Quantum interference in HgTe structures
研究了化学势位于带隙外的HgTe/HgCdTe量子阱中的量子输运。我们首先分析了有效Bernevig-Hughes-Zhang哈密顿量的对称性以及相应的破缺扰动。基于此分析，我们概述了可能的模式的对称性破缺，管理量子干涉（弱本地化或弱反本地化）校正的二维碲镉汞样品的电导率。此外，我们进行了微观计算的量子校正超出扩散近似。最后，分析了准一维结构中的干涉校正和低场磁电阻效应。
2014-08-25 cond-mat.mes-hall
Sign-alternating photoconductivity and magnetoresistance oscillations induced by terahertz radiation in HgTe quantum wells
报道了在不同宽度的碲化汞量子阱（QW）结构中观察到的太赫兹辐射诱导光电导和微波诱导电阻振荡（MIRO）的太赫兹模拟。在厚度为20 nm的量子阱中检测到了类MIRO效应，量子阱具有反转的能带结构和相当低的迁移率，约为3 $\times$ × 10 $^5$ cm $^2$ /V s.在一些其他结构的量子阱宽度范围从5到20纳米和较低的迁移率，我们观察到一个非常规的非振荡光电导信号，改变其符号后，磁场增加。这种效果被观察到的结构，其特征在于正常和倒置带顺序，以及在量子阱的临界厚度和线性色散。在具有霍尔棒和Corbino几何形状的样品中，磁场的增加分别导致光响应的符号的单次和双次变化。我们发现，在光响应的热机制，这些不寻常的功能意味着一个非单调的行为的运输散射率，这应该减少（增加）与温度的磁场低于（以上）的一定值。这种行为被发现是一致的，在不同的样品温度下的磁阻暗输运测量的结果。我们的实验表明，光电导是一个非常敏感的探针的温度变化的运输特性，即使是那些很难检测到使用标准的运输测量。
2018-07-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Symmetries and weak (anti)localization of Dirac fermions in HgTe quantum wells
我们进行了对称性分析的2D电子系统的HgTe/HgCdTe量子阱的情况下，当化学势是外面的差距，使大部分的量子阱进行。为了研究系统的量子输运性质，我们探讨了低能哈密顿量的对称性，这是表示为两种口味的狄拉克费米子，和物理上重要的破缺机制。这使我们能够预测新兴的对称性破缺模式，控制弱本地化和反本地化显示在横向磁场磁阻。
2012-07-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
HgTe quantum wells for QHE metrology under soft cryomagnetic conditions: permanent magnets and liquid ${^4He}$ temperatures
厚度为${\sim}$ 7 nm的HgTe量子阱可以具有石墨烯状能带结构，并且最近已经提出在高于特定临界场$B_c$的场中操作的条件下作为量子霍尔效应（QHE）电阻标准的潜在候选者，在该临界场之上拓扑相（具有寄生边缘传导）消失。我们目前的实验研究的不同的碲化汞量子阱的磁电阻作为温度和磁场的函数，确定的临界磁场$B_c$。我们证明，对于特定宽度的量子阱$B_c$变得足够低，以允许观察到非常宽的QHE平台在填充因子${v=-1}$（孔）在放松的冷磁条件：而使用商业0.82 T钕永磁体和温度的几个开尔文提供的${^4He}$液体系统。能带结构计算使我们能够定性地解释由于轻空穴和重空穴能量子带（价带的侧极大值）之间的相互作用而观察到的现象。我们的工作清楚地表明，具有无质量狄拉克费米子的碲化汞量子阱的特殊能带结构性质使它们成为开发具有宽松冷磁条件的超导器件的理想平台。
2021-11-15 cond-mat.mes-hall
Photogalvanic effects in HgTe quantum wells
报道了碲化汞量子阱中太赫兹辐射诱导的圆形和线性光电流效应的观测结果。CPGE和LPGE的唯象理论很好地描述了电流响应。
2007-08-16 cond-mat.mes-hall
Enhanced circular photogalvanic effect in HgTe quantum wells in the heavily inverted regime
