Origin of magnetoresistance suppression in thin $γ$-MoTe$_2$
我们使用经典的磁输运和量子振荡测量研究的厚度演变的极大的磁阻(XMR)材料和II型外尔半金属候选人,$γ$ -MoTe $_2$,防止氧化。我们发现,系统的磁阻抑制与减少的厚度。这伴随着载流子迁移率的降低和电子-空穴不平衡的增加而发生。我们分别对这两种效应进行了建模,并得出结论,XMR效应对前者更敏感。
2018-05-18 cond-mat.mtrl-sci
SrPd, a candidate material with extremely large magnetoresistance
近年来,半导体材料中的极大磁电阻效应引起了人们的广泛关注。在这里,我们提出了一个XMR候选材料SrPd的第一性原理电子结构计算结合半经典模型的基础上。SrPd中载流子密度的计算结果表明,SrPd中存在良好的电子-空穴补偿效应,本征载流子迁移率高达10 $^5$ cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$ . SrPd只有两个双简并带穿过费米能级,因此半经典双带模型可用于描述其输运性质。因此,在$4$特斯拉的磁场下,SrPd的磁阻预计在低温下达到${10^5} \%$。此外,计算的拓扑不变量表明SrPd是拓扑平凡的。我们的理论研究表明,SrPd可以作为一个理想的平台,检查电荷补偿机制的XMR效应。
2021-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Extreme Magnetoresistance in Magnetic Rare Earth Monopnictides
最近,在拓扑半金属的新材料背景下,已经探索了某些系统的电阻对磁场的急性敏感性,称为极端磁阻(XMR)。以WTe $_{2}$和稀土铌酸盐La(Sb,Bi)为例,这些系统往往是非磁性的、几乎补偿的半金属,并且代表了由本征电子结构驱动的大磁阻的平台。在这里,我们探讨后一个家庭的半金属磁性成员的电子输运,并发现XMR强烈调制的磁秩序。特别地,CeSb在9 T的磁场下表现出超过$1.6 \times 10^{6}$ %的XMR,而磁阻本身在各个磁相上是非单调的,并且在高于磁有序温度$T_{N}$的磁场下显示出从负磁阻到XMR的转变。XMR的幅度大于包括非磁性构件在内的其他稀土铌酸盐,并且对于30 T以上的场遵循非饱和幂律。我们表明,整体响应可以被理解为调制的电导率的Ce轨道状态和中间温度可以通过一个有效的介质模型。轨道淬灭化合物GdBi的比较支持XMR与磁有序和补偿的发病的相关性,并突出了独特的组合,轨道反转和I型磁有序CeSb在确定其大的响应。这些发现提出了一个范例的磁轨道控制XMR和相关的稀土为基础的相关拓扑材料的理解。
2017-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Perfect charge compensation in extremely large magnetoresistance materials LaSb and LaBi revealed by the first-principles calculations
采用第一性原理电子结构计算方法,系统地研究了新近发现的超大磁电阻材料LaSb和LaBi的电子结构。我们发现LaSb和LaBi都是半金属,电子和空穴载流子处于完美平衡。计算的载流子密度在$10^{20}$ cm $^{-3}$的顺序是在良好的协议与实验值,意味着长的平均自由时间的载流子,从而高的载流子迁移率。利用半经典两带模型,完美的电荷补偿和高载流子迁移率自然地解释了(i)在LaSb和LaBi中观察到的XMR;(ii)XMR对外部磁场的非饱和二次依赖性;以及(iii)在非常低的温度下导通温度行为中的电阻率平台。不借助拓扑效应对这些特征进行解释表明,它们应该是所有理想电子空穴补偿半金属的共同特征。
2016-02-16 cond-mat.mtrl-sci
Distinct Electronic Structure for the Extreme Magnetoresistance in YSb
