Anomalous Hall Effect in Fe/Gd Bilayers
在Fe/Gd双层膜中观察到反常霍尔电阻率对温度和磁化强度的非单调依赖性,包括符号变化。为了理解这些有趣的观察结果,我们同时制备了Fe/Gd双层和Fe和Gd单层。测量了薄膜的纵向电阻率、霍尔电阻率和磁化强度随温度和磁场的变化关系。这些数据的分析表明,这些有趣的功能是由于霍尔电阻率/或自旋极化和不同的居里温度的Fe和Gd单层膜的相反的迹象。
2010-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Acoustic phonon contribution to the resistivity of twisted bilayer graphene
Condensed Matter Theory Center and Joint Quantum Institute, Department of Physics, University of Maryland(马里兰大学凝聚态理论中心与联合量子研究所);School of Physics and Technology, Wuhan University(武汉大学物理科学与技术学院);Wuhan Institute of Quantum Technology(武汉量子技术研究院)
本文基于完整 Bistritzer-MacDonald 能带结构计算声学声子散射对扭转双层石墨烯电阻率的掺杂和温度依赖贡献,揭示能带几何导致的复杂输运行为,并定量解释实验中观察到的电阻峰及其出现温度。
2023-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Giant Intrinsic Carrier Mobilities in Graphene and Its Bilayer
我们研究了石墨烯及其双层中电子输运的温度依赖性,发现极低的电子-声子散射率,这对室温下可能的载流子迁移率设置了基本限制。我们的测量表明,迁移率显着高于200,000 cm 2/Vs是可以实现的,如果外在的障碍被消除。在大约200 K以上观察到的电阻率的急剧(阈值状)增加是出乎意料的,但是可以在波纹石墨烯片的模型内定性地理解,其中散射发生在波纹内弯曲声子上。
2008-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Decoupling of Spin-Orbit Torque Components in Py/W Bilayers unveiled through variation of W-resistivity
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata(印度加尔各答科学教育研究所)
通过调节W电阻率揭示了Py/W双层中自旋轨道扭矩组件的解耦,发现Slonczewski-like扭矩效率依赖于W电阻率,而场状扭矩效率则表现出界面特性。
2025-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature-linear Resistivity in Twisted Double Bilayer Graphene
报道了双螺旋双层石墨烯(TDBG)中载流子密度(n)、位移场(D)和螺旋角(θ)与温度(T)-线性电阻率关系的实验研究。在大扭转角(θ>1.5°)且不存在相关绝缘态的情况下,在很宽的载流子密度范围内观察到T线性电阻率(斜率约为10Ω/K),其斜率随n的增大而减小,与声学声子散射模型半定量地一致。电阻率曲线的斜率与位移场呈非单调关系,具有单峰结构。对于θ = 1.23°的关联态器件,在发生相变的晕结构边界处,T线电阻率斜率最大(~100Ω/K),表现为连续的相变、普朗克耗散和发散的有效质量;这些观察结果与量子临界行为一致,这可能是由于临界点处的破缺不稳定性。我们的研究结果揭示了新的光在TDBG和其他扭曲莫尔系统的相关物理。
2022-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Small-polaron hopping conductivity in bilayer manganite La$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_{2}$O$_{7}$
本文报道了La $_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$单晶在温度$T$为2 ~ 400 K和磁场$H$高达14 T范围内的各向异性电阻率测量结果。对于$T\geq 218$ K,零场面内$ρ_{ab}(T)$电阻率的温度依赖性服从绝热小极化子跳跃机制,而面外$ρ_{c}(T)$电阻率的温度依赖性服从阿克里先乌斯定律,且激活能相同.考虑到极化子的磁性和电阻率与磁化强度之间的密切相关性,我们建立了一个模型,可以确定$ρ_{ab,c}(H,T)$。计算结果与测量结果的良好一致性表明,小极化子在双层锰氧化物顺磁相的电输运性质中起着至关重要的作用。
