Voltage control of nuclear spin in ferromagnetic Schottky diodes
我们采用光学泵浦-探测光谱技术研究了MnAs/n-GaAs和Fe/n-GaAs肖特基二极管中自发电子和核自旋极化的电压依赖性。通过超精细相互作用,被铁磁体印记的核自旋极化作为有效磁场作用于传导电子自旋。我们展示了通过改变MnAs设备上的小偏置电压来将该核场从<0.05 kG调谐到2.4 kG。此外,连接之间观察到的二极管导通和印记核极化的发病,而传统的动态核极化表现出相对较小的电压依赖性。
2003-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bias dependent inversion of tunneling magnetoresistance in Fe/GaAs/Fe tunnel junctions
我们研究了Fe/GaAs/Fe隧道结中自旋相关的输运。研究了不同类型Fe/GaAs界面的隧穿磁电阻效应。对于氢等离子体清洗的界面,TMR效应增加,在室温下可观察到。如果涉及外延Fe/GaAs(001)界面,则隧道结表现出TMR效应的偏压依赖性反转。这是Fe/GaAs界面能带结构效应的第一个实验特征,与自旋注入实验有关。
2006-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunneling anisotropic magnetoresistance and spin-orbit coupling in Fe/GaAs/Au tunnel junctions
本文报道了在外延金属半导体系统Fe/GaAs/Au中观察到的隧穿各向异性磁电阻效应。所观察到的电阻的两重各向异性可以通过反转偏置电压来切换,这表明该效应源于界面处的自旋-轨道耦合的干涉。相应的模型计算再现实验结果非常好。
2006-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-field magnetoresistance of Fe/GaAs/Fe tunnel junctions
我们研究通过6至10纳米薄外延GaAs(001)的障碍夹在多晶铁膜的运输。除了在低磁场下有明显的隧穿磁电阻效应(TMR)外,我们还观察到在低温下有明显的负磁电阻效应(MR),在高温下有正磁电阻效应。我们发现,负MR贡献只观察到铁磁性铁接触,但如果铁是由铜或金电极取代是不存在的。负MR的可能解释涉及抑制自旋翻转散射或塞曼分裂的隧道势垒。
2004-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance and electronic structure of asymmetric GaAs/AlGaAs double quantum wells in the in-plane/tilted magnetic field
用磁输运测量方法研究了在标准异质结GaAs缓冲层中薄势垒形成的双层二维电子系统。在平行于电子层取向的磁场中,磁阻表现出与较高占据子带的减少和场诱导过渡到去耦双层相关联的振荡。Shubnikov-de Haas振荡在稍微倾斜的磁场中允许重建作为面内磁场的函数的各个子带中的电子浓度的演变。实验得出的系统的特性与电子结构的数值自洽场计算定量一致。
2000-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant transverse magnetoresistance in an asymmetric system of three GaAs/AlGaAs quantum wells in a strong magnetic field at room temperature
在室温下,在非对称非掺杂GaAs/AlGaAs三量子阱系统中,观察到了光生非平衡载流子的巨横向磁电阻效应。在75 kOe的磁场中,所研究的纳米结构的电阻增加了1.85倍。磁阻在低场下与磁场成二次方关系,在高场下趋于饱和。这一现象是由于电子波函数在磁场中的重排。利用电子在杂质和体缺陷上的散射几率的非相干部分与包络波函数的四次方积分成正比的事实,计算出的磁电阻的场依赖性与实验观察到的结果相似。
1998-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negative longitudinal magnetoresistance in GaAs quantum wells
负纵向磁电阻(NLMR)最近已经在各种拓扑材料中观察到,并且通常被认为与具有定义的手征的Weyl费米子有关。在这里,我们报告非外尔GaAs量子阱的NLMR。在没有磁场的情况下,随着温度的降低,量子阱表现出从类金属行为到金属行为的转变。我们观察到明显的NLMR高达9特斯拉的温度以上的过渡和弱的NLMR在低磁场的温度接近过渡和低于5 K。所观察到的NLMR显示出各种类型的磁场行为类似于拓扑材料中报道的那些。我们把它们归因于微观无序,并使用现象学的三电阻模型来解释它们的各种特征。我们的研究结果展示了微观无序在新现象发生中的新贡献。它们可能会刺激通过无序/缺陷纳米工程调谐电子特性的进一步工作。
2018-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-monotonic magnetic field and density dependence of in-plane magnetoresistance in dilute two-dimensional holes in GaAs/AlGaAs
