Superconducting Vortices induced Periodic Magnetoresistance Oscillations in Single Crystal Au Nanowires
在本文中,我们表明,它是可能的,在金纳米线连接到超导电极诱导超导涡旋。金纳米线通过邻近效应获得超导电性。纳米线的微分磁阻在超过临界磁场时表现出随着磁场增加的均匀振荡,其周期为\phi 0/(2 \pir^2)(\phi 0 = h/2 e是超导通量量子,r = 35 nm是纳米线的半径)。我们证明,这些周期性的振荡是连续的生成和移动的涡旋在金纳米线的签名。
2011-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Hysteretic magnetoresistance in nanowire devices due to stray fields induced by micromagnets
研究了InSb纳米线在CoFe微磁体杂散磁场作用下的磁滞磁电阻效应。没有任何铁磁成分的器件表明,InSb纳米线的磁阻通常在零磁场下呈现局部最大值或局部最小值。切换微带磁化,然后导致在正或负的滞后依赖电导最大值或最小值相对于全局外部场的移位。杂散场被发现是在几十毫特斯拉的范围内,规模超过纳米线磁阻的发展。我们观察到,杂散场信号是类似的铁磁接触(自旋阀)的设备中获得的。我们进行微磁模拟,这是在合理的协议与实验。局部变化的磁场的使用可能会为马约拉纳电路带来新的想法,其中纳米线网络需要在纳米尺度上控制磁场方向。
2020-07-12 cond-mat.mes-hall
Super-giant magnetoresistance at room-temperature in copper nanowires due to magnetic field modulation of potential barrier heights at nanowire-contact interfaces
在39 mT磁场下,我们在与Au接触垫接触的Cu纳米线中观察到了超巨(~ 10,000,000%)负磁电阻效应。在这些纳米线中,由于Cu氧化导致在Cu和Au之间形成铜氧化物层,因此在两个Cu/Au界面处形成势垒。当电子隧穿通过这些势垒和/或在这些势垒上方电子发射时,电流流动。由于洛伦兹力的作用,横向于沿着导线的电流方向施加的磁场使电子朝向导线的一个边缘偏转,从而导致电子在该边缘处积聚而在另一边缘处耗尽。这降低了积累边缘的势垒,并提高了耗尽边缘的势垒,导致室温下的超巨磁阻。
2016-07-24 cond-mat.mes-hall
Quantum interference of surface states in bismuth nanowires probed by the Aharonov-Bohm oscillatory behavior of the magnetoresistance
我们报告的观察单个单晶铋纳米线上的Aharonov-Bohm相的磁通量线程线的低温电阻的依赖性。在高达14 T的磁场中研究了55和75 nm的线。对于55 nm的纳米线,在超过4 T的磁场下观察到的0.8和1.6 T的纵向磁阻周期被分配给h/2 e到h/e磁通量调制。在75纳米线中观察到相同的振荡模式。所观察到的效果是一致的Bi表面的模型,其中表面状态引起的高有效质量的载流子,形成一个高导电管周围的纳米线的显着人口。在55纳米的纳米线,表面带的费米能量估计为15毫电子伏。由于在管中的量子干涉的表面态带的子带结构的磁阻振荡的解释。
2007-02-15 cond-mat.mes-hall
Domain Wall Magnetoresistance of Co Nanowires
使用密度泛函理论内实现的紧束缚线性松饼锡轨道方法,我们进行计算的铁磁独立的fcc Co线的电子,磁性和输运性质的直径可达1.5 nm。我们发现,有限尺寸效应在这些纳米线中起着重要的作用,导致电子电荷的振荡行为和作为线厚度的函数的磁化强度,以及自旋相关的量子化电导的非单调行为。我们计算了夹在两个半无限钴导线之间的有限宽度的自旋螺旋区域的磁畴壁(DW)的磁阻(MR)。我们发现,DW MR下降非常迅速,在几个原子间层的尺度上,随着DW宽度的增加。最大的MR值约为250%的预测为一个突然DW的单原子线。我们发现,对于某些能量值,态密度和电导可能是非零的,只有在一个自旋通道,使MR突变DW无限大。我们还表明,对于突然DW一个大的MR可能会发生由于两个自旋子带之间的杂交横跨DW接口。然而,我们没有发现这样的行为在费米能量的Co线考虑。
2005-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unconventional magnetoresistance in long InSb nanowires
研究了2.3 - 300 K温度范围内,石棉基简并半导体InSb长相关纳米线(线径约5 nm,长0.1 - 1 mm)的磁电阻效应。在零磁场下,这种导线的电导$G$和电流-电压特性服从幂律$G\propto T^α$、$I\propto V^β$,这是一维电子系统所期望的。磁场效应对应于在H=10 T时指数$α$、$β$增长20%。所观察到的磁电阻是由磁场诱导的自旋-电荷分离的破坏引起的,代表了一种新的磁电阻机制。
2002-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Intertwined topological phases in TaAs2 nanowires with giant magnetoresistance and quantum coherent surface transport
Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所)
TaAs2纳米线中交织的拓扑相通过巨磁阻抗和量子相干表面传输揭示了拓扑非平凡输运特性。
2024-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Proximity-induced superconductivity in nanowires: Mini-gap state and differential magnetoresistance oscillations
我们研究了金纳米线中邻近感生超导电性随纳米线长度、磁场和激发电流的变化。短的纳米线表现出尖锐的超导转变,而长的纳米线显示非零电阻。然而,在中间长度,我们观察到两个急剧的转变;正常和超导区域被我们称之为微能隙相分开。此外,我们检测到的微分磁阻的周期性振荡。我们提供了一个理论模型的微型间隙阶段,以及在邻近诱导超导性与正常区域附近的中心线,无论是由温度或应用程序的磁场的共存方面的周期性振荡。
2009-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gate-tunable h/e-period magnetoresistance oscillations in Bi2O2Se nanowires
本文报道了一种新型的半导体材料--Bi_2 O_2Se纳米线的成功合成和低温电子输运研究。在纵向磁场中观察到了门极可调的0-和$π$ -h/e(h为普朗克常量,e为元电荷)周期性电阻振荡,证明了Bi 2 O2 Se纳米线中新的准弹道、相位相干表面态。通过计算态密度与实验数据之间的非常好的一致性,我们澄清了机制是沿纳米线的圆周形成的一维子带,而不是通常认为的Aharonov-Bohm干涉。提出了一种基于与复杂能带结构相关的向下能带弯曲的定性物理图像来描述表面态的形成。
2019-12-14 cond-mat.mes-hall
Josephson coupling driven magnetoresistance in superconducting NiBi3 nanowires
本研究通过对比含与不含Ni杂质的100 nm宽颗粒状NiBi₃纳米线的磁阻测量,证实磁性杂质引发的随机约瑟夫森耦合是导致负磁阻与磁阻振荡的原因,验证了相关理论预言。
2023-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Negative magnetoresistance and phase slip process in superconducting nanowires
我们认为,超导纳米线的负磁阻,这是在最近的实验中观察到的,可以解释的影响,外部磁场的临界电流的相位滑移过程。我们表明,在由外部磁场制成的大块超导体的序参量的抑制可以导致增强的第一$I_{c1}$和第二$I_{c2}$临界电流的相滑移过程中的纳米线。另一种增强$I_{c1}$的机制可以来自于在弱磁场下减小电荷不平衡$λ_Q$的衰减长度,因为$I_{c1}$与$λ_Q$成反比。第一临界电流的增加导致了更大的相位滑移过程的本征耗散。它抑制了热激活和/或量子波动相位滑移的速率,并导致波动电阻的减小。
2007-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chiral anomaly induced negative magnetoresistance in topological Weyl semimetal NbAs
本文报道了外磁场与电场平行时NbAs中Weyl费米子的锥间输运,这种量子现象称为Adler-Bell-Jackiw反常.令人惊讶的是,NbAs中产生的负磁阻(MR)显示出与NbP的显著差异。所观察到的低场正MR下降,这是在低温下失踪的NbP,表明自旋轨道耦合(SOC)是显着更强的NbAs比前者。结果表明,砷对TaAs和NbAs中有机碳的贡献不可忽略。
2015-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Diameter Dependence of the Transport Properties of Antimony Telluride Nanowires
我们报告测量的电子,热电,和电磁特性的单个单晶碲化锑(Sb 2 Te 3)纳米线的直径在20-100 nm的范围内。温度依赖的电阻率和热电功率(TEP)的测量表明,孔占主导地位的扩散热电发电,与增强的TEP为较小直径的导线高达110 uV/K在T = 300 K。我们测量了在平行和垂直于纳米线[110]轴的磁场中的磁阻,其中观察到强各向异性正磁阻行为。
2010-08-13 cond-mat.mes-hall
Spin dependent scattering of a domain-wall of controlled size
磁电阻测量CPP的几何形状已进行单电沉积的Co纳米线交换偏置一侧溅射的非晶GdCo层。这种几何形状允许在Co线中稳定单个畴壁,其厚度可以通过外部磁场控制。比较磁化强度,电阻率和磁阻的研究,单一的钴纳米线,钆钴层,和耦合系统,提供了证据的额外贡献的磁阻时,畴壁被压缩的磁场。当畴壁厚度小于自旋扩散长度时,这种贡献被解释为畴壁内的自旋相关散射。
1999-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resolving the Dirac Cone on the Surface of Bi2Te3 Topological Insulator Nanowires by Field-Effect Measurements