2003-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Moiré Phonon Condensation in Magic-Angle Twisted Bilayer Graphene
McGill University(麦吉尔大学);Shenzhen University(深圳大学)
研究魔角扭曲双层石墨烯中集体转变的起源,发现是莫尔声子凝聚(MPC)机制。通过计算表明特定角度下少数声子模式可捕捉原子位移,理论确定控制参数,还证明凝聚声子坐标有电子活性,将MPC确定为结构序参量。
2026-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge density wave and finite-temperature transport in minimally twisted bilayer graphene
研究了垂直电场作用下最小扭曲双层石墨烯(mTBLG)中电子-电子相互作用驱动的现象。mTBLG中的低能自由度由一维畴壁态网络控制,该网络由两个一维线性色散自旋1/2费米子通道描述。结果表明,这种相互作用在低温下可以实现自旋能隙的沟道间电荷密度波(CDW)态,在沟道间形成“库仑阻力”,只留下一个电荷传导模式。对于足够高的温度,幂律的温度电阻率出现从域壁内的电荷umklapp散射。值得注意的是,CDW态的存在可以加强电荷umklapp散射,并诱导电阻率最小值对应的CDW相关能在中间温度。进一步讨论了畴壁控制网络电阻率的条件。特别是,幂律的温度电阻率的结果可以适用于其他系统,表现出拓扑畴壁结构。
2021-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low bending rigidity and large Young's modulus drive strong flexural phonon renormalization in two-dimensional monolayers
Indian Institute of Science(印度科学研究所)
研究揭示了低弯曲刚度和高杨氏模量如何影响二维单层中弯曲声子的简正化,通过第一性原理计算展示了弯曲刚度对声子 dispersion 的影响,并提出杨氏模量与弯曲刚度的相互作用对稳定二维单层的重要性。
2026-03-17 cond-mat.mtrl-sci
Meta-nematic transitions in a bilayer system: Application to the bilayer ruthenate
研究表明,在Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$中发现的两个连续的变磁转变和大的剩余电阻率可以通过单层系统中的磁有序及其畴来理解。然而,最近报道的两个纵向磁化率之间的各向异性诱导倾斜的磁场远离c轴不能解释内的单层磁共振图像。为了填补我们的理解的差距内的第二顺序的情况下,我们调查的双层耦合和面内磁场的影响,在双层系统中的电子自旋相位。我们提出,在双层系统的平面内的磁场修改的能量域的形成,因为它打破了两个不同的取向的简并。因此,该系统揭示了一个纯的电阻率各向异性的面内磁场的存在下,相。除了向列相之外,双层耦合还开辟了一条通往隐藏向列相的新途径,该相保留了费米表面的x-y对称性。
2008-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant frictional drag in strongly interacting bilayers near filling factor one
研究了高迁移率、强相互作用GaAs双层空穴系统在填充因子$ν=1$量子霍尔态(QHS)附近的摩擦阻力。我们的测量揭示了一个非常大的纵向拖曳电阻率($ρ^{D}_{xx}$)在这个政权,超过15 k $Ω/\Box$在填充因子$ν=1.15$。$ρ^{D}_{xx}$显示出弱的温度依赖性,并且在最低温度下似乎在有限的大值处饱和。我们的观测结果与理论模型相一致,该理论模型假定了一个相分离,例如当系统从相干$ν=1$ QHS跃迁到弱耦合$ν=2$ QHS时,$ν=1$ QHS的水坑嵌入在不同的状态中。
2008-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant anomalous Hall effect in ultrathin Si/Fe bilayers
Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校)
研究发现超薄Si/Fe双层结构中存在巨异常霍尔效应,其霍尔灵敏度达到433欧姆/特斯拉,远超现有半导体传感器。