由于HgTe基量子阱具有很强的自旋-轨道相互作用（SOI），因此表现出非常丰富的自旋相关性质。但由于窄禁带能带结构的强带间耦合，对它们的完整描述超出了简单的抛物线能带模型和传统的Rashba和Dresselhaus SOI项。本文基于密度矩阵的八带$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$模型，建立了计算$_{0.3}$ Cd $_{0.7}$ Te/HgTe/$_{0.3}$ Cd $_{0.7}$ Te量子阱（HgTe QWs）中圆形光电流效应的理论方法.我们的方法考虑了HgTe量子阱的特殊能带结构和SOI，因此可以用来计算具有非抛物、类Dirac和反向色散的HgTe量子阱中的CPGE电流.本文还探讨了CPGE的微观成因以及结构反转不对称性（SIA）和体反转不对称性（BIA）的相互作用。此外，将该方法推广到线偏振光垂直入射碲化汞量子阱中的纯自旋电流的研究。我们的计算结果支持了以下发现：（i）在反相区，重反HgTe量子阱的能量色散会发生强烈的畸变，导致在一定能谱范围内CPGE的显著增强。(ii)SIA和BIA的相互作用可以导致CPGE电流各向异性地依赖于斜入射光的方位角。(iii)[110]线偏振光产生的PSC $j_{y'}^{x'}$（$x'\parallel[110]$和$y'\parallel[\bar{1}10]$）随HgTe量子阱由正相转变为反相而改变符号…
2017-03-20 cond-mat.mes-hall
Plasmon recombination in narrowgap HgTe quantum wells
考虑电子极化率的空间色散，计算了窄禁带HgTe/CdHgTe量子阱中二维等离子体激元的色散规律。在带隙的能量尺度上的等离子体激元频率对波矢量的依赖关系示出为接近线性的显着改变的临界浓度的非平衡电子-空穴气体对应于“开关”的载流子复合与等离子体激元发射。计算了复合率与等离子体激元发射。
2020-10-30 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport in Double Quantum Well with Inverted Energy Spectrum: HgTe/CdHgTe
本文首次对碲化汞双量子阱系统进行了实验研究。的磁输运揭示了一个相当大的重叠的传导和价电子带比已知的碲化汞单量子阱（QW），这可以通过施加的栅极电压$V_g$调节。这种大的重叠表现在更高的临界场$B_c$中，该场将其上方的量子特性随$V_g$线性变化的范围与下方的具有复杂行为的范围分开。在后一种情况下，在霍尔磁阻$ρ_{xy}(B)$中观察到$N$形和双$N$形结构，与在类似的单量子阱中观察到的图像相比，它们的场尺度明显放大。从低场$N$形状的$ρ_{xy}(B)$的拟合和$ρ_{xx}(B)$中振荡的傅立叶分析中发现，在正和负$V_g$的整个研究范围内发现了共存的电子和空穴。这里的一个特殊特征是，发现的电子密度$n$在所研究的$V_g$的整个范围内几乎保持恒定，而空穴密度$p$从在极负$V_g$处的比$n$大6倍的值下降到在通过电荷中性点的极正$V_g$处的几乎为零。我们发现，这种差异之间的$n$和$p$源于一个数量级更大的状态密度的空穴在横向价带最大值比电子在导带最小值。我们解释了观察到的重入符号交替$ρ_{xy}(B)$之间的电子和空穴电导率和零电阻率状态的量子霍尔范围内的领域的基础上计算的图片的磁水平的DQW。
2015-10-29 cond-mat.mes-hall
Effects of electron-hole asymmetry on electronic structure of helical edge states in HgTe/HgCdTe quantum wells
研究了HgTe/HgCdTe量子阱中电子-空穴非对称性对螺旋边态电子结构的影响。在四带kp模型的框架下，考虑到空间反转中心的缺失，我们得到了边缘态的能谱和波函数的解析表达式，以及边缘电子自旋分支间电偶极光学跃迁的有效g因子张量和矩阵元.我们表明，当两个条件同时满足-电子-空穴不对称性和没有反转中心-边缘电子的光谱偏离线性的，在这种情况下，我们得到的线性光谱的修正。
2019-12-19 cond-mat.mes-hall
Electron-hole scattering-induced temperature behaviour of HgTe-based semimetal quantum well
本文实验研究了基于HgTe的半金属量子阱在低温下的异常输运性质，发现电阻随温度在不同顶栅电压下呈线性或二次增长，并基于Boltzmann输运方程开发了电子-空穴散射理论模型，计算结果与实验高度一致。
2024-03-20 cond-mat.mes-hall
Magnetohydrodynamics and electro-electron interaction of massless Dirac fermions
研究了无带隙碲化汞量子阱中无质量狄拉克费米子的磁输运性质。在具有窄通道的样品中，观察到具有洛伦兹分布的大的负磁阻，这被解释为由于电子-电子相互作用而导致的电子粘性的表现。通过实验与理论的比较，得到了电子-电子散射引起的狄拉克费米子的剪切应力弛豫时间。
2021-07-30 cond-mat.mes-hall