最近在几种非磁性半金属中观察到了极端的磁阻效应。越来越多的实验和理论证据表明,XMR可以通过拓扑保护或电子空穴补偿来驱动。在这里,通过研究的XMR材料,YSb的电子结构,我们提出的光谱证据的一个特殊的情况下,缺乏拓扑保护和完美的电子空穴补偿。进一步的研究表明,电子和空穴迁移率之间的巨大差异和适度的载流子补偿的协同作用可能有助于在YSb的XMR。
2016-07-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Materials and possible mechanisms of extremely large magnetoresistance: A review
磁电阻(MR)是物质的电阻随外界磁场变化的特性,反映了物质的各种物理起源和微观结构。大磁电阻,即对低外场的巨大响应,一直是工业技术中有用的功能特征,也是物理学家和材料科学家追求的核心目标。传统的大磁电阻材料主要是锰氧化物,其巨磁电阻(CMR)可高达~ 90%。主导机制归因于由外场对准的自旋配置,这减少了磁散射,从而减少了电阻。近年来,一些新的体系表现出极大的不饱和MR(XMR)。与普通金属不同,这些系统的正MR可达103-108%,并在超高磁场下持续存在。XMR材料主要是金属或半金属,分布在高迁移率的拓扑或非拓扑系统中,有些是磁性的,这意味着广泛的应用场景。XMR的物理起源机制多种多样,包括电子-空穴补偿机制、陡峭能带机制、高剩余电阻比机制、拓扑费米子机制等。此外,XMR的研究与其他新兴的物理学和材料学研究(如拓扑物质、二维材料等)有很大程度的重叠或密切相关,这使得阐明XMR的机理变得更加重要。此外,所公开的新颖性质将为功能器件的设计和开发奠定广泛而坚实的基础。在这篇评论中,我们将按以下顺序讨论几个方面:...
2021-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Extremely large magnetoresistance induced by hidden three-dimensional Dirac bands in nonmagnetic semimetal InBi
在半金属铟铋中发现了极大的正磁阻效应。使用几个单晶具有不同的剩余电阻率比(RRRs),我们发现,XMR强烈依赖于RRR(样品质量)。假设这些单晶中的有效质量m* 和载流子浓度没有变化,这种依赖性可以用半经典双载流子模型来解释。包括自旋轨道相互作用(SOI)的第一性原理计算揭示了InBi在M和R点具有补偿载流子平衡和SOI诱导的“隐藏”三维(3D)狄拉克带。由于小的m* 和大的载流子迁移率将被实现,这些隐藏的3D狄拉克带应该在InBi中的XMR中发挥重要作用。我们建议,这一功能可以作为一种新的策略,用于创建XMR半金属。
2018-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct evidence of electron-hole compensation for XMR in topologically trivial YBi
稀土磷属元素化合物拓扑态的预测已引起人们的新的兴趣。在几种稀土铌酸盐化合物中也观察到了极强的磁电阻效应。这些化合物中XMR的起源可以归因于几种机制,如拓扑非平凡的电子结构和电子空穴载流子平衡。YBi是一种典型的具有XMR的稀土铌酸盐,并且预期具有非平凡的电子结构。在这项工作中,我们进行了直接调查的电子结构的YBi的角度分辨光电子能谱和理论计算相结合。我们的结果表明,YBi是拓扑平凡的没有预期的带反转,他们排除了拓扑效应的原因XMR在YBi。此外,我们直接观察到完美的电子-空穴补偿的电子结构中的YBi,这可能是主要的机制占XMR。
2020-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Observation of Open-Orbit Fermi Surface Topology in Extremely Large Magnetoresistance Semimetal MoAs$_2$