2026-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Breakdown of the interlayer coherence in twisted bilayer graphene
电子在布洛赫态的相干运动是固体物理中电荷传导的基本概念之一。然而,在层状材料中,当层间耦合由于例如大的层间间隔而显著降低时,这种条件常常对于层间导电而失效。我们报告说,完全抑制相干导电实现,即使在原子长度尺度的层分离在扭曲的双层石墨烯。扭曲双层石墨烯的层间电阻率远高于Bernal堆叠石墨的c轴电阻率,并且表现出对温度以及外部电场的强烈依赖性。这些结果表明,石墨烯层显着解耦的旋转和非相干传导是扭曲的双层石墨烯层之间的主要传输通道。
2012-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Predicting electron-phonon coupling and electronic transport at the moiré scale in twisted bilayer graphene
California Institute of Technology(加州理工学院)
本文提出了一种原子级电子势模型,用于研究莫尔系统中电子-声子相互作用和声子限制的电子输运,通过模拟不同扭角下的石墨烯,揭示了电子-声子耦合和电阻率的变化规律。
2026-03-16 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Scattering of charge carriers by point defects in bilayer graphene
发展了双层石墨烯中大量手征费米子在径向对称势作用下的散射理论。结果表明,当电子波长远大于势半径时,散射截面与电子波长成正比。这导致迁移率与电子浓度无关。与单层的情况相比,中性和带电缺陷通常与双层石墨烯的电阻率同样相关。
2007-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic and Phonon Instabilities in Bilayer Graphene under Applied External Bias
我们对双层石墨烯的AB和AA结构进行了电子结构和晶格动力学计算。我们研究了外部电场的影响,并与现有的理论和实验结果与不同层次的理论得到的结果进行比较。AB双层的外部场的应用改变了电子光谱,在偏置下从抛物线到“墨西哥帽”双阱结构的带变化。这导致半金属到半导体的相变,其中感应的电子带隙的大小可通过场强来调节。从六边形到三角形晶格的连续对称性的减少也证明了通过面内电子电荷之间的子晶格的不均匀性。当自旋-轨道耦合被打开的AB系统,我们发现,体隙减小,逐渐增加较大的偏置强度。在大偏压下,能量色散恢复了墨西哥帽结构,因为层间的能量相互作用平衡了耦合相互作用。我们发现,外部偏压扰动的谐波声子谱,并导致的平面外弯曲ZA和层呼吸ZO '模式的异常行为。对于AA系统,电子和声子色散都保持稳定的偏压下,但声子谱显示区心虚模由于层滑动动力学不稳定性。
2018-09-18 cond-mat.mtrl-sci
Systematic Investigation of the Intrinsic Channel Properties and Contact Resistance of Monolayer and Multilayer Graphene FET
采用四探针测量方法,通过排除接触电阻,系统地研究了单层和多层石墨烯的本征沟道特性随层数的变化。我们表明,从石墨到双层石墨烯的归一化薄层电阻率的连续变化由一个独特的性质决定,即,带重叠,其从双层石墨烯的1 meV显著增加到八层的11 meV,并且最终达到石墨的40 meV。然而,单层石墨烯由于特殊的线性分散而显示出温度依赖性的偏差。此外,接触电阻率提取的情况下,典型的铬/金电极。观察到的高接触电阻率,其变化三个数量级(从~103到106欧姆微米),可能会显著掩盖单层石墨烯通道的出色性能,表明其在未来研究中的重要性。
2010-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Tunable correlation-driven symmetry breaking in twisted double bilayer graphene
最近出现了各种相关的相位选择扭曲范德华(vdW)异质结构,由于其平坦的电子色散。特别地,扭曲双层石墨烯(tDBG)的异质结构在导带的所有四分之一填充处表现出电场可调谐的相关绝缘(CI)状态,伴随着具有暗示超导性的特征的附近状态。在这里,我们报告的tDBG电输运测量中,我们阐明了自发对称性破缺在其相关的相图的基本作用。我们观察到突然的电阻率下降时,降低温度的相关金属相邻近的CI状态,以及相关的非线性$I$ - $V$的特点。尽管性质上与超导相似,但伴随的霍尔系数符号的反转反而指向自发对称性破缺,因为电阻率突然下降,而焦耳加热似乎是非线性输运的基础。我们的研究结果表明,类似的机制可能是相关的更广泛的类半导体平带VDW异质结构。