本文研究了GaAs/AlGaAs异质结中具有明显金属-绝缘体转变的二维稀空穴系统的低温(T= 50 mK)面内磁电阻效应。我们发现了一个各向异性的磁电阻,它的变化显着在高面内场($B_{\parallel}\agt$ 5 T)的空穴密度是不同的。在系统在$B_{\parallel}=0$表现为金属的高密度下,横向磁阻大于纵向磁阻。随着空穴密度的降低,该差异逐渐变小,并且在接近“临界”密度和更低的密度处,纵向磁阻变得大于横向磁阻。
2001-04-12 cond-mat.mes-hall
Large magnetoresistance and spin-dependent output voltage in a lateral MnGa/GaAs/MnGa spin-valve device
我们研究了具有600 nm长的GaAs沟道和垂直磁化的铁磁MnGa电极的横向自旋阀器件的自旋相关输运性质。其电流-电压特性在低于50 K时表现出非线性行为,表明在低温下通过MnGa/GaAs肖特基势垒的隧道输运占主导地位。我们观察到明确的磁阻(MR)比高达12%,在4 K时,施加一个磁场垂直于膜平面。此外,获得了33 mV的大自旋相关输出电压。这些值是迄今为止报道的横向铁磁金属/半导体/铁磁金属自旋阀器件中最高的。
2019-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Independent Electronic and Magnetic Doping in (Ga,Mn)As Based Digital Ferromagnetic Heterostructures
铁磁半导体有望将基于金属的自旋电子学扩展到一种结合了广泛可调的电子、光学和磁性的材料系统。在这里,我们采取措施实现这一承诺,通过实现独立控制的铁磁半导体(Ga,Mn)As中的电子掺杂。样品由0.5单层(ML)MnAs与20 ML GaAs交替的超晶格组成,并通过低温(230 C)原子层外延(ALE)生长。这允许减少过量的As掺入,从而减少电荷补偿As相关缺陷的数量。我们生长一系列的样品中的GaAs间隔物(p型和n型掺杂剂,分别)与Be或Si掺杂,并验证其结构质量通过原位反射高能电子衍射(RHEED)和非原位X射线衍射。磁化强度测量揭示了在整个掺杂范围内的铁磁行为,并没有表现出任何迹象的MnAs沉淀。最后,磁输运显示了巨大的平面霍尔效应和强(20%)的电阻波动,可能与畴壁运动。
2003-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong spin-orbit interactions and weak antilocalization in carbon doped p-type GaAs heterostructures
本文以自旋轨道相互作用为研究目标,对掺碳p型GaAs/AlGaAs异质结的低场磁电阻效应进行了全面的研究。同时观察到以下异常强的自旋-轨道相互作用的签名:在Shubnikov-de Haas振荡的跳动,由于存在的两个自旋分裂子带的经典的正磁阻,和弱的反本地化倾角的磁阻。自旋-轨道诱导的费米能级重空穴子带分裂约占总费米能级的30%。从弱反局域化测量中提取的在70 mK的温度下约2.5 $μ$ m的空穴的相位相干长度,对于相位相干p型纳米器件的制造是有希望的。
2007-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunneling anisotropic magnetoresistance in Fe/GaAs/Au junctions: orbital effects
我们报道了外延生长的Fe/GaAs/Au隧道结的实验结果,证明了隧道各向异性磁电阻(TAMR)效应可以通过磁场来控制。理论模拟表明,磁场的轨道效应和GaAs势垒中的Dresselhaus自旋轨道耦合的相互作用导致了具有单轴对称性的TAMR效应的独立贡献,而Bychkov-Rashba自旋轨道耦合不起作用。这种效应对于具有体反转不对称性的势垒是固有的。
2009-04-20 cond-mat.mes-hall
Combined study of microwave-power/linear-polarization dependence of the microwave-radiation-induced magnetoresistance oscillations in GaAs/AlGaAs devices
我们报告的结果相结合的微波极化依赖性和功率依赖性的研究微波辐射诱导的磁阻振荡在高迁移率GaAs/AlGaAs异质结器件在液氦温度。对角电阻的测量与磁场固定在辐射引起的磁阻振荡的极值,作为微波功率是在一些微波极化角变化。结果表明,磁电阻振荡峰或谷值与微波功率之间存在非线性关系,磁电阻振荡峰或谷值与微波极化角之间存在余弦平方关系。将主要特征与现有模型的预测进行了简要比较。
2014-11-19 cond-mat.mes-hall
Demonstration of a 1/4 cycle phase shift in the radiation-induced oscillatory-magnetoresistance in GaAs/AlGaAs devices
利用二苯基苦基肼的电子自旋共振(ESR)原位磁场标定方法,研究了GaAs/AlGaAs器件中辐射感生的磁化-磁阻效应的相位和周期。结果证实了对于$j \geq 1$,相对于$hf = j\hbarω_{c}$条件的$f$无关的1/4周期相移,并且它们还表明相对于GaAs/AlGaAs器件的标准值,有效质量比$m^{*}/m$的小的($\approx$ 2%)减小。