我们验证了线性色散关系,并通过场效应和磁阻测量相结合,我们明确地证明了纳米线表面态的拓扑绝缘体性质的一个单一的Bi2Te3纳米线的表面上解决狄拉克锥。此外,我们表明,实验确定的载流子浓度,迁移率和表面态的回旋质量与相对论模型非常吻合。我们的方法提供了一种简便的方法来识别拓扑绝缘体,太小的角度分辨光电发射光谱。
2014-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Anomaly and Classical Negative Magnetoresistance of Weyl Metals
我们考虑了一类Weyl金属的经典磁电阻,其中电子费米面具有非零的Berry曲率通量。这样的系统可以表现出大的负磁阻,其具有作为电场和磁场之间的角度的函数的不寻常的各向异性。在这种情况下,该系统可以支持新型的等离子体波。这些现象是电子输运理论中手征反常的结果。
2012-06-07 cond-mat.mes-hall
The theory of GMR and TMR in segmented magnetic nanowires
我们计算了由两个铁磁段组成的分段纳米线的电阻率和巨磁电阻(GMR)。考虑到由于纳米线横截面小的电子运动的量子化; s-d电子散射引起自旋向上和自旋向下的s-电子的不同平均自由程。计算的电阻率和GMR振荡作为纳米线的横截面的函数,由于在费米动量的d-电子与相反的自旋的差异。GMR可以达到比对于无限横截面的“线”获得的值高得多的值(即,多层)。类似地,我们通过用绝缘体间隔物代替顺磁间隔物来计算了隧道磁电阻(TMR)。
2000-02-21 cond-mat.mes-hall
Two-Carrier Transport Induced Hall Anomaly and Large Tunable Magnetoresistance in Dirac Semimetal Cd3As2 Nanoplates
Cd_3As_2是狄拉克半金属的模型材料,在动量空间的三个方向上都具有线性色散关系。Cd_3As_2独特的能带结构使其同时具有Dirac性质和拓扑性质。它可以通过对称破缺被驱动到Weyl半金属或通过增强自旋轨道耦合被驱动到拓扑绝缘体。在这里,我们报告的温度和栅极电压依赖的磁输运性质的Cd 3As 2纳米板的费米能级附近的狄拉克点。霍尔异常表明,随着温度的降低,伴随着从n型到p型导电的转变的双载流子输运。载流子型转变的解释考虑温度依赖的自旋轨道耦合。磁电阻在高温下表现出很大的非饱和值,可达2000%,这归因于系统中的电子-空穴补偿。我们的研究结果对于理解与Dirac/Weyl半金属,如Na 3Bi,ZrTe 5,TaAs,NbAs和HfTe 5中的双载流子输运相关的实验观察是有价值的。
2016-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crossover behavior in the magnetoresistance of thin flakes of the topological material ZrTe5
ZrTe5是一种具有复杂拓扑效应的层状材料。密集的理论和实验努力已经投入到试图理解这种材料的物理。本文研究了ZrTe_5薄片的磁输运性质随温度的变化。在饱和霍尔反常、手征反常和纵向磁电阻三种不同类型的磁电阻随温度的变化关系中同时观察到一个特征温度T*。随着ZrTe_5薄片厚度从42 nm增加到89 nm,T_* 值从200 K单调下降到160 K。温度诱导的拓扑相变是导致T* 处三种类型磁电阻异常的原因。我们的研究结果提供了一个多参数指标的拓扑相变的出现在ZrTe 5,并可以扩展到其他拓扑材料的研究。这三种类型的磁阻的温度依赖性也揭示了反常霍尔效应在ZrTe 5的输运性质中的作用。
2021-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Kondo-like zero-bias conductance anomaly in a three-dimensional topological insulator nanowire
拓扑纳米线中的零偏异常最近引起了人们的极大关注,因为它们可能是马约拉纳模式的签名。然而,纳米线中的零偏置峰还有许多其他可能的起源,例如,弱局域化、Andreev束缚态或近藤效应。在这里,我们讨论的观察微分电导峰在零偏置电压在非超导电子输运通过三维拓扑绝缘体纳米线。零偏压电导峰显示出对数温度依赖性,并且经常与磁场线性分裂,这两者都是量子点中近藤效应的特征。在这里,我们描述了零偏置峰,并讨论了它们的起源。
2015-10-07 cond-mat.mes-hall
Signatures of Chiral Anomaly in the Magnetoresistance of a Quasi-3-Dimensional Electron Gas at the Interface of LaVO$_3$ and KTaO$_3$
在狄拉克半金属中,当电场和磁场(B|| E)彼此平行,表现出有趣的物理性质,例如负纵向磁阻、平面霍尔效应和各向异性磁阻。我们观察到一个弱的反定域与大的负纵向磁电阻和一个不寻常的霍尔电阻(B|| E)构型,在LaVO $_3$和KTaO $_3$的导电界面处。通过使用光致发光和时间相关单光子计数的光谱技术,在界面处的导电通道的深度估计为约30 nm。平面霍尔效应和各向异性磁电阻都表现出随E和B之间夹角变化的振荡行为。负纵向磁电阻、平面霍尔效应和各向异性磁电阻具有非常相似的温度依赖性,表明它们之间存在很强的相关性。