2020-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First-principles study of the electrical and lattice thermal transport in monolayer and bilayer graphene
我们从第一性原理计算和玻尔兹曼输运理论(BTE)出发,研究了单层和双层石墨烯的输运性质。我们对单层石墨烯的电阻率研究表明,在一定的化学势范围内,Bloch-Gr ${\rm \ddot{u}}$奈森行为。通过用氮化硼代替石墨烯的碳二聚体,我们预测塞贝克系数增加了两倍。在我们的计算中已经观察到在小电场$\sim 0.3$ eV的影响下双层石墨烯的塞贝克系数的类似增加。具有杂质的石墨烯显示出电导率和迁移率的系统性降低。我们还利用声子BTE计算了单层和双层石墨烯的晶格热导率,在300-700 K的温度范围内与实验数据吻合得很好。
2017-03-01 cond-mat.mtrl-sci
The kinetic theory of ultra-subsonic fermion systems and applications to flat band magic angle twisted bilayer graphene
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校)
本研究针对亚音速费米子系统的声子散射特性,建立两带系统动理学理论,推导弛豫时间与电阻率公式,预测不同温区输运行为,为平带系统低温奇异金属行为提供新解释。
2023-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First-principles electron-phonon interactions and electronic transport in large-angle twisted bilayer graphene
本研究通过第一性原理计算13.2°和21.8°大角度公度tBLG的电子-声子相互作用与电阻率,揭示层呼吸声子增强谷间散射并导致偏离温度线性电阻率。
2024-02-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport measurements in twisted bilayer graphene: Electron-phonon coupling and Landau level crossing
我们研究了扭曲双层石墨烯(tBLG)在不同温度($T$),载流子密度($n$)和横向磁场下的电子输运,重点关注具有小扭曲角($θ$)的样品。这些样品显示出与范霍夫奇点(VHS)和超晶格诱导的微隙(SMG)相关的突出特征。温度场效应测量表明,在主狄拉克点(DP)和SMG之间,对于$n$,温度相关电阻率和剩余电阻率之差$ρ_{xx}(n,T) - ρ_{0}(n)$遵循$~T^β$。温度指数$β$随$n$的演化呈现W形依赖关系,在VHS附近最小值为$β$ ~0.9,在SMG附近最大值为$β$ ~1.7。这种W形的行为可以定性地理解与一个理论的图片,同时考虑费米表面附近的VHS和弯曲声学声子散射涂抹。在量子霍尔制度,我们只观察到朗道能级交叉的无质量狄拉克光谱起源于主DP,但不是在抛物带附近的SMG。这种交叉使得能够测量增强的层间介电常数,归因于降低的费米速度。此外,我们还测量了费米速度、层间耦合强度、相对于DP的VHS能量以及SMG的间隙尺寸,这四个重要参数用于描述小- $θ$ tBLG的特殊能带结构。
2018-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable bandwidths and gaps in twisted double bilayer graphene system on the verge of correlations
我们使用温度依赖的电阻率在小角度扭曲双层石墨烯测量带宽和带隙。这种电子-空穴不对称系统具有一组非色散带,其在电场作用下分裂成两个平坦带-与扭曲双层系统不同。随着电场的增加,两个出射平带之间的间隙单调增加,带宽从1 meV调谐到15 meV。这两个带隙的平带导致一系列热诱导绝缘体到金属的转变-我们使用一个模型,在电荷中性,仅使用传输测量来测量带宽。具有可调间隙和带宽的两个平坦带提供了探测相关性出现的机会。
2020-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Isospin Pomeranchuk effect and the entropy of collective excitations in twisted bilayer graphene