2004-04-29 cond-mat.mes-hall
Quantum theory of tunneling magnetoresistance in GaMnAs/GaAs/GaMnAs heterostructures
利用包含自旋分裂效应的稀磁半导体量子理论,研究了GaMnAs/GaAs/GaMnAs异质结的隧穿磁电阻(TMR)与势垒厚度、温度和外加电压的关系.当一个GaAs单层($\approx$ 0.565 nm)用作隧道势垒时,在零温度下获得了大于65%的TMR比。随着势垒厚度和外加电压的增加,TMR比迅速减小,但在高电压和低厚度下,TMR先增大后减小。我们的模型计算很好地解释了最近的实验观测的主要特点。
2006-07-31 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance of individual ferromagnetic GaAs/(Ga,Mn)As core-shell nanowires
我们调查,角度依赖,磁电阻(MR)的个人自组装的铁磁GaAs/(Ga,Mn)As核壳纳米线在低温下。MR迹线的形状和在运输中观察到的强各向异性可以归因于负磁阻效应和强单轴各向异性的相互作用,磁易磁化方向指向沿线轴。基于通常用于描述铁磁共振现象的有效磁场的概念,可以通过定量分析来很好地描述磁阻。我们调查的纳米线表现出单轴各向异性,这是约5倍以上的应变诱导的各向异性光刻制备的(Ga,Mn)As条纹。
2011-10-25 cond-mat.mes-hall
Anisotropic magnetoresistance of GaAs two-dimensional holes
在低温下对高质量GaAs(311)A二维空穴进行的实验表明,用面内磁场($B$)测量的磁阻与$B$相对于晶轴和电流方向的方向有显著的相关性.磁阻特征,特别是$B$的值,在该值以上电阻率表现出绝缘行为,取决于$B$的取向。为了解释这些数据,需要考虑空穴的各向异性能带结构和存在$B$时自旋子带的重新布居,以及轨道运动与$B$的耦合。
2000-05-21 cond-mat.mes-hall
Radiation-induced oscillatory magnetoresistance as a sensitive probe of the zero-field spin splitting in high mobility GaAs/AlGaAs devices
我们提出了一种方法来表征零场自旋分裂的高迁移率的二维电子系统时,拍是不容易观察到的Shubnikov-de Haas效应。零场自旋分裂和电子的参考系中看到的有效磁场的评价从辐射诱导的磁阻振荡中观察到的拍频的定量研究。
2004-05-24 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance oscillations in GaAs/AlGaAs superlattices subject to in-plane magnetic fields
利用分子束外延生长的GaAs/AlGaAs超晶格,研究了面内磁场对3D-2D相变的影响。在倾斜磁场中测得的纵向磁电阻数据已被解释在一个简单的紧束缚模型。数据提供的模型的基本参数的值,并使其有可能重建超晶格费米面和计算最低朗道子带的态密度。范霍夫奇点的位置在DOS同意与磁阻振荡,确认该模型充分描述了强耦合半导体超晶格的磁阻。
2005-10-14 cond-mat.mes-hall
Characteristic Sign Change of the Magnetoresistance of Strongly Correlated GaAs Two-dimensional Holes
高质量的强相关二维(2D)电子系统在低温$T\rightarrow 0$表现出明显的金属到绝缘体的转变(MIT)在一个大的$r_s$值约40。我们测量了二维空穴在弱垂直磁场中的磁电阻,在过渡区附近的一系列载流子密度范围从$0.2-1.5\times10^{10}$ $cm^{-2}$。的磁阻的符号被发现是电荷密度依赖:在密度减小的方向上,符号从正到负的变化跨越的特征值,符合MIT的临界密度。
2013-06-27 cond-mat.mes-hall
Fermi Liquid Model of Radiation Induced Magnetoresistance Oscillations in GaAs/Al$_x$Ga$_{1-x}$As Heterostructure Two-Dimensional Electron System: Theoretical Evidence of an Electron Reservoir
Zudov等人[Phys. Rev. B { \bf 64},2013 - 11(2001)]最近在GaAs/Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As异质结构中观察到的毫米波辐射引起的磁阻振荡,通过引入基于有限温度费米液体直流电导率理论和电子库假设的模型,在理论上再现了这种现象.所获得的振荡模式显示出与Zudov等人的实验结果非常一致,并且与Smet等人的实验观察一致,与辐射场的偏振无关[Phys. Rev. Lett. { \bf 95},116804(2005)]。
2009-05-05 cond-mat.mes-hall
Radiation-induced oscillatory-magnetoresistance in a tilted magnetic field in $GaAs/Al_{x}Ga_{1-x}As$ devices
