可重复非易失的巨磁阻控制，为低功耗自旋电子器件提供参考。
2024-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetoresistance of Dirac plasma in high-mobility graphene
本研究发现高迁移率单层石墨烯中的Dirac等离子体在低场下表现出>100%的巨抛物线磁阻，在Landau量子化时出现巨线性磁阻，为探索量子临界物理提供了新平台。
2023-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Oscillations and Magnetoresistance in Type-II Weyl Semimetals - Effect of a Field Induced Charge Density Wave
最近的实验表明，在强磁场作用下，第二类Weyl半金属如WTe $_2$、MoTe $_2$、Mo $_x$ W $_{1-x}$ Te $_2$和WP $_2$具有显著的输运性质，包括极大的磁电阻和不寻常的温度依赖性。在这里，我们调查磁输运通过Kubo公式在一个极小模型的II型Weyl半金属考虑到电荷密度波（CDW）过渡的影响，这可能会出现，即使在弱耦合在一个强磁场的存在下，因为特殊的朗道级色散的II型Weyl系统。与实验测量一致，我们发现一个非常大的磁阻接近$B^2$缩放在粒子空穴补偿，而在极端的量子极限有一个过渡到一个定性的新的缩放约$B^{0.75}$。我们还研究了Shubnikov-de Haas效应，发现在CDW转变温度以下，电阻率量子振荡的幅度大大增强，这伴随着不寻常的非单调（非Lifshitz-Kosevich）温度依赖性。
2018-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence for trivial Berry phase and absence of chiral anomaly in semimetal NbP
我们报告了详细的磁输运研究在NbP单晶。用气相传输法生长出了高质量的晶体。一个非常大的磁阻被证实在低温下，这是非饱和，并在高场线性。解释线性磁阻模型进行了讨论，有人认为，在铌磷这是联系在一起的载流子迁移率波动。没有看到负的纵向磁电阻，不像其他几个外尔铌酸盐，这表明缺乏明确的手征异常在NbP。在低温下观察到与Berry相相关的Unambibibrium Shubnikov-de-Haas振荡。朗道扇形图表明，在NbP晶体对应的费米面极值在30.5特斯拉平凡贝瑞相。
2016-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unusual Magnetotransport from two dimensional Dirac Fermions in Pd$_{3}$Bi$_{2}$Se$_{2}$
已经提出Pd $_{3}$ Bi $_{2}$ Se $_{2}$本质上是拓扑非平凡的。然而，其非平凡行为的证据仍然未被探索。我们报道了Pd $_{3}$ Bi $_{2}$ Se $_{2}$薄膜的生长和磁输运研究，首次揭示了二维（2D）拓扑表面态的贡献。我们观察到特殊的非饱和线性磁阻，这是由于狄拉克费米子栖息在量子极限的最低朗道能级。在临界场$B^{\star}$处，横向磁电阻从半经典的弱场$B^{2}$依赖性变为高场$B$依赖性。发现线性能量色散的朗道能级分裂所期望的$B^{\star} \propto T^2$。此外，磁导率显示出二维弱反局域化（WAL）的签名。这些新颖的磁输运特征表明Pd $_{3}$、Bi $_{2}$、Se $_{2}$薄膜中存在2D狄拉克费米子。
2022-04-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