在凝聚态系统中,较高的温度通常不利于有序相,导致磁性、超导性和其他现象的上临界温度。一个值得注意的例外是3 He中的Pomeranchuk效应,其中液体基态在温度升高时由于顺磁性固相的大熵而冻结。在这里,我们表明,一个类似的机制描述了有限温度动力学的自旋和谷-isospins魔角扭曲的双层石墨烯。最引人注目的是,电阻率峰值出现在高温附近的超晶格填充因子nu =-1,尽管没有迹象表明,一个相称的相关相出现在低温极限。倾斜场磁输运和热力学测量的面内磁矩表明,电阻率峰值是间接连接到一个有限场磁相变,在该系统开发有限的同位旋极化。这些数据暗示了Pomeranchuk型机制,其中铁磁相中无序的同位旋矩的熵使其相对于在高温下的同位旋非极化费米液相稳定。熵的测量,S/kB确实发现它是单位晶胞面积的单位数量级,具有可测量的分数,该分数被与无序物理自旋的贡献一致的面内磁场抑制。然而,与3 He相反,在整个过渡过程中没有观察到热力学量的不连续性。我们的研究结果意味着一个小的同位旋刚度,有限温度传输的性质,以及在扭曲的双层石墨烯和相关系统的同位旋有序和超导性的机制的影响。
2020-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin Hall magnetoresistance in metallic bilayers
研究了由重金属(HM)层和铁磁金属(FM)层组成的双层金属膜中的自旋霍尔磁电阻(SMR)。我们发现近十倍的增加SMR在W/CoFeB相比,以前研究的HM/铁磁绝缘体(FI)系统。SMR随温度的降低而增加,尽管W层电阻率随温度的变化可以忽略不计。一个模型来解释的纵向自旋电流的FM层,金属铁磁体的关键特性之一的吸收。我们发现,该模型不仅定量地描述了HM层的厚度依赖性的SMR,允许准确估计的自旋霍尔角和HM层的自旋扩散长度,但也可以占SMR的温度依赖性通过假设一个温度依赖的FM层的自旋极化。这些结果说明了独特的作用,金属铁磁层在定义跨HM/FM界面的自旋传输。
2016-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Percolation-Driven Magnetotransport due to Structural and Microstructural Evolution in Ultrathin Si/Fe Bilayers
Institute of Industrial Science, The University of Tokyo(东京大学工业科学研究所);Department of Physics, Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校物理系)
研究揭示了超薄Si/Fe双层中结构和微结构演变驱动的磁输运行为,发现霍尔效应机制在不同电阻样品中呈现不同贡献。
2026-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Evidence for an excitonic insulator phase in a zero-gap InAs/GaSb bilayer
多体相互作用可以在凝聚态系统中产生新的基态。例如,相互作用的电子和空穴可以自发地形成激子,中性束缚态,前提是激子结合能超过单粒子态之间的能量分离。在这里,我们报告在空间上分离的二维电子和空穴气体名义上退化的能量子带,实现在InAs(10 nm)/GaSb(5 nm)耦合量子阱的电输运测量。我们观察到一个狭窄的和强烈的最大值(~500 kΩ)的四端电阻率在电荷中性区,分离类电子和类空穴制度,具有很强的激活温度依赖性T = 7 K以上和完美的稳定性对量子化磁场。通过定量比较我们的数据与早期的理论预测,我们表明,这种意想不到的大电阻在我们名义上的零间隙半金属系统可能是由于激子绝缘体状态的形成。
2017-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Chirality-dependent phonon-limited resistivity in multiple layers of graphene
我们建立了双层和多层石墨烯中声子限制电阻率$ρ(T)$的温度和密度依赖性理论,并与相应的单层结果进行了比较。对于未屏蔽的情况,我们发现在高温极限下$ρ\approx C T$与$C \propto v_{\rm F}^{-2}$,在低温极限下$ρ\approx A T^4$与$A \propto v_{\rm F}^{-2} k_{\rm F}^{-3}$,其中$v_{\rm F}$和$k_{\rm F}$分别是费米速度和费米波矢。如果考虑屏蔽效应,则高温极限下的$ρ\approx C T$具有重整化的$C$,该重整化的$C$是屏蔽长度的函数,低温极限下的$ρ\approx A T^6$具有$A \propto k_{\rm F}^{-5}$但独立于$v_{\rm F}$。这些关系一般适用于$v_{\rm F}$和$C$中的手性因子,该手性因子由给定密度的特定手性能带结构决定。