Circular photogalvanic effect in HgTe/CdHgTe quantum well structures
我们描述了在HgTe/CdHgTe量子阱中观察到的圆形和线性光电流效应。量子阱结构中的中红外辐射的带间吸收以及太赫兹（THz）辐射的子带内吸收被证明是由于这些效应而引起的直流电流。光电流的大小和方向随衬底的辐射偏振态和晶体学取向以可以从唯象理论理解的简单方式变化。讨论了所观察到的光电流随辐射波长和温度的变化关系。
2010-02-12 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent thermoelectric transport in HgTe/CdTe quantum wells
我们分析了HgTe/CdTe量子阱中的热诱导自旋和电荷输运的基础上的数值非平衡格林函数技术在线性响应制度。在拓扑非平凡的制度，我们发现一个明确的签名的边缘状态的间隙，由于其有限的重叠从相反的样品边界-无论是在电荷塞贝克和自旋能斯特信号。我们能够充分理解的物理起源的热电传输签名的边缘和散装状态的基础上简单的分析模型。有趣的是，我们得出的自旋能斯特信号是相关的自旋霍尔电导的莫特的关系，这是确切的所有订单之间的温度差的温暖和寒冷的水库。
2012-10-04 cond-mat.mes-hall
Impact ionization induced by terahertz radiation in HgTe quantum wells of critical thickness
报道了在临界厚度的\HgTe量子阱（QW）结构中观察到的太赫兹（THz）辐射诱导的带间碰撞电离。太赫兹电场驱动载流子，初始化电子-空穴对的产生。在辐射角频率$ω$和动量弛豫时间$τ_{\text l}$的乘积大于1的条件下，当光子能量小于能隙时，观察到载流子倍增现象.在这种情况下，载流子仅由于在高频电场存在下的碰撞而获得高能量。发展的微观理论表明，光碰撞电离几率与辐射电场幅值$E$和特征场参数$E_0$成正比，与$\exp(-E_0^2/E^2)$成正比。实验表明，$ωτ\gg 1$具有很强的频率依赖性，其特征场$E_0$随辐射频率$ω$线性增加。
2020-01-28 cond-mat.mes-hall
Single valley Dirac fermions in zero-gap HgTe quantum wells
近年来，狄拉克费米子在凝聚态物理中得到了广泛的研究。许多理论预言都严格依赖于狄拉克费米子出现的谷的数量。在这项工作中，我们发现了一个二维系统的单谷狄拉克锥。我们研究了碲化汞量子阱的输运性质，在临界厚度之间的拓扑平凡和量子自旋霍尔相位分离。在高磁场下，量子化的霍尔平台证明了该系统中存在一个单一的谷狄拉克点。此外，我们清楚地观察到零模自旋能级的线性色散。狄拉克点处的电导率及其温度依赖性也可以从单谷狄拉克费米子物理学中得到理解。
2010-09-23 cond-mat.mes-hall
Edge States in Lateral p-n Junctions in Inverted Band HgTe Quantum Wells
我们研究了横向pn结，静电定义在14 nm宽的碲化汞基量子阱（QW）的反转能带结构。pn结电阻接近于$h/2e^2$，与之前在8-10 nm量子阱上的一些实验结果一致，并且电流-电压特性是高度线性的，表明通过弹道螺旋边缘态的输运。进行散粒噪声测量，以进一步验证底层的传输机制。我们讨论了未知的非弹性弛豫率在引线和边缘通道的噪声数据的正确解释的作用。虽然有利于螺旋边缘态的解释似乎更加一致，但根据目前的实验还不能得出明确的结论。我们的方法看起来很有前途的研究短准弹道边缘拓扑绝缘体（TI）在适当的几何形状。
2017-10-24 cond-mat.mes-hall
Probing topological transitions in HgTe/CdTe quantum wells by magneto-optical measurements
在二维拓扑绝缘体中，如倒置的HgTe/CdTe量子阱，即使在低于临界磁场$B_\mathrm{c}$的有限磁场下，螺旋量子自旋霍尔（QSH）态仍然存在，而在临界磁场以上只能发现量子霍尔（QH）态。无论是无限的二维和有限条的几何形状，和可能的签名之间的过渡QSH和QH制度。在吸收光谱中，由于在两个制度中的非等距朗道能级，出现了几个峰。然而，在QSH制度，我们发现一个额外的吸收峰在低能量的有限带几何。这个峰值出现由于边缘状态的存在下，在这种几何形状，并持续为任何费米能级在QSH制度，而在QH制度的峰值消失，如果费米能级位于体间隙。因此，通过扫描栅极电压，由于该特征，可以在实验上区分QSH和QH状态。此外，我们研究了自旋轨道耦合和有限温度对这种测量方案的影响。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall
Aharonov Bohm effect in 2D topological insulator
我们测量了具有反转能带结构的碲化汞量子阱的磁输运性质，该量子阱是一个具有带隙的二维拓扑绝缘体，其边缘是螺旋形的无带隙态.在局域电阻和非局域电阻结构中观察到负磁电阻效应，并随磁场的变化出现周期振荡。我们将这种行为归因于Aharonov-Bohm效应，该效应是由于磁通量通过耦合到螺旋边缘态的载流子水坑而引起的。这些熔池的特征尺寸约为100 nm。
2015-01-15 cond-mat.mes-hall
Fast detector of the ellipticity of infrared and terahertz radiation based on HgTe quantum well structures
我们报告了一种快速，室温检测计划的偏振椭圆的激光辐射，与带宽，从红外延伸到太赫兹范围。该装置由两个元件组成，一个在另一个的前面，检测偏振椭圆率和椭圆的方位角。这些元件分别利用窄隙半导体中的圆形光电流效应和体压电半导体中的线性光电流效应。对于前者，我们的特点是碲化汞量子阱和体碲，而对于后者，体砷化镓。与光学方法相比，我们的设备是一种易于处理的全电方法，我们通过应用大量不同的激光器从低功率连续波系统到高功率脉冲源来证明这一点。
2008-10-07 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric transport in two-dimensional topological insulator state based on HgTe quantum well
实验研究了碲化汞量子阱在二维拓扑绝缘体（2D TI）状态下的热电响应。双极热电，典型的电子-空穴系统，已被观察到跨电荷中性点，其中的载流子类型的变化，根据电阻测量从电子到空穴。空穴型热电势比电子型热电势强得多。热电势随温度线性增加。我们提出了一个理论模型，占的边缘和散装贡献的电导率和热电效应在2D TI，包括边缘散装泄漏的影响。该模型，与以前的理论研究相反，表明2D TI预计不会显示带电导率阈值附近的热电异常，这与我们的实验结果一致。基于实验数据和理论分析，我们得出结论，所观察到的热电势主要是体起源，而电阻是由边缘和体输运。
2018-12-21 cond-mat.mes-hall
Observation of Volkov-Pankratov states in topological HgTe heterojunctions using high-frequency compressibility
拓扑绝缘体维持狄拉克费米子表面态是体中能带反转的结果。这些态具有螺旋自旋极化和大费米速度的线性色散。在这篇文章中，我们报告了一组实验观察表明存在大量的表面状态。这些状态被限制在界面处，并且在高能量和/或高电场下支配平衡和输运性质。通过监测碲化汞拓扑绝缘体场效应电容器的交流导纳，我们获得了表面态的可压缩性和电导率在很宽的能量范围和电场。狄拉克表面态的特征在于可压缩性最小值，线性能量依赖性和高迁移率持续到远大于体的传输带隙的能量。新的功能，揭示了在高能量的签名，如电导峰，压缩性颠簸，一个强大的电荷亚稳性和霍尔电阻异常。这些功能点的存在下，激发的大规模的表面状态，负责一个强大的子带间散射的狄拉克状态和亚稳态散装载流子的成核。激发态的光谱与拓扑平凡半导体界面的唯象模型的预测一致。该模型考虑了有限的界面深度和电场的影响。激发态的存在对于理解拓扑相是必不可少的，并且为量子技术中的工程和开发拓扑资源开辟了一条路线。
2020-03-17 cond-mat.mes-hall
High frequency impact ionization and nonlinearity of photocurrent induced by intense terahertz radiation in HgTe-based quantum well structures
报道了碲化汞量子阱在太赫兹辐射激发下的光电流和光电导的非线性行为。辐射强度的增加导致光电流的符号反转，并过渡到其对强度的超线性依赖性。光电导随光强的增加也呈现出超线性的增长。我们发现，所观察到的光响应的非线性所造成的带间\emph{light}碰撞电离的光子能量小于禁带的条件下。这种碰撞电离的特征是角辐射频率$ω=2πf$远高于倒数动量弛豫时间。因此，碰撞电离的发生仅仅是因为在高频电场存在下的碰撞。测量了宽度为5.7 nm的窄HgTe/CdTe量子阱的非线性效应，检测了不同频率（$f=0.6$ ~ 1.07 THz）和强度（高达数百kW/cm $^2$）的线偏振和圆偏振THz辐射的非线性效应.我们证明了碰撞电离的几率正比于辐射电场幅度$E$和特征场参数$E_0$的指数函数$\exp(-E_0^2/E^2)$。在4.2 ~ 90 K的较宽温度范围内都能观察到这种效应，其特征场随温度的升高而增大.