近年来,随着能带理论和样品生长技术的发展,过渡金属双镍族化合物$TmPn_2$($Tm$ = Ta,Nb; $Pn$ = P,As,Sb)中的超大磁电阻(XMR)半金属系列得到了扩展,但对它们的电子结构和XMR起源的实验研究仍然缺乏。在这里,使用角分辨光电子能谱结合第一性原理计算和磁输运测量,我们进行了全面的调查钼砷$_2$,这是同构的$TmPn_2$家庭,也具有二次XMR。我们解析出一个清晰的能带结构,与理论预测一致。有趣的是,明确观察到的费米面(FS)由在三维布里渊区中沿[100]和[001]方向延伸的开轨道拓扑结构主导。通过体宇称分析,我们进一步揭示了MoAs $_2$的平凡拓扑性质.基于这些结果,我们研究了其他半金属中提出的XMR机制,并最终将MoAs $_2$中二次XMR的起源归因于具有占主导地位的开轨道拓扑结构的FS上的载流子运动,创新性地理解了半金属中的二次XMR。
2017-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Separation of Electron and Hole Dynamics in the Semimetal LaSb
我们报告调查的磁输运在LaSb,它具有极大的磁阻(XMR)。最重要的是,我们证明了电阻率平台可以解释,而不调用拓扑保护。然后,我们确定的费米表面从Shubnikov-deHaas(SdH)量子振荡测量,并找到良好的协议与散装费米口袋来自第一原理计算。使用半经典理论和实验确定的费米口袋各向异性,我们定量描述的轨道磁电阻,包括它的角度依赖性。我们发现,XMR在LaSb的起源在于它的高迁移率与霍尔效应减弱,其中高迁移率导致一个强烈的磁场依赖的纵向磁导。与单能带材料不同,当系统具有带有电子和空穴载流子的两个或更多个能带(费米口袋)时,由霍尔效应产生的附加电导降低,因此揭示了由纵向磁导实现的潜在XMR。随着霍尔效应的减弱,磁阻率只是纵向磁导率的倒数,使得能够区分电子和空穴对XMR的贡献,其随着磁场的强度和取向而变化。这项工作展示了一种方便的方法来分离的载流子的动力学和揭示的起源XMR在多带材料的各向异性费米表面。我们的方法可以很容易地应用到其他XMR材料。
2017-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Robust magnetoresistance in TaAs2 under pressure up to about 37 GPa
半导体材料中极大的磁电阻效应(XMR)由于其独特的物理性质和潜在的应用前景而引起人们的广泛关注。我们报告的结果同步辐射X射线衍射(SXRD)和电输运测量TaAs 2的压力下高达~ 37 GPa,这揭示了各向异性压缩的晶胞,形成不寻常的As-As键以上9.5 GPa,和金属性的增强。有趣的是,TaAs 2在压力下的MR变化平缓,在1.7 GPa下为96.6%,在36.6 GPa下仍为36.7%。在压力下几乎鲁棒的MR可能与从头计算揭示的近稳定的电子结构有关。这一发现将扩大XMR的潜在用途,即使在高压下。
2019-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and open-orbit Fermi surface topology in isostructural semimetals NbAs$_2$ and W$_2$As$_3$ with extremely large magnetoresistance
在过渡金属双镍族化合物$TmPn_2$($Tm$ = Ta,Nb; $Pn$ = P,As,Sb)中,极大磁电阻(XMR)的起源还有待于通过实验能带结构的直接可视化来研究。在这里,使用角分辨光电子能谱,我们绘制出的三维电子结构的NbAs $_2$。开轨道拓扑结构对费米面(FS)的贡献不可忽略,例如同构化合物MoAs $_2$,其中开FS被提出来可能解释XMR的起源。我们进一步证明了在W $_2$ As $_3$的整个FS中观察到开放特征,W $_2$ As $_3$也是XMR半金属,具有与$TmPn_2$家族和MoAs $_2$相同的空间群$C$ 12/ $m$ 1。我们的研究结果表明,开放轨道FS拓扑结构可能是一个共同的特点之间的XMR材料与空间群的$C$ 12/ $m$ 1,因此可能发挥作用,在确定相应的XMR效应与电子-空穴补偿。
2022-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Pressure-induced topological phase transition in LaSb: First-principles study