研究了高迁移率二维电子系统在倾斜磁场中的微波光激励磁电阻振荡。在类比的2D Shubnikov-de Haas效应,的特征字段,$B_{f}$,和辐射诱导的磁阻振荡的周期出现依赖于所施加的磁场的分量是垂直于平面的2DES。此外,我们发现,一个平行的组成部分,$B_{//}$,在$0.6 < B_{//} < 1.2$特斯拉的范围内,在一个倾斜角$θ= 80^{0}$,离开振荡模式基本不变。
2005-12-13 cond-mat.mes-hall
Low-field magnetoresistance in GaAs 2D holes
我们报道了GaAs/AlGaAs异质结构和量子阱中二维空穴系统的低场磁输运数据,在大的密度范围内,$2.5 \times 10^{10} \leq p \leq 4.0 \times 10^{11}$ cm $^{-2}$,主要集中在(311)A GaAs衬底上生长的样品上。在高密度,$p \gtrsim 1 \times 10^{11}$ cm $^{-2}$,我们观察到一个非常强的正磁阻。它出现在具有各向异性面内迁移率的样品中,并且主要沿着低迁移率方向,并且强烈依赖于垂直电场和由此产生的自旋轨道相互作用诱导的自旋子带布居差。仔细检查的数据表明,磁阻必须从一个组合的因素,包括存在两个自旋子带,一个波纹量子阱界面,导致迁移率各向异性,并可能弱反本地化。这些因素都不能单独解释所观察到的正磁阻。我们还提出了密度的数据的演变:正磁阻的大小随着密度的降低而降低,直到在研究的最低密度($p = 2.5 \times 10^{10}$ cm $^{-2}$),它消失,并被一个弱的负磁阻取代。
2002-01-26 cond-mat.mes-hall
Colossal non-saturating linear magnetoresistance in two-dimensional electron systems at a GaAs/AlGaAs heterointerface
具有对磁场的大的电响应的工程设备对于诸如磁场感测和磁读取头的一系列应用是基本重要的。我们发现,一个巨大的非饱和线性磁阻(NLMR)出现在二维电子系统托管在GaAs/AlGaAs异质结的强绝缘制度。当在高源极-漏极偏置下工作时,我们的器件的磁阻随着磁场几乎线性增加,在8特斯拉时达到近10,000%,从而超过了许多已知的表现出巨大NLMR的非磁性材料。的温度依赖性和迁移率分析表明,NLMR有一个纯粹的经典的起源,由纳米级的不均匀性。一个大的NLMR结合小器件尺寸使这些系统成为一个新的和有吸引力的候选芯片上磁场传感。
2012-07-30 cond-mat.mes-hall
Slow relaxations of magnetoresistance in AlGaAs-GaAs quantum well structures quenched in a magnetic field
我们观察到在选择性掺杂的p型GaAs-AlGaAs结构中,当外加磁场作用下,上Hubbard带部分填充时,磁电阻会发生缓慢的弛豫。我们特别注意排除与温度波动有关的影响。虽然这种效应很重要,但我们发现缓慢弛豫的一般特征仍然存在。这种行为被解释为与库仑玻璃的性质有关,库仑玻璃由带电中心形成,并考虑到自旋相关性,这是敏感的外部磁场。磁场的变化改变了不同类型的杂质复合物的数量。因此,它的影响的形状和深度的极化子间隙形成的状态属于负责电导的渗流集团。该模型解释了缓慢弛豫磁电阻的定性行为和数量级。
2010-03-05 cond-mat.mes-hall
Anomalous magnetoresistance peak in (110) GaAs two-dimensional holes: Evidence for Landau-level spin-index anticrossings
我们在(110)GaAs上测量了二维空穴系统的最低朗道能级(nu = 1)最小值内的反常磁电阻峰。价带混合的自洽计算表明,两个最低的自旋指数朗道能级在垂直的磁场B与实验峰测量,Bp一致的反交叉。反常峰高的温度依赖性被解释为在这个反交叉间隙的激活行为。对最低朗道能级的自旋极化的计算预测了在反交叉处自旋从大约-3/2到+3/2的快速转变。的峰值位置Bp示出的约束静电的影响,和自旋电子学应用程序的可调的反交叉位置的效用进行了讨论。
2005-09-26 cond-mat.mes-hall
A New Class of Magnetoresistance Oscillations: Interaction of a Two-Dimensional Electron Gas with Leaky Interface Phonons
报道了在GaAs-Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As异质结中观察到的一类新的高迁移率二维电子气(2DEG)的磁阻振荡。出现在一个弱磁场($B<$ 0.3 T),只有在一个狭窄的温度范围(2 K $<T<$ 9 K),这些振荡是周期性的1/B的频率成正比的电子费米波矢量,$k_F$。我们解释的效果作为磁声子共振的2DEG与泄漏的界面声学声子模式进行波矢量$q=2k_F$。计算结果表明,在GaAs-Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As界面上存在几个这样的模的分支,其速度与实验数据定量吻合。
2001-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Determining Magnetic Nanoparticle Size Distributions from Thermomagnetic Measurements