2018-12-04 cond-mat.mes-hall
Impurity and dispersion effects on the linear magnetoresistance in the quantum limit
本研究对比不同能带色散与杂质类型的系统的量子极限磁阻，发现二次色散系统也可出现线性磁阻，不同杂质诱导的线性磁阻类型有差异，无质量狄拉克费米子存在负纵向磁阻，解释了相关实验现象并提供新见解。
2023-06-09 cond-mat.mes-hall
Effects of Spin Polarization in the HgTe Quantum Well
磁阻特性与自旋水平的重合下倾斜的领域中的$Γ_8$导带的碲化汞量子阱被发现对齐沿直线轨迹在$(B_\bot,B_{||})$平面之间的场分量垂直和平行的层，这意味着线性自旋极化依赖于磁场。在这些轨迹中，有一组明显的线从$B_{||}$轴上的一个点下降，这表明产生了电子系统的全自旋极化场，与从沿$(B_\bot,B_{||})$平面中的圆形轨迹的振荡的傅立叶变换获得的自旋子带之间的电子再分布的数据一致，并且与纯$B_{||}$下的磁阻率上的点分离。复杂的弱场依赖关系。符合的整个图片是很好地描述了各向同性的$g$ -因子，虽然它的值是两倍小，从纯垂直场下的振荡。这种差异是由于自旋极化现象的不同表现形式的符合和交换增强的自旋间隙内。在$B_\bot$的量子霍尔范围内，自旋极化表现为磁能级的反交叉，这被发现显著地非单调地依赖于$B_\bot$。
2012-11-21 cond-mat.mes-hall
Quantum Linear Magnetoresistance: A Modern Perspective
China Three Gorges University（三峡大学）；Sun Yet-sen University（中山大学）
本文从理论和实验角度综述了量子机制的线性磁电阻，探讨了其在新兴材料研究中的重要性及未来研究方向。
2025-10-05 cond-mat.mes-hall
Finite size effects of helical edge states in HgTe/CdTe quantum wells
给出了HgTe/CdTe量子阱中量子自旋霍尔效应的有效连续模型的螺旋边态解。对于一个大尺寸的样品，该解决方案给出了边缘状态的线性色散。然而，在有限条几何中，两侧的边缘态将彼此耦合，这导致光谱中的有限能隙。能隙随样品宽度的增加呈指数规律衰减。边缘态的磁场依赖性说明了与传统的二维电子气量子霍尔带的边缘态的差异。
2008-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous linear magnetoresistance in high quality crystalline lead thin films
铅薄膜中有趣的新现象激发了人们对量子物理的新认识，如量子尺寸效应和量子相变等。样品质量的提高使研究二维体系的本征性质更有希望。在本文中，我们表明，结晶界面条纹的无公度层可以提高铅膜的质量和显着提高磁电阻的大小。通过系统的输运测量，发现了一个显著的线性磁电阻异常，而广泛使用的Parish-Littlewood模型和Abrikosov的解释都不能描述这种现象。相反，我们提出了一个新的模型的线性磁电阻的基础上的线性能带结构，这表明了良好的协议与实验结果。我们的研究揭示了线性磁电阻的一个新的起源，这也可能有助于理解其他材料的线性磁电阻与电子结构的线性色散。
2020-10-10 cond-mat.mes-hall
Linear magnetoresistance in metals: guiding center diffusion in a smooth random potential
我们预测，引导中心（GC）扩散产生线性和非饱和（横向）的3D金属磁电阻。我们的理论是半经典的，并适用于该制度的运输时间是远远大于回旋期间，并为弱无序的潜力，这是缓慢变化的长度尺度远大于回旋半径。在这些条件下，沿磁场$B$的小动量轨道被压缩，并主导横向电导率。当无序势强于德拜频率时，线性磁电阻被预测在室温及更高温度下仍然存在。我们认为，从GC扩散的磁电阻解释了最近观察到的巨线性磁电阻在三维狄拉克材料。
2015-11-18 cond-mat.mes-hall
Linear magnetoresistance on the topological surface
一个积极的，非饱和和占主导地位的线性磁阻被证明发生在拓扑绝缘体的表面状态具有波矢线性能量色散与有限的正塞曼能量分裂。这种线性磁电阻在高载流子密度和低迁移率的空间均匀系统中在相当宽的磁场范围内表现出来，其中导电电子处于扩展状态并分布在许多模糊的朗道能级上，并且对温度升高具有鲁棒性，与最近的实验结果一致。在Bi $_2$ Se $_3$纳米带中。
2012-08-27 cond-mat.mes-hall
Linear magnetoresistance in compensated graphene bilayer
我们报道了在1.5 ~ 150 K温度范围内电荷补偿双层石墨烯的非饱和线性磁电阻效应。所观察到的线性磁阻消失远离电荷中性排除了传统的解释的经典随机电阻网络模型的影响。我们表明，实验结果定性同意的唯象双流体模型考虑到电子空穴复合和有限尺寸的样品的几何形状。
2015-12-02 cond-mat.mes-hall