通过第一性原理电子结构计算,预测了极磁电阻材料LaSb在3 ~ 4 GPa的静水压作用下发生拓扑相变而不破坏对称性,同时电子-空穴补偿仍保持在其电子能带结构中.因此,除了电子-空穴补偿外,LaSb还为研究拓扑性质在XMR现象中的作用提供了一个理想的平台。这对拓扑材料中XMR效应与拓扑性质的关系具有普遍意义。
2017-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Extremely large magnetoresistance in a topological semimetal candidate pyrite PtBi2
虽然具有面心立方结构的黄铁矿型PtBi 2被预测为三维(3D)狄拉克半金属,但对其物理性质的实验研究仍然缺乏。本文报道了高磁场下PtBi_2单晶的角相关磁电阻(MR)测量。在33 T的磁场下,在T = 1.8 K时,我们观测到了高达1120万%的极大的非饱和磁电阻(XMR),超过了以前报道的Dirac材料,如WTe 2,LaSb和NbP。该晶体表现出一种高迁移率和显着的Shubnikov-de Hass(SdH)量子振荡与非平凡的Berry相位。霍尔电阻率分析表明,XMR是由近补偿的电子和空穴引起的。我们的实验结果与从头计算表明,黄铁矿PtBi 2是一个拓扑半金属候选人,这可能提供了一个平台,探索拓扑材料与XMR在贵金属合金。
2017-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependent three-dimensional anisotropy of the magnetoresistance in WTe$_2$
最近在WTe $_2$中发现了极大的磁电阻(XMR),引发了对这种材料关于XMR起源的广泛研究。由于WTe $_2$是金属层夹在相邻的绝缘硫属化物层之间的层状化合物,因此该材料被认为是电子二维(2D)的。本文报道了WTe $_2$的两个新发现:(1)WTe $_2$是电子三维的,其质量各向异性与$2$一样低,这是由电阻$R(H,θ)=R(\varepsilon_θH)$与$\varepsilon_θ=(\cos^2 θ+ γ^{-2}\sin^2 θ)^{1/2}$的三维标度行为所揭示的,$θ$是磁场相对于晶体c轴的角度,$γ$是质量各向异性;(2)质量各向异性$γ$随温度变化,遵循费米液态的磁电阻行为。我们的研究结果不仅提供了一个通用的各向异性磁电阻的缩放方法,但也是至关重要的正确理解的电子性质的WTe $_2$,包括起源的显着的“打开”行为的电阻-温度曲线,这已被广泛观察到在许多材料中,并假定是一个金属-绝缘体的转变。
2015-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Signatures of non-trivial band topology in LaAs/LaBi heterostructure
本文利用密度泛函理论研究了极磁电阻材料LaAs和LaBi异质结的非平凡拓扑结构。所提出的异质结构被发现是动态稳定的,并显示出非平凡的Z_{2}拓扑不变量和狄拉克锥在表面的体带反转。此外,还计算了其电子和空穴载流子密度比,探讨了其具有XMR效应的可能性。发现异质结构中的电子和空穴几乎得到补偿,从而使其成为XMR研究的合适候选者。
2020-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Large Magnetoresistance in Topological Insulator Candidate TaSe3
通过高场(38 T)测量,在拓扑绝缘体候选材料TaSe 3中观察到了约1000%的不饱和磁电阻(XMR)。两个振荡模式,与一个空穴口袋和两个电子口袋中的散装,分别检测到从我们的Shubnikov-de Hass(SdH)测量,符合我们的第一性原理计算。通过详细的霍尔测量,我们的两带模型分析显示在T< 20 K时n_h/n_e接近0.9,这表明载流子补偿解释了TaSe 3中的XMR。
2020-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resistivity plateau and extremely large magnetoresistance in NbAs2 and TaAs2