2011-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon-limited resistivity of multilayer graphene systems
University of Maryland(马里兰大学);Wuhan University(武汉大学)
我们计算了Bernal双层石墨烯(BBG)和菱面体三层石墨烯(RTG)中声子散射对电阻率的掺杂和温度($T$)依赖性的理论贡献。我们专注于详细的,各向异性的$k\cdot p$能带结构的这些系统的非平凡的几何特征的作用-例如,范霍夫奇异性,Lifshitz转换,费米表面各向异性,带曲率附近的间隙-其对运输的影响尚未被系统地研究。我们发现,这些几何特征强烈影响的电阻率的温度和掺杂的依赖性。特别地,能带几何结构导致在高$T$均分区域中的非线性$T$依赖性,使通常的$T^4$到$T$的布洛赫-格林尼森交叉复杂化。我们对BBG和RTG的关注是由最近在这些系统中的实验所激发的,这些实验发现了几种接近于复杂的同位旋极化相层次的奇异低$T$超导性。这些相互作用驱动的阶段是密切相关的能带结构的几何特征,突出的重要性,了解带的几何形状对运输的影响。虽然解决的各向异性带的几何形状的散射时间的影响需要非平凡的数值解,我们的方法是植根于直观的玻尔兹曼理论。我们比较我们的结果与最近的实验,并讨论我们的预测可以用来阐明在这些系统中的各种散射机制的相对重要性。
2023-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Extraordinary Hall effect in hybrid ferromagnetic/superconductor (F/S) bilayer
从理论上研究了双层膜F/S(N)中的反常霍尔效应(EHE)。电导率张量$σ_{αβ}$的计算在Kubo形式主义与格林函数发现的解决方案的Gorkov方程。我们认为在铁磁层中的扩散输运,考虑作为电子电阻率s-d散射的主要机制。在这个模型中,铁磁层中s电子的Gorkov方程保持线性,并且很容易求解。结果表明,F/S和F/N接触的霍尔场$E^H$都是垂直于层平面坐标的阶跃函数,在S(N)层中为零。Andreev反射增加了F/S情况下的霍尔常数$R_s$。霍尔常数的值是$R_H^{F/S} = R_H^{bulk} (σ^{\uparrow} + σ^{\downarrow})^2 / 4 σ^{\uparrow}σ^{\downarrow}$,其中$σ^{\uparrow}$和$σ^{\downarrow}$是具有向上和向下自旋的电子的电导率,并且$R_H^{bulk}$是体铁磁金属中的霍尔常数。事实上,$R_H^{F/S}$与两个厚度相等但磁化方向相反的铁磁金属双层的EHE常数一致。由此得出结论,铁磁金属与超导体之间的理想界面在自旋空间中可以看作是一个具有反转的镜面。
2001-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Direct probing of phonon mode specific electron-phonon scatterings in two-dimensional semiconductor transition metal dichalcogenides: Symmetry and Berry phase
固体系统中的电子-声子散射是决定诸如载流子迁移率和热导率等许多关键物理量的关键过程。在这里,我们报告的声子模式特定的电子-声子散射的直接探测在层状半导体过渡金属dichalcogenides WSe 2,MoSe 2,WS 2,和MoS 2通过非弹性电子隧穿光谱测量,量子输运模拟和密度泛函计算。我们的实验和理论特征动量守恒的单和双声子电子-声子散射涉及多达8个单独的声子模式在单层和双层膜,其中横向,纵向声学和光学,弯曲光学声子量子电荷流中发挥重要作用。此外,我们观察到,双声子非弹性电子隧穿过程,这被证实是通用的在所有四个半导体层,由层数依赖的对称性,量子干涉,和几何Berry相位。
2022-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Systematic study of nonmagnetic resistance changes due to electrical pulsing in single metal layers and metal/antiferromagnet bilayers