热磁测量用于获得磁性纳米颗粒的尺寸分布和各向异性。描述了一种分析变换方法,该方法利用温度相关的零场冷却(ZFC)磁化数据来提供超顺磁性纳米颗粒的平均直径和相对丰度的定量测量。将这种方法应用于MnAs-GaAs复合膜中的自组装MnAs纳米颗粒,揭示了与块状材料相比纳米颗粒的对数正态尺寸分布和降低的各向异性。这种分析技术有望快速评估的超顺磁性纳米粒子的合奏的尺寸分布。
2015-04-25 cond-mat.mes-hall
Response of the two-dimensional electron gas of AlGaAs/GaAs heterostructures to parallel magnetic field
本文研究了AlGaAs/GaAs异质结中二维电子气在平行于界面磁场作用下的输运性质。金属相的磁电阻相对于面内磁场和通过样品的电流的取向是正的和弱各向异性的。在低电子密度($n_s< 5\times 10^{10}$ cm $^{-2}$)下,实验数据可以在自旋相关方法内充分描述,而在高$n_s$下,磁阻机制的变化如从$n_s$ -归一化磁阻的独立性推断的。
2000-09-26 cond-mat.mes-hall
New collective zero-resistance states in GaAs/AlGaAs heterostructures
在超纯二维电子气(2DEG)中,在交叉静磁场和微波场中出现指数小电阻,而在不太纯的系统中,磁阻振荡,但总是正值。自组织的非微扰理论解释了开放轨道的新集体状态。这与许多其他异常物理现象以及生物物理学的尺度和进化原理有相似之处。
2003-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic positive magnetoresistance of a nonplanar 2D electron gas in a parallel magnetic field
研究了具有AlAs/GaAs超晶格势垒的窄GaAs量子阱中二维电子气的输运性质。结果表明,在平行磁场中选择性杂质半导体结构中观察到的各向异性正磁阻效应是由二维电子气的空间调制引起的。
2005-02-22 cond-mat.mes-hall
Linear magnetoresistance in a quasi-free two dimensional electron gas in an ultra-high mobility GaAs quantum well
我们报道了超高迁移率($\barμ\approx 25\times 10^6$ \,cm $^2$ \,V $^{-1}$ \,s $^{-1}$)$n$型GaAs量子阱的磁输运研究,其最高可达33 T.在0.3 ~ 60 K的宽温度范围内观察到了10 $^5$ %量级的线性磁电阻(LMR)。我们的材料系统具有单一子带占据和自由电子分散的简单性,排除了可能引起所观察到的LMR的最复杂的机制。在低温下,量子振荡叠加在LMR上。高$T$下的无特征LMR和低$T$下的量子振荡都遵循经验电阻规则,该规则指出纵向电导与横向(霍尔)电导乘以磁场的导数和在整个温度范围内保持不变的常数因子$α$直接相关。只有在低温下,从这个电阻规则的小偏差观察到超过$ν=1$,可能源于不同的传输机制的复合费米子。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall
Giant magnetoresistance in semiconductor / granular film heterostructures with cobalt nanoparticles
本文研究了SiO ${}_2$(Co)/GaAs和SiO ${}_2$(Co)/Si异质结构中的电子输运,其中SiO ${}_2$(Co)结构是含有Co纳米颗粒的颗粒状SiO ${}_2$薄膜.在SiO ${}_2$(Co)/GaAs异质结中观察到巨磁电阻效应。当电子从颗粒膜注入到GaAs半导体中时,该效应具有正值,并且具有温度峰型特征。该效应的温度位置取决于Co浓度,并且可以通过所施加的电场而移位。对于SiO_2 ${}_2$(Co)/GaAs异质结,掺杂浓度为71 at.% Co的磁电阻在室温下达到1000($10^5$ %)。相反,对于SiO ${}_2$(Co)/Si异质结构,磁电阻值很小(4%),而对于SiO ${}_2$(Co)薄膜,磁电阻值则相反。SiO ${}_2$(Co)/GaAs异质结构中的高磁电阻效应是由磁场控制的碰撞电离过程在界面附近的半导体中形成的自旋相关势垒附近解释的。通过势垒并触发雪崩过程的电子的动能被施加的磁场减小。这种电子能量的抑制推迟了碰撞电离的开始,以更高的电场和巨磁电阻的结果。自旋相关势垒是由于半导体中积累电子层中的电子与Co的$d$ -电子之间的交换相互作用。
2009-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Novel critical field in magneto-resistance oscillation of 2DEG in asymmetric GaAs/AlGaAs double wells measured as a function of the in-plane magnetic field