Linear polarization study of microwave-radiation-induced magnetoresistance oscillations: Comparison of power dependence to theory
本文对高迁移率GaAs/AlGaAs二维电子系统中的微波诱导磁阻振荡的微波功率和线极化角依赖性进行了实验研究。实验结果表明，作为极化角的函数的振荡磁阻极值的正弦依赖性。然而，随着微波功率的增加，角度依赖性包括额外的谐波含量，并且它开始类似于余弦函数的绝对值。我们提出了一个理论来解释这种奇怪的行为。
2016-11-02 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
Evolution of the linear-polarization-angle-dependence of the radiation-induced magnetoresistance-oscillations with microwave power
我们研究了在高迁移率GaAs/AlGaAs二维电子系统中观察到的微波辐射感生磁阻振荡的线性极化角依赖性中微波功率的作用。对角电阻$R_{xx}$在固定磁场下测量，该磁场对应于作为微波功率$P$和线性偏振角$θ$两者的函数的$R_{xx}$的光激发振荡极值。这种测量的彩色等值线图证明了随着微波功率的增加，$R_{xx}$与$θ$线形的演变。我们报告的非线性功率依赖的辐射感生的磁阻振荡的振幅扭曲的余弦平方关系之间的$R_{xx}$和$θ$在高功率。
2014-11-19 cond-mat.mes-hall
Linear magnetoresistance of two-dimensional massless Dirac fermions in the quantum limit
Southern University of Science and Technology (SUSTech)（南方科技大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）；China Three Gorges University（三峡大学）
本研究通过自洽Born近似推导了二维无质量狄拉克费米子在量子极限下的磁电阻解析表达式，揭示了电阻率与磁场的线性关系，并与实验结果一致。
2026-01-03 cond-mat.mes-hall
On the origin of Abrikosov's quantum linear magnetoresistance
在量子化磁场中，具有外尔谱的补偿半金属的电阻率呈现非饱和线性增长。这种所谓的量子线性磁阻是由Abrikosov提出的，但理论中使用的近似值仍然没有得到很好的说明，经常导致对分析适用的实验情况的混淆。在这里，我们推导出Abrikosov的确切结果，使用另一种形式主义的基础上扩散的回旋轨道在一个随机的潜力。结果表明，外尔谱和磁长尺度上的无序光滑是理论成立的必要条件，线性磁电阻出现在只有第零朗道能级半满的极端量子极限.正是外尔费米子的类相对论性质与其回旋中心的经典动力学之间的相互作用导致了线性磁电阻。我们还得到了一个类似的结果，在两个维度上，这是在文献中失踪，是相关的许多石墨烯为基础的系统。
2022-08-12 cond-mat.mes-hall
Linear magnetoresistance in topological insulators: Quantum phase coherence effects at high temperatures
除了在低温和低磁场下观察到拓扑绝缘体的磁电阻（MR）中的弱反定域尖点之外，我们还发现Bi_2 Te_2Se的高场MR在磁场中是线性的。在B= 14 T的磁场下，这种线性MR的斜率在T=7 ~ 150 K范围内几乎与温度无关。我们发现，线性MR来自对数相位相干分量和二次分量之间的竞争。量子相位相干性在高温下占主导地位，其中相干长度保持长于电子的平均自由程。
2013-01-04 cond-mat.mes-hall
Negative transverse magnetoresistance due to negative off-diagonal mass in linear dispersion materials
本文基于半经典Boltzmann理论计算了Dirac电子系统、Dressellhaus-Kip-Kittel（DKK）模型和半金属材料的磁电阻效应，并着重研究了磁电阻效应的能量色散结构.由于能量色散效应，负的非对角有效质量会引起负的横向磁电阻。非对角质量的影响在线性能量分散的情况下更为突出。此外，狄拉克电子系统可以实现负MR，即使费米面是完美的球形。在DKK模型中获得的负MR可能解释p型Si中长期存在的谜团。
2023-03-13 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
Equivalence of Effective Medium and Random Resistor Network models for disorder-induced unsaturating linear magnetoresistance