2021-11-03 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport properties of individual InAs nanowires
我们探测场效应晶体管的几何形状中的单个InAs纳米线的磁输运性质。在低磁场制度,我们观察到的磁电阻是很好地描述了弱局域化(WL)的描述在扩散导体。随着栅极电压的增加,弱局域化校正被修改为弱反局域化(WAL)。我们表明,栅极电压可以用来调整相位相干长度($l_ϕ$)和自旋轨道长度($l_{so}$)的因子为$\sim$ 2。在高场和低温区,我们观察到器件的迁移率可以作为磁场的函数被显著地修改。我们认为,跳跃轨道的作用和表面散射的性质是必不可少的理解高场磁输运纳米线。
2009-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negative Magnetoresistance without Chiral Anomaly in Topological Insulators
拓扑半金属和拓扑绝缘体中的一个有趣现象是当沿电流方向施加磁场时观察到的负磁阻(MR)。对于拓扑半金属中的负磁电阻现象,人们普遍认为是手征反常现象,而对于拓扑绝缘体中的手征反常现象还没有很好的定义。我们利用半经典运动方程计算了三维拓扑绝缘体的磁共振,其中Berry曲率明显地导致了反常的速度和轨道矩。我们的理论结果与实验定量一致。负MR对温度不敏感,并且随着费米能接近带边而增加。轨道矩和g因子对负磁电阻也有重要影响,我们的结果对三维拓扑绝缘体中的负磁电阻现象给出了合理的解释,有助于理解拓扑态物质中的反常量子输运.
2017-10-19 cond-mat.mes-hall
On the search for the chiral anomaly in Weyl semimetals: The negative longitudinal magnetoresistance
近年来,在一类具有非平凡能量色散的半金属材料中发现了无质量手征费米子(Weyl)的存在,这类材料通常被称为Weyl半金属(WSM),其中一个被预言的性质是手征或Adler-Bell-Jackiw反常,即在平行磁场和电场存在下的手征不平衡。在WSM中,它预计会引起一个负的纵向磁电阻(NMR),手征磁效应。在这里,我们提出的实验证据表明,观察手征磁效应可以被称为“电流喷射”的效果。这种效应也会导致明显的核磁共振,但其特征是样品内部的电流分布高度不均匀。它出现在具有大的场致电阻率张量各向异性的材料中,例如由于轨道效应而几乎补偿的高迁移率半金属。在非均匀电流注入的情况下,样品中的电势分布强烈畸变。因此,实验测量的电势差与本征电阻不成正比。我们对WSM候选材料NbP,NbAs、TaAs、TaP表现出明显的不均匀电流分布特征,例如场致“零电阻”以及“测量电阻”对样品上电压和电流触点的位置、形状和类型的强烈依赖性。电流和磁场方向之间的不对准甚至可以引起“负电阻”。采用典型的电阻各向异性,对样品内部的电位分布进行了有限元模拟,结果与实验结果吻合良好。我们的研究表明,非常小心,必须采取解释测量的NMR作为证据的手性异常推定外尔半金属。
2016-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
A Quantum Framework for Negative Magnetoresistance in Multi-Weyl Semimetals
Indian Institute of Technology Indore(印度印多尔理工学院)
本文提出了一种多韦尔半金属中负磁电阻的量子力学框架,通过Landau量子化和奇点异常机制解释了负磁电阻的实验特征。
2025-12-31 cond-mat.mes-hall
Robustness of anomaly-related magnetoresistance in doped Weyl semimetals
具有费米能Weyl费米子的Weyl半金属是一种拓扑材料,是相对论费米子的凝聚态实现。然而,有几个关键的差异,如费米能量的移动,这可能会阻碍预期的有趣的物理。手征反常是与外尔费米子相关的一种典型的非平凡现象,它决定了具有相反手征性的外尔费米子之间的费米子转移,表现为负磁阻效应。在这里,我们证明了磁电阻是强大的对偏离理想的外尔哈密顿量,如移动费米能量和非线性色散。我们研究了一个能量色散包含两个Weyl节点的模型,发现即使费米能级远离节点,甚至在两个节点的鞍点以上,磁电阻仍然存在。令人惊讶的是,即使在节点对湮灭之后,磁阻仍然存在。
2018-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Non-Markovian Effects on the Two-Dimensional Magnetotransport: Low-field Anomaly in Magnetoresistance
我们讨论了强散射体二维系统中的经典磁输运。即使在很低的磁场极限下,当$ω_c τ\ll 1$($ω_c$是回旋频率,$τ$是散射时间)时,这种系统也表现出由非马尔可夫记忆效应引起的强负磁电阻。本文提出了一种计算Drude电导率非马尔可夫修正的正则方法。本文对最近发现的二维电子被半径为$a,$、浓度为$n.$的随机分布的硬盘散射系统的反常低场磁电阻效应提出了一个定量理论。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.$在一定的磁场范围内,磁电阻是线性的$δρ_{xx}/ρ\sim - ω_c τ$,与实验和数值模拟结果吻合较好。当反常记忆效应被磁场完全破坏时,$ω_c τ\gg na^2$的磁阻饱和。我们还讨论了磁输运在很低的领域,并表明,在这样的领域磁阻是由具有长的李雅普诺夫区域的轨迹。