我们研究了在标准异质结的GaAs缓冲区中,由远离界面生长的薄AlGaAs势垒形成的强非对称双阱结构的磁阻。在平行于电子层取向的磁场中,磁阻表现出与较高占据子带的减少以及与场诱导过渡到去耦双层相关联的振荡。此外,增加的场将电子从三角形阱转移到矩形阱,并且在足够高的场值下,三角形阱被清空。因此,电子系统变成单层,这导致电子态密度的急剧阶跃和磁阻曲线的附加最小值。
2001-06-21 cond-mat.mes-hall
In-plane Magnetic Field Dependent Magnetoresistance of Gated Asymmetric Double Quantum Wells
实验研究了强非对称双阱的磁电阻效应。通过将薄Al $_{0.3}$ Ga $_{0.7}$ As阻挡层插入标准调制掺杂GaAs/Al $_{0.3}$ Ga $_{0.7}$ As异质结构的GaAs缓冲层中来制备该结构。由此产生的双井系统由一个近矩形井和一个三角形井耦合通过隧道通过薄的障碍。通过适当选择势垒参数,可以控制两个阱和两个最低(成键和反键)子带的占用率。通过施加前栅电压或背栅电压可以进一步影响电子特性。
2003-09-22 cond-mat.mes-hall
Anisotropic tunneling magnetoresistance and tunneling anisotropic magnetoresistance: spin-orbit coupling in magnetic tunnel junctions
研究了自旋轨道相互作用对铁磁/半导体/正常金属隧道结隧穿磁电阻的影响。隧道各向异性磁电阻(TAMR)的解析表达式内推导出的近似中的磁电阻的磁化方向上的依赖性的铁磁体起源于Bychkov-Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合出现在结界面和隧道区之间的干扰。我们还研究了铁磁/半导体/铁磁隧道结的输运性质,表明在这种结构中,自旋轨道相互作用不仅导致TAMR效应,而且导致常规隧道磁电阻(TMR)的各向异性。由此产生的各向异性隧穿磁电阻(ATMR)依赖于铁磁体中的绝对磁化方向。在所提出的模型中,取决于铁磁体的磁化方向,Bychkov-Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的相互作用在铁磁体/超导导体界面处产生透射和反射自旋速率之间的差异,这导致费米表面处的各向异性局域态密度以及TAMR和ATMR效应。本文给出了Fe/GaAs/Fe隧道结的模型计算。此外,基于相当普遍的对称性考虑,我们推导出的形式的磁阻依赖于在铁磁体的磁化的绝对取向。
2008-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Positive Quantum Magnetoresistance in Tilted Magnetic Field
研究了在倾斜磁场中GaAs量子阱中高自由度电子的输运性质。在垂直于二维层的磁场中观察到量子正磁阻效应。面内磁场的应用产生QPMR的急剧降低。这种减少强烈相关的Shubnikov de Haas电阻振荡的幅度的减少,由于通过增强塞曼分裂的电子光谱的修改。令人惊讶的是,当塞曼能量超过回旋能量的一半时,没有检测到光谱的量子化,这表明电子动力学的突然转变。所观察到的角演化QPMR意味着自旋子带之间的强混合。理论计算表明,在高填充因子下,杂质的弹性散射对GaAs量子阱中的自旋混合有重要贡献.
2016-11-27 cond-mat.mes-hall
Electrical resistance associated with the scattering of optically oriented electrons in n-GaAs
本文报道了n-GaAs中光取向电子流经样品时由中性施主自旋相关散射引起的异常磁电阻效应,并证明该效应对自旋极化符号呈偶对称,揭示了自由电子与局域电子自旋的关联。
2023-11-30 cond-mat.mes-hall
Crystalline anisotropic magnetoresistance with two-fold and eight-fold symmetry in (In,Fe)As ferromagnetic semiconductor
研究了生长在半绝缘GaAs衬底上的(In,Fe)As铁磁半导体(FMS)层的各向异性磁电阻(AMR)。在一个10 nm厚的(In,Fe)As层,这是在低温下绝缘,我们观察到的结晶AMR与二重和八重对称性。在金属100 nm厚的(In,Fe)As层与较高的电子浓度,只有两次对称的结晶AMR观察。我们的结果表明,宏观铁磁性(In,Fe)As的磁各向异性,依赖于电子浓度。在100 nm厚的层中也观察到非晶AMR,但其幅度小至10^-5,表明在(In,Fe)As的费米能级附近没有s-d散射。我们提出了八重对称晶体各向异性的起源(In,Fe)As。
2012-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin polarization and transition from metallic to insulating behavior in 2D systems
我们对二维GaAs(100)电子和GaAs(311)A空穴的自旋极化随面内磁场的变化进行了定量测量。面内磁电阻的函数形式与自旋极化密切相关。此外,对于三种不同的2D系统,即GaAs(100)电子,GaAs(311)A空穴和AlAs(411)B电子,面内磁阻的温度依赖性揭示了它们的行为在完全自旋极化之前从金属转变为绝缘。