在高垂直磁场下的线性不饱和磁阻以及在低场下的二次正磁阻已经在许多不同的实验材料中被观察到，从银硫属化物和InSb的薄膜到拓扑材料如石墨烯和狄拉克半金属。在文献中，两个非常不同的理论方法已被用来解释这种经典的磁阻作为样品无序的后果。现象学随机电阻网络模型构建了一个由四端电阻组成的网格，每个电阻具有不同的随机电阻。有效介质理论模型设想了一个平滑变化的无序势，导致局部电导率的连续变化。在这里，我们证明了数值，这两种模型属于相同的普适性类和限制类的随机电阻网络实际上是等效的有效介质理论。这两个模型也与各种材料的实验结果非常一致。此外，我们表明，在这两种情况下，一个单一的参数，即在载流子密度的波动的平均载流子密度的比率，完全确定的磁阻曲线。
2017-03-16 cond-mat.mes-hall
Theory of bi-linear magnetoresistance within the minimal model for surface states in topological insulators
在描述拓扑绝缘体（TI）表面电子态的极小模型下，从理论上研究了一种新的双线性磁电阻（BMR）机制。BMR表现为对电场的二阶响应的结果，并且线性地依赖于电场（电流）和磁场两者。该机制是基于电流诱导的自旋极化和散射过程由于特殊的自旋轨道缺陷的相互作用。所提出的机制相比，基于费米表面翘曲，并示出在较低的费米能量占主导地位。我们提供了一个一致的理论方法的基础上的格林函数形式主义，并表明，磁场依赖的弛豫过程中存在的非平衡电流诱导的自旋极化引起的BMR。
2019-08-22 cond-mat.mes-hall
Influence of the magnetic material on tunneling magnetoresistance and spin-transfer torque in tunnel junctions: Ab initio studies
用从头算方法研究了FeCo/MgO/FeCo隧道结的隧穿磁电阻和自旋转移矩随Co掺杂浓度和偏压的变化关系。我们发现，隧道磁电阻随Co浓度与以前的计算相矛盾，但与最近的实验一致。这种依赖性从合金的体性能解释。通过使用合金中的无序的现实描述，我们可以表明，即使是少量的无序导致隧道磁阻急剧下降。这为计算值和测量值之间的差异提供了定量解释。的自旋转移力矩示出了一个线性的电压依赖性的面内组件和二次的面外组件的所有浓度在小的偏置电压。特别地，面内扭矩的线性斜率与浓度无关。对于高偏置电压的面内扭矩显示出很强的非线性偏离的线性斜率高钴浓度。这是解释从相同的效果，其中管理隧道磁阻。
2013-06-27 cond-mat.mes-hall
Non-linear Magnetoresistance Oscillations in Intensely Irradiated Two-Dimensional Electron Systems Induced by Multi-Photon Processes
本文报道了强微波辐射下二维电子微分电阻率的磁振荡现象。这些振荡的周期不仅由微波频率决定，还由其强度决定。基于高微波功率下量子动力学的理论模型捕捉到了这种在微波强度上具有强非线性的现象的所有重要特征。我们的研究结果表明，在强直流电场的存在下，回旋共振及其谐波附近的多光子过程的关键作用，并提供了一种独特的方法来可靠地确定微波作用于电子的强度。
2009-12-07 cond-mat.mes-hall
Disorder-induced linear magnetoresistance in Al$_2$O$_3$/SrTiO$_3$ heterostructures
本研究在Al2O3/SrTiO3异质结中实现了金属-绝缘体相变并观察到线性磁阻，通过推导有效介质理论的解析表达式，证实了经典模型在解释该现象中的有效性。
2024-01-06 cond-mat.mes-hall
Large linear magnetoresistance and magnetothermopower in layered SrZnSb$_2$
本文报道了具有准二维Sb层的层状SrZnSb $_2$晶体的大线性磁电阻（$\sim 300\%$，9T场，2K）和磁热电势。随着磁场的增加，从半经典抛物型场相关磁电阻到线性场相关磁电阻的过渡被观察到。结合半经典回旋效应和量子极限磁电阻效应可以很好地描述磁电阻效应。磁场也增强了热电势。我们的结果可以很好地理解为狄拉克态在体能带结构中的磁输运。
2016-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic linear magnetoresistance in nanoflakes of Dirac semimetal NiTe2
Tianjin University（天津大学）；Analysis and Testing Center of Tianjin University（天津大学分析测试中心）；Shanghai Institute of Technical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海技术物理研究所）；Tiangong University（天津理工大学）
研究揭示NiTe₂纳米薄片中各向异性线性磁电阻的两种物理机制，发现厚度依赖性和非经典效应源于狄拉克点附近的非线性带效应。
2025-12-06 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