2004-08-13 cond-mat.mes-hall
Perpendicular in-plane negative magnetoresistance in ZrTe5
本文报道了在拓扑材料ZrTe5中观察到磁场平行和垂直于电流方向时的面内负磁阻,并提出考虑贝里曲率与轨道矩共同作用的理论模型定量解释了这一超越手性反常的量子输运现象。
2023-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negative magnetoresistance without well-defined chirality in the Weyl semimetal TaP
外尔半金属(WSM)是拓扑量子态,其中电子带围绕固定(左或右)手性的节点对(外尔点)线性分散。最近WSM材料的发现引发了对称为手性异常的奇异量子现象的实验研究。通过手征反常,非正交的电场和磁场引起手征密度不平衡,导致非常规的负纵向磁电阻,即手征磁效应。最近的理论工作表明,这种效应并不需要定义良好的外尔节点。然而,在实验上,当手征没有很好地定义时,例如当费米能量远离外尔点时,它在多大程度上存活仍然是一个悬而未决的问题。在这里,我们建立了详细的费米表面拓扑结构的最近确定的WSM钽通过角度分辨量子振荡光谱和能带结构计算相结合。费米表面形成了自旋极化的香蕉形电子和空穴口袋,它们附着在成对的外尔点上。虽然手征异常,因此是不明确的,我们观察到一个大的负磁阻(NMR)出现共线磁场和电场中观察到的其他WSM。此外,我们的实验签名表明,这样的纵向磁阻测量可以由一个不均匀的电流分布内的样品在磁场的影响。我们的结果提供了一个清晰的框架,如何检测手征磁效应。
2016-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negative magnetoresistance due to conductivity fluctuations in films of the topological semimetal Cd3As2
最近发现的Dirac和Weyl半金属显示不寻常的磁阻现象,包括一个大的,非饱和的,线性的横向磁阻和负的纵向磁阻。后者通常被认为是费米子具有确定手征性的证据。然而,由于无序或不均匀的电流注入,经典机制也可以产生负纵向磁阻。在这里,我们报告上进行的磁输运测量外延薄膜的Cd 3As 2,三维狄拉克半金属。观察到准线性正横向磁电阻和负纵向磁电阻。通过评估不同厚度的薄膜,并通过相关的温度依赖性的载流子密度和迁移率与磁阻特性,我们表明,这两个准线性的正和负的磁阻是由电导率波动。手性异常不需要解释所观察到的特征。
2017-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Taming the magnetoresistance anomaly in graphite
在低温下,石墨呈现出磁阻异常,其表现为在某一临界磁场$\text{B}_\text{c}$之上向高电阻状态(HRS)的转变。这种HRS目前归因于c轴电荷密度波发生时,只有最低的朗道水平填充。通过控制栅控样品的电荷中性水平(CNL)的载流子浓度,我们能够在实验上调制石墨中的HRS的第一次。我们表明,HRS被触发时,电子和空穴是多数载流子,但在CNL附近衰减。考虑到屏蔽,我们的研究结果表明,HRS具有很强的面内分量,可以发生在量子极限以下,与目前对这种现象的理解不一致。我们还报告了样品厚度对HRS的影响。
2018-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Long electron dephasing length and disorder-induced spin-orbit coupling in indium tin oxide nanowires
利用四探针组态法测量了两条氧化铟锡(ITO)纳米线在0.25 ~ 40 K温度范围内的量子干涉磁阻效应。与一维弱(反)局域化理论进行比较,提取电子退相长度$L_ϕ$。我们发现,在一个直径为60 nm的纳米线,具有低电阻率的$ρ$(10 K)= 185 $μΩ$ cm,$L_ϕ$是长的,从150 nm在40 K增加到520 nm在0.25 K。因此,纳米线显示出严格的一维弱局域化效应,可达几十开尔文。在具有$ρ$(10 K)= 1030 $μΩ$ cm的高电阻率的72 nm直径的第二纳米线中,退相长度被抑制到$L_ϕ$(0.26 K)= 200 nm,因此在约12 K处发生从1到3的有效器件维度的交叉。特别是在后一种样品中,无序诱导的自旋轨道耦合是明显的,在低于$\sim$ 4 K的温度下表现出弱的反定域效应.这些观察结果表明,通过控制不同水平的原子缺陷和杂质,可以在ITO纳米线中实现多功能的量子干涉效应。
2010-10-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Intrinsic negative magnetoresistance from the chiral anomaly of multifold fermions
本文在CoSi中观测到多重费米子的手征反常所导致的内禀负磁阻,并通过半经典理论和非线性霍尔效应证实其物理起源,从而将手征反常推广到外尔费米子的高自旋推广体系。