2002-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two band transport and the question of a metal-insulator transition in GaAs/GaAlAs two dimensional holes
对GaAs/AlGaAs异质结中二维空穴的磁输运进行了理论和实验研究。重空穴带的自旋轨道分裂表现在两个Shubnikov-de Haas频率的高载流子密度,经典的正磁阻和弱反局域化。后一种效应与自旋轨道分裂带之间的非弹性散射相结合,导致金属特性,即电阻随温度增加。在较低的密度下,当分裂小于逆弹性散射时间时,两个带有效地合并以产生预期的绝缘特性和负磁阻,这是由于对电导率的弱局部化和相互作用修正。在中间密度的“金属到绝缘体”的转变被发现是一个平滑的过渡之间的两个制度,而不是量子相变。常规干涉和相互作用效应的双波段计算在整个参数范围内都能很好地解释数据。
2001-09-25 cond-mat.mes-hall
Giant Magnetoresistance Oscillations Induced by Microwave Radiation and a Zero-Resistance State in a 2D Electron System with a Moderate Mobility
研究了频率为54 ~ 140 $\mathrm{GHz}$的微波场对具有AlAs/GaAs超晶格势垒且电子迁移率不高于$10^6$ $\mathrm{cm^2/Vs}$的GaAs量子阱中磁输运的影响。在给定的二维系统中,在微波辐射的作用下,观察到巨电阻振荡,它们在磁场中的位置由辐射频率与回旋频率的比值决定。早期,这种振荡只在迁移率高得多的GaAs/AlGaAs异质结构中观察到。当所研究的样品用140- $\mathrm{GHz}$微波场照射时,对应于回旋共振附近发生的主振荡最小值的电阻似乎接近于零。研究结果表明,低于$10^6$ $\mathrm{cm^2/Vs}$的迁移率值不会阻止微波辐射作用下二维系统中磁场中零电阻态的形成。
2006-11-14 cond-mat.mes-hall
Fermi-liquid behaviour of the low-density 2D hole gas in GaAs/AlGaAs heterostructure at large values of r_s
我们检验了在R(T)从“金属”到“绝缘”的过渡过程中,二维稀空穴气的费米液体描述的有效性,确定了在r_s高达29时,负磁电阻确实存在,并可用弱局域化来描述。从磁电阻中提取的退相时间主要由T^2项决定,这是由于在清洁极限下的朗道散射。与小r_s时的理论相比,空穴-空穴相互作用的影响被抑制了。
2001-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Parallel magnetic field induced magnetoresistance peculiarities of the double quantum well filled with electrons or holes
在含有电子气的In_ xGa_{1-x} As/n-GaAs双量子阱(DQWs)中,揭示了平行磁场下隧道间隙边缘穿过费米能级引起的磁电阻(MR)特性。只有考虑In_ xGa_{1-x} As导带的自旋劈裂才能解释高场(~30 T)下的反常现象,而在GaAs/AlGaAs异质结中,这一性质的效应被忽略了。在含有空穴气的Ge/p- Ge_{1-x} Si_x双量子阱中,也发现了平行场下的局域磁共振特性。但是,这些DQW中的隧道间隙太窄,不能对这些观察负责。我们认为,它们是由于一个复杂的形状的空穴限制子带。
2003-06-06 cond-mat.mes-hall
Nonlinear transport in 2D electron gas exhibiting colossal negative magnetoresistance
本文报道了GaAs/AlGaAs量子阱中的非线性输运测量结果,该量子阱具有巨大的负磁电阻效应。在外加直流偏置下,磁阻变得非单调,表现出明显的极值,随着电流的增加而向更高的磁场移动。在对应于零偏压下电阻率最小值的磁场范围内,电阻率随电流线性增加,并且这种增加的速率与反向磁场成比例。后一个观察结果与35年前提出的理论一致,该理论考虑了强、稀散射体存在下的经典记忆效应。
2014-10-22 cond-mat.mes-hall
Hydrodynamic magnetotransport in a GaAs Corbino geometry
Instituto de Física da Universidade de São Paulo(圣保罗大学物理研究所);Institute of Semiconductor Physics(半导体物理研究所);Novosibirsk State University(新西伯利亚国立大学)
本文报道GaAs Corbino器件中的正磁电阻,通过流体动力学理论分析,证明其可作为探测黏性电子流的体敏感探针。
2026-09-10 cond-mat.mes-hall
Temperature-dependent disorder and magnetic field driven disorder: experimental observations for doped GaAs/AlGaAs quantum well structures