强电流脉冲通常需要操作微电子和自旋电子器件。值得注意的是,强电流脉冲已被证明会引起归因于反铁磁体/重金属双层和非中心对称反铁磁体中的畴重取向的磁阻变化。在这种情况下,铁磁电阻率的变化可能会主导反铁磁开关的签名。我们报告了系统的测量电流引起的横向和纵向电阻的Pt和Pt/NiO层沉积在绝缘衬底上,即Si/SiO $_2$,Si/Si $_3$ N $_4$,和Al $_2$ O $_3$。我们确定的范围内的脉冲幅度和长度,可以使用而不影响电阻,并表明,它与设备的尺寸和基板的热扩散率增加。没有观察到显着的差异,在Pt和NiO/Pt设备的电阻响应,从而排除了证据的反铁磁域在NiO的开关。横向电阻的变化与Pt中的热激活过程相关联,该过程遵循具有几分钟至几小时的特征时间尺度的双指数定律衰减。我们使用一个惠斯通电桥模型来区分正负电阻变化,突出竞争退火和电迁移效应。根据设备的训练,横向电阻可以在电流脉冲之间增加或减少。此外,我们阐明了起源的非单调的电阻基线,我们归因于训练效果结合电流的不对称分布。这些结果提供了深入了解的起源电流引起的电阻变化的金属层和指导,以尽量减少反铁磁体的开关实验中的伪影。
2020-11-26 cond-mat.mtrl-sci
High-quality single crystals of the kagome metals Ni$_3$In and Ni$_3$Sn grown from Pb flux
Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Flatiron Institute(平顿研究所)
采用Pb助熔剂法成功生长出毫米级Ni$_3$(In, Sn)单晶,抑制了竞争二元相,晶体电阻率显著低于先前报道,与电子-声子散射计算吻合,并表现出非饱和磁电阻和减小的索末菲系数与磁化率。
2026-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Substrate limited electron dynamics in graphene
我们研究了可极化衬底如SiO2和SiC对石墨烯中载流子动力学的影响。我们发现,准粒子光谱获得了有限的加宽,由于长程相互作用的极性模式之间的界面处的石墨烯和衬底。该机制导致密度依赖性电阻率,其在室温附近表现出急剧增加,其中其可以成为电子输运的主要限制因素。在掺杂的双层石墨烯中,由于更常规的抛物线带色散,该效应较弱。
2007-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large power dissipation of hot Dirac fermions in twisted bilayer graphene
我们已经进行了理论研究的热电子功率损耗$P$,涉及电子声学声子相互作用,作为扭曲角$θ$,电子温度$T_e$和电子密度$n_s$在扭曲双层石墨烯(tBLG)的函数。研究发现,随着$θ$减小到接近魔角$θ_m$,$P$增强强烈,$θ$作为一个重要的可调参数,除了$T_e$和$n_s$。在$T_e$ =1-50 K范围内,这种增强是单层石墨烯(MLG)中$P$的250-450倍,这是莫尔平带中电子费米速度${v_F}^*$受到极大抑制的表现。随着$θ$增加远离$θ_m$,$θ$对$P$的影响降低,趋向于在$θ$ $\sim$ 3 $^{\circ}$时MLG的影响。在Bloch-Grüneisen(BG)方案中,$P$ $\sim$ ${T_e}^4$、${n_s}^{-1/2}$和${v_F}^{*-2}$。在较高的温度区域($\sim$ 10- 50 K),$P$ $\sim$ ${T_e}^δ$,与$δ\sim$ 2.0,并且在$T_e$中的行为仍然是超线性的,不像声子限制的线性的$T$(晶格温度)电阻率$ρ_p$。$P$是弱的,降低(增加)随着$n_s$在较低(较高)$T_e$,发现在MLG。能量弛豫时间$τ_e$也讨论了作为$θ$和$T_e$的函数。在BG区,我们用功率损耗$P = F_e(T_e)- F_e(T)$表示,得到了一个简单而有用的关系式$F_e(T) μ_p (…
2020-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Moiré phonons and impact of electronic symmetry breaking in twisted trilayer graphene
扭曲三层石墨烯是一种特别有前途的莫尔超晶格系统,由于其可调谐性,强超导性和复杂的电子对称性破缺。受这些性质的启发,我们研究了该系统的晶格弛豫和长波声子模。我们发现,镜像对称的三层石墨烯主机,除了传统的声学声子模式,两类剪切模式,这是偶数和奇数下镜面反射。镜像偶模被发现是无间隙的,相当于扭曲的双层石墨烯的“相位子”模式,具有适当的重新缩放的参数。镜像对称下的奇模在扭曲的双层石墨烯中没有类似物,并且表现出有限的间隙,我们表明这与晶格弛豫的程度成正比。我们还讨论了镜像对称性破缺的影响,这可以通过位移场调谐或导致堆叠移位,以及旋转以及时间反演对称性破缺,导致自发电子秩序。我们证明,这可以诱导有限的角动量的声子分支。我们的研究结果是重要的解释最近的实验,关于超导电性和线性的$T$电阻率的起源。
2022-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el