在拓扑绝缘体(TI)中,金属表面电导使绝缘体电阻随着温度的降低而饱和,导致低温下的电阻率平台,其作为源自受时间反转对称性(TRS)保护的金属表面模式的输运特征。在Bi_2Te_2Se、SmB_6等材料中已经发现了这种特性。最近,在金属化合物LaSb中也观察到了类似的行为,并伴随着极大的磁电阻(XMR)。低温下的Shubnikov-de Hass(SdH)振荡进一步证实了磁场作用下平台区的金属行为。LaSb[1]被认为是一种可能的拓扑半金属,但目前还不存在负磁阻效应。本文生长了具有反转对称性的高质量NbAs_2/TaAs_2单晶,并系统地研究了其在磁场下的电阻率。它们在零磁场下都表现出金属行为,当施加非零磁场时发生金属-绝缘体转变,导致XMR(NbAs 2为1.0*105%,TaAs 2为7.3*105%,2.5 K和14 T)。随着温度的降低,NbAs 2和TaAs 2的电阻率在类绝缘体区后出现一个平台,并观察到SdH振荡。
2016-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Origin of the turn-on temperature behavior in WTe$_2$
具有极大磁电阻(XMR)的材料的标志是转变的“开启”温度行为:当施加的磁场$H$高于特定值时,电阻率与温度$ρ(T)$的曲线在依赖于场的温度$T^*$处显示最小值,这被解释为磁场驱动的金属-绝缘体转变或归因于电子结构变化。在这里,我们证明了在新发现的XMR材料WTe $_2$中具有开启行为的$ρ(T)$曲线可以被缩放为MR $\sim(H/ρ_0)^m$,其中$m\approx 2$和$ρ_0$是零场电阻率。我们获得实验,并从观察到的缩放磁场依赖的开启温度$T^* \sim (H-H_c)^ν$与$ν\approx 1/2$,这是早期使用的证据,预测的金属-绝缘体过渡。缩放还导致在XMR行为开始时的电阻率$ρ^* \approx 2 ρ_0$的简单定量表达式,其非常好地拟合数据。这些结果排除了可能存在的磁场驱动的金属-绝缘体转变或显着的贡献的电子结构变化的低温XMR在WTe $_2$。这项工作解决了在几种XMR材料中观察到的开启行为的起源,也提供了一个通用的路线,定量了解的温度依赖性的MR在XMR和非XMR材料。
2015-11-04 cond-mat.mtrl-sci
Extremely large linear magnetoresistance in Antimony crystal
本文报道了在锑(Sb)晶体中观测到的极大非饱和线性磁电阻效应。在磁场为9 T时,在2K时的磁电阻(XMR)为43000%,在室温下的磁电阻($\sim\ $)为70%.霍尔测量揭示了载流子的非常高的迁移率$\sim\ $ 3.8 × 10 $^{4}$ cm $^{2}$ /Vs以及载流子浓度和迁移率的强温度依赖性。MR和交叉场(B $_{c}$)从二次到线性MR的迁移率和迁移率的倒数的相应标度描述了该晶体中大线性MR的经典起源,如由无序系统的Parish和Littlewood(PL)模型所建议的。
2020-01-03 cond-mat.mtrl-sci
Temperature independent band structure of WTe2 as observed from ARPES
在过渡金属双硫属化合物WTe $_2$中观察到的极大的磁电阻(XMR)最近引起了大量的研究兴趣,因为除了存在II型Weyl费米子之外,它在高达60 T的磁场下没有饱和的迹象。目前,关于这种化合物的能带结构变化对温度依赖性XMR的作用已经有了很多讨论。在这篇文章中,我们研究的能带结构的WTe $_2$使用角分辨光电子能谱(ARPES)和第一性原理计算证明,温度依赖的能带结构对温度依赖的XMR没有实质性的影响,因为我们的测量没有显示能带结构的变化,增加样品温度之间20和130 K。我们进一步观察到一个类电子表面态,分散在这样一种方式,它连接的顶部散装holelike带的底部散装electronlike带。有趣的是,与体相态类似,表面态也基本上与样品温度保持一致。我们的研究结果提供了宝贵的信息,在WTe $_2$的温度依赖性XMR的形成机制。
2017-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Compensated semimetal LaSb with unsaturated magnetoresistance