本文报道了用受主杂质Be掺杂GaAs/AlGaAs量子阱结构的电导和磁导的实验研究。电导的温度依赖性在100 K附近表现出非单调的行为。在较低的温度下(小于10 K),在中等磁场下观察到强的负磁阻,在很强的磁场下,负磁阻转变为正磁阻,并随着温度的升高而完全被抑制。我们把这些不寻常的特征归因于温度和磁场对无序度的影响。温度依赖的无序与不同局域态之间的电荷重新分布随着温度的升高。依赖于磁场的无序也与不同中心之间的电荷重新分布有关,然而在这种情况下,上哈伯德带的双占据态发挥了重要作用,由于现场自旋相关性,它们的占据对磁场敏感。给出了详细的理论模型。
2015-12-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Anisotropic magnetoresistance in a 2DEG in a quasi-random magnetic field
本文研究了在GaAs/AlGaAs异质结表面随机沉积亚微米Co点产生的准随机磁场作用下二维电子气的磁输运特性。我们观察到强的本地和非本地各向异性磁电阻的外部磁场在平面的2DEG。蒙特卡罗计算证实,这是由于变化的拓扑结构的准随机磁场中,电子被引导主要沿轮廓的零磁场。
2003-08-22 cond-mat.mes-hall
Spin-splitting in GaAs 2D holes
本文对调制掺杂GaAs(311)A量子阱中二维空穴系统中自旋轨道诱导的零磁场自旋劈裂进行了定量测量和计算。结果表明,该器件的分裂较大且可调。特别是,通过背栅和前栅偏置的组合,我们可以在保持2D空穴密度恒定的同时调整分裂。这些数据还揭示了一个令人惊讶的结果,关于磁阻(Shubnikov-de Haas)振荡的二维系统与自旋分裂能带:振荡的频率是{ \it不}简单地有关的自旋子带的人口。接下来,我们集中在这些2D孔中观察到的类金属行为及其与自旋分裂的关系。数据表明,当两个自旋子带具有不相等的布居数时,金属行为更明显。我们测量了这些二维孔系统的磁电阻与面内磁场证实了这一结论:而系统是金属在零磁场,它变成绝缘时,其中一个自旋子带在高磁场减少。
2000-06-30 cond-mat.mes-hall
1500-fold Tunneling Anisotropic Magnetoresistance in a (Ga,Mn)As stack
报道了在外延生长的(Ga,Mn)As/GaAs/(Ga,Mn)As结构中发现的超巨隧穿各向异性磁电阻效应。这种效应产生于铁磁半导体的电子结构对磁化方向的强烈依赖,而不是接触的平行或反平行排列。这种效应的关键新颖自旋电子学特征是:(i)正常和反向自旋阀状信号;(ii)垂直于界面的磁场的大的非滞后磁阻;(iii)极值电阻的磁化取向通常不与磁易轴和磁难轴对齐。(iv)在低偏压和温度下,效应会大幅放大。
2004-08-25 cond-mat.mes-hall
Giant negative magnetoresistance in high-mobility 2D electron systems
本文报道了极高迁移率GaAs/AlGaAs异质结和量子阱中的巨负磁电阻效应。这种效应在$B \simeq 1$ kG处最强,在$T \lesssim 2$ K处磁电阻率出现最小值。与在$T \simeq 2 $ K下饱和的零场电阻率不同,在该最小值下的电阻率继续以加速速率下降到低得多的温度,并且变得比零场电阻率小几倍。出乎意料的是,我们还发现,这种效果不仅被破坏,增加温度,但也由温和的面内磁场。分析表明,巨负磁电阻效应不能用现有的考虑相互作用引起或无序引起的修正的理论来解释。
2012-01-27 cond-mat.mes-hall
Colossal negative magnetoresistance in a 2D electron gas
本文报道了GaAs/AlGaAs量子阱中的巨负磁电阻效应,在低温下,当外加磁场为$B \approx 1$ kG时,其电阻率下降了一个数量级以上.与前面讨论的MR效应相反,即使在小的$B$下,这里报告的MR也不是抛物线,并且在更高的面内磁场和温度下持续存在。值得注意的是,在$B \approx 1$ kG的电阻率的温度依赖性是线性的,在整个温度范围内研究(从1至30 K),似乎符合高温极限的零场电阻率,暗示声学声子的重要作用。
2014-05-05 cond-mat.mes-hall
Negative magnetoresistance in viscous flow of two-dimensional electrons
在低温下,在非常干净的二维(2D)样品中,与静态缺陷和声子碰撞的电子平均自由程变得大于样品宽度。在该条件下,通过形成电子流体的粘性流而发生电子输运。研究了二维电子在垂直于二维层的磁场中的粘性流动。我们计算了作为磁场和温度的函数的粘性系数。非对角粘性系数决定了二维水动力波的色散。在磁场中对角粘度的降低导致了负磁阻效应,该效应与温度和尺寸有关。我们的分析表明,粘性机制是最近在超高迁移率GaAs量子阱中观察到的巨负磁电阻的原因。我们的结论是,在中等磁场的结构中的二维电子应被视为粘性流体。
2016-09-20 cond-mat.mes-hall
Colossal magnetoresistance in an ultra-clean weakly interacting 2D Fermi liquid
我们报告了一个新的现象,观察在一个40 nm宽的GaAs量子阱中的存在下的外部磁场平行于高迁移率的2D电子层的庞磁阻。在强磁场中,磁阻从0到45 T增加了约300倍,而系统没有经历任何金属-绝缘体转变。我们讨论了如何这种巨大的磁阻效应不能归因于自旋自由度或本地化物理,但最有可能源于强磁轨道之间的耦合的二维电子气和磁场。我们的观察结果是一致的场诱导的二维到三维的限制电子系统的转变。
2010-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el