2024-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other hep-ph
Chiral Anomaly and Diffusive Magnetotransport in Weyl Metals
本文提出了外尔金属扩散磁输运的微观理论,并阐明了它与手征反常的关系。我们推导了总电荷密度和轴向电荷密度的耦合扩散方程,并表明手征异常表现为磁场诱导的耦合。我们证明了一个普遍的实验观察到的后果,这种耦合在Weyl金属的磁输运是一个二次负磁阻,这将主导所有其他的贡献在一定条件下的磁阻。
2014-12-09 cond-mat.mes-hall
Axial anomaly and longitudinal magnetoresistance of a generic three dimensional metal
我们表明,在平行电场($E$)和磁场($B$)存在的情况下,轴向异常的出现是一般三维金属的普遍现象。与经典磁输运理论的预期相反,这种内在的量子力学现象引起了任何三维金属的纵向磁阻。然而,轴向异常的出现并不能保证负纵向磁电阻的存在。我们表明这一点,通过一个明确的计算的纵向磁导率的量子极限使用玻尔兹曼方程,为短程中性和远程离子杂质散射过程。我们证明了在量子极限下,离子散射贡献了一个大的正磁导率$\propto B^2$,它可以导致任何三维或准二维金属的强负磁阻.相反,有限范围中性杂质和零范围点杂质可以导致正和负的纵向磁阻,这取决于底层的能带结构。在中性和离子杂质的存在下,一般金属在量子极限下的纵向磁阻最初变为负值,并在通过最小值后最终变为正值。详细讨论了Weyl半金属TaAs和TaP,Dirac半金属Na $_3$ Bi,Bi $_{1-x}$ Sb $_x$和ZrTe $_5$,以及不具有任何体三维Dirac或Weyl准粒子的准二维金属PdCoO $_2$,$α$ -(BEDT-TTF)$_2$ I $_3$中的负纵向磁电阻的定性一致性.
2015-08-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall hep-th
Magnetic Field Induced Superconductivity in Out-of-Equilibrium Nanowires
四端电阻测量已进行了使用电子束光刻形成的Zn纳米线。当由电流驱动电阻时,这些线在施加小磁场时重新进入超导状态。这些数据与以前的超导纳米线实验有质的不同,这些实验揭示了T_{c}附近的负磁阻或磁场增强的临界电流。我们认为,我们的观察结果与阻尼的相位滑移过程的增强耗散的准粒子电导通道产生的应用程序的磁场。
2009-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Negative magnetoresistance and sign change of the planar Hall effect due to the negative off-diagonal effective-mass in Weyl semimetals
基于半经典Boltzmann理论,对Weyl半金属的磁电阻效应和平面霍尔效应进行了理论研究,重点研究了能带色散的精细结构。我们发现,负纵向MR和符号变化的PHE发生,因为负的非对角有效质量没有拓扑效应或手征异常物理。我们的研究结果突出了非对角有效质量的关键作用,它可以导致异常的电流磁效应。我们建议PHE在其温度依赖性中产生下降,这使得能够实验检测外尔点。
2021-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Zero-bias anomaly in a nanowire quantum dot coupled to superconductors
我们研究了自旋为1/2的量子点在InAs/InP纳米线中的低能态,并与铝超导导线耦合。通过改变超导能隙Δ和磁场B,我们研究了从强耦合Δ T_{K}到弱耦合Δ>> T_{K}的转变,其中T_{K}是近藤温度。在临界场以下,我们观察到持续的零偏置近藤共振,仅在低B或更高的温度下才消失,在Δ和2Δ之间的偏置电压下为更鲁棒的子带隙结构留下空间。对于强的和近似对称的隧道耦合,除了近藤峰观察到约瑟夫森超电流。我们将近藤共振和超导能隙的共存归因于能隙内的准粒子态密度,而有限偏置子能隙结构归因于Shiba态的隧穿.我们的研究结果,数值计算的支持下,自己的相关性也在隧道光谱实验,旨在观察混合纳米结构中的马约拉纳费米子。
2012-10-16 cond-mat.mes-hall
Anisotropic Magneto-Thermopower: the Contribution of Interband Relaxation
考虑到铁磁层中的各向异性磁阻效应,研究了金属正常/铁磁结中的自旋注入。它示出,广义双通道模型的基础上,有一个界面电阻的贡献,由于各向异性散射,超越自旋积累和巨磁阻(GMR)。推导了相应的热电势表达式,并与巨磁阻产生的热电势表达式进行了比较。首次测量了电沉积Ni纳米线与Ni,Au和Cu的接触的各向异性磁热电势。本研究结果显示,巨磁电阻效应及对应的热电势表现出自旋反转散射的作用,而各向异性的磁热电势则显示出带间s-d弛豫机制。
2005-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The large unsaturated magnetoresistance of Weyl semimetals