通过结合角分辨光电子能谱和量子振荡测量,我们对LaSb的电子结构进行了全面的研究,LaSb在高达40 T的磁场下表现出近二次极大的磁电阻(XMR),没有任何饱和迹象.我们清楚地解决了一个球形和一个相交的椭圆形孔费米面(FS)在布里渊区(BZ)中心$Γ$和一个椭圆形的电子FS在BZ边界$X$。从封闭的FS体积计算的空穴和电子载流子得到了完美的补偿,并且载流子补偿不受温度的影响。我们进一步揭示,LaSb是拓扑平凡的,但有许多相似之处与Weyl半金属TaAs家族在体电子结构。基于这些结果,我们研究了迄今为止提出的解释半金属中近二次XMR的机制。
2016-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay of Magnetism and Transport in HoBi
我们报告了一个极端的磁阻(XMR)在HoBi与一个大的磁矩从Ho f-电子的观察。中子散射被用来确定磁波矢量跨越几个变磁(MM)相变的HoBi的相图。与其他磁性稀土氧化物不同,HoBi的电阻率随磁场的变化是非单调的,在低温和低磁场条件下(T <2K,H2.3T)< 2.3 T. The XMR appears at H >,当所有变磁转变完成后,系统在外部磁场作用下自旋极化,其变磁转变的特征清晰可见. XMR起始场的存在以及HoBi的磁性与输运之间的密切联系在磁性稀土铌酸盐中是前所未有的。因此,HoBi提供了一个独特的机会来了解磁性XMR半金属中的电输运。
2018-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Extremely Large and Angle-Dependent Magnetoresistance in Kagome Dirac Semimetal RFe$_6$Sn$_6$ (R=Ho, Dy)
研究RFe$_6$Sn$_6$(R=Ho, Dy)的磁性与磁输运,发现高温反铁磁序、低温弱铁磁序及电子–空穴补偿导致的极大各向异性磁阻。
2025-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Butterfly Magnetoresistance, Quasi-2D Dirac Fermi Surfaces, and a Topological Phase Transition in ZrSiS
磁阻(MR)是材料的电阻响应于施加的磁场的变化,是技术上重要的性质,已经成为超过四分之一世纪的密集研究的主题。在这里,我们报告了一个不寻常的“蝴蝶”形钛角磁阻(AMR)的非磁性,狄拉克材料,ZrSiS的观察。MR很大且为正值,在9 T和2 K下,外加电流(沿a轴)和外加场(90 o是平行于c轴的H)之间的角度为45 o时,MR接近1.8 x 10^5%。在接近90 °时,AMR中出现了一个“下降”,这可以追溯到与H^2定律相关的角度偏差。通过分析在不同角度的SdH振荡,我们发现,ZrSiS有一个组合的2D和3D狄拉克口袋,包括其费米面和异常的输运行为相吻合的拓扑相变,其强大的签名是显而易见的,尽管从费米面的其他部分的运输贡献。我们还发现,作为角度的函数,在高场的温度依赖的电阻率显示出宽峰状的行为,不同于任何已知的狄拉克/外尔材料。非常高的迁移率载流子和多个费米表面在ZrSiS中的组合允许大的本体性质变化作为施加场之间的角度的函数发生,使其成为研究2D和3D狄拉克电子共存的物理学的有前途的平台。
2016-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial growth, magnetoresistance, and electronic band structure of GdSb magnetic semimetal films