Observation of linear magnetoresistance and planar Hall effect in the Dirac semimetal PdTe
Institute of Nano Science and Technology（印度纳米科学与技术研究所）；Indian Institute of Science Education and Research Mohali（印度科学教育研究学院莫哈利分校）；Indian Institute of Technology Ropar（印度技术学院罗帕尔分校）
该研究首次在狄拉克半金属PdTe中观测到线性磁电阻和平面霍尔效应，并通过分析证明其源于无序驱动的迁移率涨落和各向异性轨道磁电阻，而非拓扑机制，强调了区分拓扑与经典输运的重要性。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall
Anomalous Negative Magnetoresistance Caused by Non-Markovian Effects
本文提出了一种新的反常低场磁电阻理论，适用于半径为$a,$、浓度为$n.$随机分布的二维电子被硬盘散射的系统。在小磁场下，磁电阻是抛物线形的，与气体参数成反比。$ δρ_{xx}/ρ\sim - (ω_c τ)^2 / n a^2.$随着磁场的增加，磁电阻变成线性的$δρ_{xx}/ρ\sim - ω_c τ$，与实验和数值模拟吻合得很好。
2003-08-27 cond-mat.mes-hall
Linear colossal magnetoresistance driven by magnetic textures in LaTiO3 thin films on SrTiO3
本文报道LaTiO3/SrTiO3异质结构中由磁织构驱动的线性正磁阻，9T时幅度达6500%，结合高迁移率与低迁移率区域覆盖，为大型LMR器件提供新路径。
2022-10-14 cond-mat.mes-hall
Localization of the Helical Edge States in the Absense of External Magnetic Field
理论上，只要电子间的相互作用不太强，二维拓扑绝缘体的螺旋边态就不会受到由于无序引起的相干背散射的影响。实验上，边缘通常不展示系统和鲁棒的量化，同时关于亚开尔文温度行为知之甚少。在这里，我们报告了令人惊讶的本地化的边缘状态在8纳米碲化汞量子阱在零磁场在毫开尔文温度。此外，在0.5 K的几微米长的边缘的磁阻数据表明，与场相关的本地化长度$l_B\propto B^{-α}$，$α$的范围约从$1.6$到$2.8$在字段$B\lesssim0.1\,\text{T}$和$α\approx1.1$在更高的字段高达$0.5\,\text{T}$。在无序相互作用边的框架下，这些$α$值分别对应于Luttinger液体参数$K\approx 0.9-1.1$和$K\approx 0.6$。我们讨论了可能导致零磁场定位的可能情况。
2021-04-27 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport in a 2D Hybrid Band System: Dirac and Heavy Hole Interplay
本文通过含谷间散射的经典双子带模型研究6.3 nm无带隙HgTe量子阱，发现Dirac空穴主导导致Hall电阻十倍增强，并提取两类载流子迁移率。
2025-09-26 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance calculations for a two-dimensional electron gas with unilateral short-period strong modulation
用线性响应理论描述了强调制短周期单边超晶格（或者耦合量子线阵列）的磁电阻振荡。这个系统的半经典描述失败的强磁场（磁击穿），我们采用一个简单的全量子力学紧束缚模型结合久保公式代替。由此产生的磁阻数据很好地比较实验，而该模型打开了良好的直观洞察系统中发生的影响。
2002-06-12 cond-mat.mes-hall
Frequency-dependent polarization-angle-phase-shift in the microwave-induced magnetoresistance oscillations
在高迁移率GaAs/AlGaAs 2D电子器件中，微波辐射诱导的振荡磁阻$R_{xx}$的线性极化角$θ$依赖性测量表明，振荡幅度与磁场、频率和依赖于极值的相移$θ_{0}$相关。在这里，我们建议微波频率依赖性的$θ_{0} (f)$使用的分析，平均超过其他较小的贡献，当这些贡献小于估计的实验不确定性。
2016-02-12 cond-mat.mes-hall
Semi-classical magnetoresistance in weakly modulated magnetic fields
本文计算了在一维零平均调制磁场作用下二维电子气的半经典电导。在小磁场幅度（B）的极限中，磁调制对磁阻的贡献在扩散极限中随着$B^{3/2}$而增加，而在弹道状态中随着$B$而线性增加。温度不影响幂律行为，但它降低了这种功能行为的前因子。
2000-01-25 cond-mat.mes-hall