外尔半金属态是一种新型的拓扑无带隙态,由于手征反常而具有奇异输运性质。最近,通过第一性原理计算和实验证实了包括TaAs、NbAs、NbP等在内的一系列具有超晶格WSM的候选化合物。TaAs族具有很大的非饱和磁电阻效应,但至今尚未得到解释。在这里,我们给出了一个理论计算XMR的基础上扩展的有效介质方法外尔半金属。预测了高磁场下XMR的幂律和“开启”磁场,与实验数据吻合较好。此外,我们还研究了$θ$相关的磁电阻效应,发现了由手征反常引起的正XMR和负磁电阻之间的转变,这需要进一步的实验证实。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall
Magnetic properties of 2D nickel nanostrips: structure dependent magnetic anomaly
我们利用自旋密度泛函理论研究了不同几何形状的二维无限长且宽度不断增加的镍纳米线。我们的模拟结果表明,该基序是最稳定的结构,并将该基序是更稳定的矩形结构相比。导线是导电的,并且电导通道随着宽度的增加而增加。金属丝的弹道各向异性磁电阻比随磁化方向呈非线性变化。所有的二维纳米线以及Ni(111)和Ni(100)单层研究是铁磁性的Stoner标准下,表现出增强的磁矩相比,块体镍和相应的镍单层。斯通纳参数被认为取决于NWS的结构和尺寸。所有镍纳米线的易轴被观察到的调查是沿着线轴。与Ni(100)单层相比,双矩形纳米线表现出具有较小磁矩的磁异常,并且是唯一具有垂直于线轴的易轴的结构。
2015-02-11 cond-mat.mes-hall
Anomalous bias dependence of tunnel magnetoresistance in a magnetic tunnel junction
我们制备了一种基于半金属锰氧化物的自旋极化隧穿器件,并以$Ba_{2}LaNbO_{6}$为绝缘势垒。首次在单绝缘势垒对称电极隧道结中观察到了隧道磁电阻(TMR)的反常偏置依赖性。TMR的偏压依赖性显示了一个非常尖锐的零偏压异常,这可以被认为是半金属费米能级附近的态密度剧烈变化的证明。这为在半金属-绝缘体界面存在少数自旋隧穿态提供了有力的证据。
2005-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coulomb Oscillations of Indium-doped ZnO Nanowire Transistors in a Magnetic Field
我们报告的观察库仑振荡从本地化的量子点叠加在正常的跳跃电流在ZnO纳米线晶体管。库仑振荡可分辨到20 K。由于载流子运动受到洛伦兹力的作用,观察到了正的各向异性磁电阻。随着磁场的增加,磁场诱导的隧穿势垒透明性导致振荡幅度的增加。作为磁场的函数的能量偏移指示量子点中的电子波函数修改。
2010-11-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Planar Hall effect in the Weyl semimetal GdPtBi
在凝聚态系统中观测到外尔费米子和狄拉克费米子是最重要的发现之一。在极少数可用的工具来表征外尔半金属通过电输运,负磁阻是最常用的。考虑到这种方法的不足,需要新的工具来表征Weyl半金属中的手征异常。我们采用平面霍尔效应作为研究半Heusler Weyl半金属GdPtBi手征反常的有效手段。该化合物在2K和9T下具有1.5mohm cm的大平面霍尔电阻率值。我们的分析表明,所观察到的振幅主要由Berry曲率和手征异常贡献。通过角相关输运的研究,我们建立了GdPtBi与相对较小的轨道磁电阻是一个理想的候选人,以观察大平面霍尔效应。
2018-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hydrodynamic theory of thermoelectric transport and negative magnetoresistance in Weyl semimetals
本文提出了弱无序Weyl半金属中的热电输运理论,其中电子-电子散射时间比电子-杂质散射时间快。我们的流体动力学理论由相对论流体在每个外尔节点,耦合在一起的微扰小谷间散射,和远程库仑相互作用。我们的理论的电导率矩阵是Onsager倒数和半正定的。除了通常的轴向异常,我们占一个独特的,轴向重力异常的影响,预计将存在于外尔半金属。负热磁电阻是一个尖锐的,实验上可以获得的这种轴向重力异常的签名,甚至超过了流体动力学的限制。
2016-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
The chiral anomaly factory: Creating Weyl fermions with a magnetic field
外尔费米子可以通过施加磁场在具有时间反转和反转对称性的材料中产生,最近对反常负磁阻的测量证明了这一点。在这里,我们对这些材料中的外尔点进行了彻底的分析:通过强制晶体对称性,我们对由与高对称轴对齐的场产生的外尔点的位置和电荷进行了分类。该分析通常适用于在$T_d$、$D_{4h}$和$D_{6h}$点群中具有能带反转的材料。对于$T_d$点群,我们发现外尔节点在磁场的所有方向上都是存在的。此外,我们还计算了半经典体系中外尔费米子的反常磁电阻。我们发现,磁电阻可以标度非二次磁场,在与本征外尔节点的材料相比。我们的研究结果是相关的未来实验中的半经典制度。
2017-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Longitudinal negative magnetoresistance and magneto-transport phenomena in conventional and topological conductors