基于稀土族元素化物(RE-V)晶体中的极磁阻效应(XMR)的观察以及基于薄膜半金属的新型自旋电子和等离子体器件的新兴应用,我们研究了生长在III-V族半导体表面上的外延GdSb薄膜的电子能带结构和输运行为。GdSb中的Gd 3+离子具有高自旋S=7/2,并且没有轨道角动量,作为一个模型系统,用于研究反铁磁有序和强交换耦合对RE-Vs的费米表面和磁输运性质的影响。我们提出了一个表面和结构表征研究,映射了在III-V晶格上生长的薄外延GdSb薄膜的最佳合成窗口。通过分子束外延匹配缓冲层。为了确定限制RE-V薄膜中XMR的因素并为RE-V拓扑相的能带结构预测提供基准,研究了GdSb薄膜的电子能带结构,比较了从磁输运、角分辨光电子能谱(ARPES)和密度泛函理论(DFT)计算中提取的载流子密度。ARPES显示空穴载流子丰富的拓扑平凡的半金属能带结构接近完全的电子空穴补偿,通过量子阱态的存在观察到的薄膜中的量子限制效应。DFT预测的费米波矢量与从磁场相关的电阻率测量中观察到的量子振荡获得的值非常一致。尽管空穴载流子密度较高,但测量到富电子霍尔系数,这归因于较高的电子霍尔迁移率。载流子迁移率受到表面和界面散射的限制,导致比体晶体测得的磁阻低。
2022-10-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
First-principles study on the electron-phonon coupling and magnetoresistance of LaBi under pressure
报道了超大磁电阻材料LaBi在压力下的超导特性,并伴有磁电阻的抑制。然而,其潜在机制尚不清楚。采用第一性原理电子结构计算和半经典模型相结合的方法,研究了LaBi在0 ~ 18 GPa压力范围内的电子-声子耦合和磁电阻效应.计算结果表明,在$\sim$ 7 GPa压力下,LaBi经历了从面心立方晶格到原始四元晶格的结构相变,验证了以前的实验结果.同时,LaBi在整个结构转变中保持拓扑非平凡。在我们所研究的所有压力下,基于弱电子-声子耦合的声子介导机制不能解释LaBi中观察到的超导性,并且计算的LaBi的磁阻没有显示出抑制。我们的计算和实验观察之间的明显差异表明,在真正的LaBi化合物中存在额外的Bi杂质或其他未知机制的可能性。
2021-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Unusual magnetotransport in holmium monoantimonide
本文报道了反铁磁基态半金属HoSb的磁输运性质。HoSb在低温和高磁场下表现出极大的磁电阻(XMR)和Shubnikov-de Haas(SdH)振荡。与以往报道的其他稀土铌酸盐不同,HoSb的$ρ(B)$和$ρ_{xy}(B)$曲线出现扭结,电阻率随磁场的变化出现平台,这是由磁相变引起的。对SdH振荡的快速傅里叶变换分析揭示了非对称自旋轨道相互作用引起的费米面分裂。从SdH振荡中提取的Berry相位表明了HoSb在磁场存在下可能的非平凡电子结构。霍尔测量表明,XMR源于电子-空穴补偿和高迁移率。
2018-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field-induced resistivity plateau and unsaturated negative magnetoresistance in topological semimetal TaSb2
几个突出的输运性质已被确定为拓扑材料的关键签名。一个是在低温下的电阻率平台,如在几种拓扑绝缘体(TI)中观察到的,另一个是当施加的磁场平行于电流方向时的负磁阻(MR),如在几种拓扑半金属(TSM)中观察到的,包括狄拉克半金属(DSM)和外尔半金属(WSM)。通常,这两种奇异现象分别出现在具有或不具有时间反演对称性(TRS)的不同材料中。在这里,我们报告了在TSM中发现的一个新成员,TaSb 2,它清楚地展示了这两种现象在一个单一的材料。这种化合物结晶在一个基地为中心的单斜,中心对称的结构,是金属与低载流子密度在零场。当施加磁场时,在低于Tc =13 K的电阻率平台出现之前,它表现出绝缘行为。在平台区,除了具有非平凡Berry相的量子振荡行为外,还观察到与DSM和WSM中相同的垂直于电流的场的载流子迁移率和极端磁阻(XMR)。与大多数已知的DSM和WSM相比,TaSb 2中的负MR在高达9 T时不饱和,这与几乎线性的霍尔电阻率一起,表明其本身是电子-空穴非补偿TMS。这些研究结果表明,电阻率平台可能是拓扑保护的金属状态的一个通用功能,即使在没有TRS和兼容的负MR取决于磁场方向。我们的实验扩展了以TaSb 2为代表的材料基础,为未来拓扑材料的理论研究和器件应用提供了新的平台。
2016-01-09 cond-mat.mtrl-sci