最近,在Weyl和Dirac半金属中观察到了大的负纵向(平行于磁场)磁电阻。据信这与这些材料的拓扑电子能带结构相关的手性异常有关。我们表明,在一定的参数范围内,这种现象也可以存在于传统的中心对称和时间反转导体,缺乏拓扑保护的电子光谱和手征异常。我们还讨论了磁场对热导率和热电张量纵向分量的增强作用。
2017-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Positive magnetoresistance and chiral anomaly in exfoliated type-II Weyl semimetal $T_\mathrm{d}$-WTe$_{2}$
层状范德华半金属$T_\mathrm{d}$ -WTe $_{2}$具有非饱和极正磁电阻(MR)和可调手征反常等特性,是典型的拓扑Ⅱ型Weyl半金属体系。在这里,$\sim$ 45 nm厚的机械剥离片的$T_\mathrm{d}$ -WTe $_{2}$研究$via$原子力显微镜,拉曼光谱,低- $T$ /高- $μ_{0}H$磁输运测量和光学反射率。本文报道了费米液态的各向异性对大正横$\mathrm{MR}_\perp$起源的贡献以及Ⅱ型外尔费米子的手征反常特征。发现样品在空气中是稳定的,并且没有观察到氧化或电子性质的退化。建立了横向$\mathrm{MR}_\perp$ $\sim$ 1200和在垂直场$T=5\,\mathrm{K}$作用下的平均载流子迁移率$5000$ 1.cm $^{2}$ V $^{-1}$ s $^{-1}$。该系统遵循费米液体模型为$T\leq50\,\mathrm{K}$和费米表面的各向异性的结论是在所观察到的正MR的起源。的电子行为的各向异性也证实了光学反射率测量。晶轴和所施加的电场和磁场的相对取向被证明引起所观察到的手性异常的面内磁输运。
2021-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Klein tunneling and magnetoresistance of \textit{p-n} junctions in Weyl semimetals
研究了Weyl半金属弹道\textit{p-n}结的零温电导和磁导。电子输运由\textit{n} -和\textit{p} -区域之间的Klein隧穿介导。在Weyl半金属中实现的手性异常在结的磁导中起着至关重要的作用。除了$\mathbf{B}$和结平面之间的角度很小的场取向之外,在弱和强磁场下,$B$中的磁导是正的和线性的。相反,常规\textit{p-n}结中的磁导总是负的。
2016-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory for the negative longitudinal magnetoresistance in the quantum limit of Kramers Weyl semimetals
负磁阻在非磁性材料中是罕见的。最近,在$β$ $_2$ Se的量子极限中观察到了负磁阻效应,在平行于外加电流的强磁场中,只有一个朗道能级带被占据. $β$ -Ag $_2$ Se是一种在费米能附近具有带简并性的Kramers Weyl锥的材料。Kramers Weyl锥存在于所有对称手性晶体中的时间反演不变动量,并且存在于这些动量的子集,包括$Γ$点,在非对称手性晶体中。在这里,我们提出了一个理论的负磁电阻的量子极限的Kramers Weyl半金属。我们表明,虽然有一个带接触类似的外尔半金属,负磁阻可以存在没有手征异常。我们发现它需要屏蔽电子和杂质之间的库仑散射势,这自然是在$β$ -Ag $_2$ Se的情况。
2020-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Understanding magnetotransport signatures in networks of connected permalloy nanowires
与施加外部磁场相关的电阻变化称为磁阻(MR)。由于纳米线磁矩的几何诱导的集体行为,在单畴铁磁纳米线的连接网络类中,被称为“人工自旋冰”,测量的MR是相当复杂的。我们对连接蜂窝人造自旋冰的MR进行了彻底的实验研究,并提出了一种模拟方法来了解这个复杂相关磁系统的详细行为。我们的研究结果表明,即使在低磁场的行为,可以很好地描述,只有包括显着的贡献,从顶点的腿满足,打开大门,新的几何诱导的MR现象。
2017-01-19 cond-mat.mes-hall
Signatures of the Adler-Bell-Jackiw chiral anomaly in a Weyl Fermion semimetal
外尔半金属提供了外尔费米子在固态物理中的实现。在外尔半金属引起的所有物理现象中,手征反常是最不寻常的一种。在这里,我们报告签名的手性异常的磁输运测量的第一外尔半金属钽砷。我们在平行的电场和磁场下表现出负磁阻,也就是说,与大多数金属的电阻率在外部磁场下增加不同,我们观察到,当磁场沿电流方向施加一定范围的场强时,我们的高迁移率TaAs样品变得更具导电性。我们提出了系统的详细数据和仔细的分析,这使我们能够排除其他可能的来源所观察到的负磁阻。我们的运输数据,证实了光电发射测量,第一性原理计算和理论分析,共同证明签名的Weyl费米子手征异常的TaAs的磁输运。
2016-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci