Boundary scattering effects on magnetotransport of narrow metallic wires and films
薄金属丝和薄膜中的电子输运受其表面质量的强烈影响。弱局域化和磁导率也对样品边缘的电子散射敏感。本文研究了横向磁场作用下二维电子气中的弱局域化效应。最一般的边界条件之间的限制镜和漫边缘散射插值假设。我们计算了任意宽度的样品的磁导率,包括扩散和弹道横向运输的情况下,以及它们之间的交叉。我们发现,在很宽的参数范围内,电子迁移率是有限的边界粗糙度,而磁输运的边缘的质量只有微弱的影响。此外,我们还计算了金属圆柱在横向磁场中的磁导率和准二维金属薄膜在平行磁场中的磁导率。
2016-07-20 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport properties of granular oxide-segregated CoPtCr films for applications in future magnetic memory technology
通过体磁电阻测量和点接触磁电阻测量,分别在宏观和微观尺度上研究了颗粒状氧化物偏析CoPtCr薄膜的磁输运特性.这种垂直磁介质用于现有技术的硬盘驱动器中,并且如果与磁阻现象(用于读/写操作)相结合,则可以产生用于具有高面密度的磁纪录的新概念。虽然对薄膜的整体测量显示直流电阻作为施加的磁场的函数(小于0.02%的磁阻)只有很小的变化,但点接触测量显示了高达50,000%比率的巨磁阻样电阻变化。所观察到的磁电阻效应可以归因于具有不同矫顽力的CoPtCr晶粒之间的隧道磁电阻。我们的颗粒介质中的电子输运的隧穿图片证实了观察隧穿的电流-电压特性和偏置依赖性的磁阻,点接触电阻和磁阻被发现与所施加的直流偏压降低。
2019-07-23 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport effects of ultrathin Ni80Fe20 films probed in-situ
研究了在Al_2O_3、MgO和SiO_2衬底上生长的厚度从单层到12 nm的坡莫合金(Ni_(80)Fe_(20))薄膜的磁电阻特性。生长和输运的测量进行了低温条件下,在超高真空。应用面内磁矢量场高达100 mT,磁输运性能确定在生长过程中。随着厚度的增加,薄膜表现出从隧穿磁电阻到各向异性磁电阻的逐渐过渡。这对应于膜结构从分离的小岛到互连晶粒的网络的演变,以及膜的超顺磁性行为到铁磁性行为的转变。使用基于岛生长的理论模型的分析,我们发现,所观察到的演变的磁阻在隧道制度起源于岛的尺寸分布在生长过程中的变化。依赖于衬底材料,显着差异的磁阻响应之间的过渡制度的隧道磁电阻和各向异性magnetoresistance.We归因于一个越来越明显的岛的生长和坡莫合金的渗滤过程较慢时,比较生长在SiO2,MgO和Al2O3衬底。不同的生长特性导致SiO2的隧穿磁电阻和各向异性磁电阻的明显提前发生。特别是对于Al2O3的生长模式的结果在包含两个不同的贡献的铁磁性,导致两个不同的矫顽场在高厚度制度的膜的结构。
2009-05-20 cond-mat.mes-hall
Manganese valence and magnetotransport in ultrathin films of La$_{0.67}$Ca$_{0.33}$MnO$_3$
我们报告了一个非常薄的La $_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_3$薄膜的性能的比较研究,在应变下外延生长的平面SrTiO $_3$(STO),晶格匹配的NdGaO $_3$(NGO),和应变$1^{\circ}$-错切STO。我们使用透射电子显微镜和电子能量损失谱研究的微观结构,组成和锰价态。在界面附近,我们没有发现显着的偏析,但电荷补偿层的化合价是提高超过标称值3.3+,和弛豫到这个值超过几个纳米。的传输特性显示出众所周知的行为,为平面STO和NGO上的膜,即金属-绝缘体转变温度的值,这是强烈(STO)或只有很少(NGO)减少相对于体值。然而,减少在膜上的错切STO是不太强的比在平坦的STO上的膜,即使它们出现类似的应变状态和界面层。在磁性上,我们发现应变膜的饱和磁化强度相对于体值,这不能只归因于界面层的值降低。
2011-02-19 cond-mat.mes-hall
Low temperature hopping magnetotransport in paramagnetic single crystals of cobalt doped ZnO
长针形单晶Zn 1-xCoxO生长在低温下使用熔盐溶剂技术,高达x=0.10。在低温下的导电过程被确定为莫特可变范围跳跃。原始的和钴掺杂的晶体都清楚地表现出从负到正的磁电阻随着温度降低的交叉。Zn 1-xCoxO单晶的正磁电阻随Co浓度的增加而增加,在低温(2.5K)和高场(>1 T)下可达20%。SQUID磁强计证实,Zn 1-xCoxO晶体主要是顺磁性的性质和磁响应是独立的Co浓度。结果表明,Co掺杂在ZnO单晶中引入了局域电子态和孤立的Co ~(2+)离子,但其磁输运和磁性能是解耦的。
2010-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport in ferromagnetic Mn5Ge3, Mn5Ge3C0.8, and Mn5Si3C0.8 thin films
研究了铁磁Mn_5Ge_3、Mn_5Ge_3C_(0.8)和Mn_5Si_3C_(0.8)薄膜的电阻率、各向异性磁电阻(AMR)和反常霍尔效应。数据显示了铁磁金属的行为特征,反常霍尔系数随居里温度线性增加。而对于铁磁Mn5Si3C0.8的正常霍尔系数R0和AMR比是独立的温度,这些参数强烈地随着温度的锗化物薄膜。这种差异归因于由于不同的晶格参数和不同的原子构型(Ge与Si类金属)而导致的材料中的电子态的不同杂化。伴随的符号变化的R0和AMR比与温度的锗化物薄膜进行了讨论,在两个电流模型表明在低温下的电子少数自旋运输。
2014-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cyclotron resonance induced photogalvanic effect in surface states of 200 nm thick strained HgTe films
我们报告的磁光电流和磁输运现象的研究在200 nm的部分应变碲化汞薄膜。该厚度略大于晶格弛豫的估计临界厚度,使得膜部分弛豫,其中能隙的值接近于零。我们表明,在碲化汞薄膜的单色太赫兹激光辐射的照射结果在一个巨大的共振光电流所造成的回旋共振的表面状态。共振光电流也被检测到在参考完全应变80 nm碲化汞膜先前显示为完全带隙的3D拓扑绝缘体。我们发现,在这两种类型的膜的共振位置几乎一致,证明在厚碲化汞膜的拓扑保护的表面状态的存在。这一结论得到了磁输运实验的支持。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall
Indications of spin polarized transport in Ba$_2$FeMoO$_6$ thin films
研究了用脉冲激光沉积法从优化的块体材料制备的$_2$ $_6$薄膜的磁性和磁输运性质。所述膜由具有无序晶界区域的$_2$ FeMoO $_6$晶粒组成,所述无序晶界区域降低膜的净饱和磁化强度并防止低于居里温度$T_C$ $\sim$ 305 K的完全磁对准。磁输运测量点的Ba $_2$ FeMoO $_6$晶粒保留高自旋极化的半金属高达$T_C$,而晶界大大降低了自旋极化的晶粒间电流由于自旋翻转散射。我们的研究结果表明,一个强大的自旋极化的电子载流子是存在的,即使在Ba $_2$ FeMoO $_6$薄膜,不显示理想的体磁特性。
2017-07-05 cond-mat.mes-hall
Transport properties of a 3D topological insulator based on a strained high mobility HgTe film
我们研究了应变的,80 nm厚的HgTe层的磁输运特性,其具有高迁移率μ = 4 × 10^5 cm ^2/Vs。通过顶栅,费米能从价带通过狄拉克型表面态调谐到导带。磁输运测量允许解开导带电子,空穴和狄拉克电子的电导率的不同贡献。这些结果与应变碲化汞是一种拓扑绝缘体,体带隙约为15 meV,表面态为无带隙的结论是一致的。
2013-12-04 cond-mat.mes-hall
Spin Fluctuation Induced Linear Magnetoresistance in Ultrathin Superconducting FeSe Films
FeSe/STO高温超导性的发现引起了人们极大的研究兴趣,人们试图揭示这种新型材料中的一系列奇异物理现象。在这里,我们提出了一个温度依赖的磁输运测量的SiO2 FeSe/STO薄膜与不同的厚度和保护层。值得注意的是,在超导转变温度附近观察到令人惊讶的线性磁阻(LMR),但在其他方面则没有。基于自旋涨落引起的磁场依赖性无序模型的磁输运计算可以再现实验LMR。因此,所观察到的LMR与超导性共存提供了第一个磁输运签名的自旋涨落周围的超导过渡区的FeSe/STO薄膜。
2017-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetotransport effects in polar versus non-polar SrTiO3 based heterostructures
对LaAlO 3/SrTiO 3界面和对称Nb掺杂SrTiO 3异质结构的面内磁场的各向异性磁电阻和负磁电阻进行了比较。这两种效应在LaAlO 3/SrTiO 3中特别强。我们分析了它们的温度,磁场和栅极电压的依赖关系,并发现它们产生于Rashba型自旋轨道耦合与磁散射体,有两个贡献,他们的潜力:自旋交换和库仑相互作用。原子自旋-轨道耦合足以解释Nb掺杂SrTiO 3中观察到的小效应。这些结果澄清了相互矛盾的传输解释SrTiO 3基异质结构。
2012-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hole mediated ferromagnetism in Cu-doped ZnO thin films
我们成功地合成了空穴掺杂的ZnO:Cu薄膜,并获得了室温铁磁性。空穴掺杂是通过从GaAs衬底到ZnO薄膜的As扩散,辅助热退火来实现的。的作为扩散的探测与X-射线吸收光谱的帮助下收集在作为K-边缘,显示增强签名的扩散退火样品。引入空穴,由于掺杂,在ZnO薄膜中进一步证明了由Cu L3,2边光谱。磁性测量和X射线衍射结果表明,空穴掺杂增强了掺杂Cu离子之间的铁磁相互作用。
2011-06-29 cond-mat.mes-hall
Hysteretic magnetotransport in p-type AlGaAs heterostructures with In/Zn/Au ohmic contacts
在In/Zn/Au合金欧姆接触的掺C AlGaAs/GaAs异质结中,空穴气的双端磁导在零磁场附近表现出明显的电导滞后。在磁场约为0.5 T和温度高于300 mK时,磁滞现象消失。对于低于10 mT的磁场,我们观察到一个明显的磁导下降。我们从欧姆接触的超导电性出发,对这些实验现象作了初步的讨论。
2007-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
An Intermediate Phase at the Metal-Insulator Boundary in a Magnetically Doped Two-Dimensional Electron System
磁掺杂(Cd,Mn)Te二维量子阱的磁输运研究揭示了一个明显的金属-绝缘体转变,以及一个异常的中间相只是在其金属侧。这个阶段的特点是庞磁电阻的现象,这是分配给电子流体的相分离和相关的铁磁泡的出现。
2006-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron magnetotransport in GaAs/AlGaAs superlattices with weak and strong inter-well coupling
本文报道了在倾斜磁场作用下,分子束外延GaAs/AlGaAs超晶格的磁输运测量结果。它已被证明,照明的强耦合超晶格窄井导致其维数从3D到2D的减少。磁电阻曲线与光照前相比发生了显著的变化,揭示了光照诱导的相变。紧束缚模型计算的实验数据表明,照明不仅提高了电子浓度,但也抑制了电子隧穿通过势垒。
2007-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Atmospheric oxygen in Mn doped GaAs/GaAs(0 0 1) thin films grown by molecular beam epitaxy
采用分子束外延技术在高、低衬底温度下生长了Mn掺杂GaAs薄膜。利用俄歇电子能谱结合离子刻蚀技术测量了薄膜中元素浓度的深度分布。Mn浓度是较高的表面附近,然后随着深度在高衬底温度下生长的薄膜。当使用低衬底温度生长膜时,Mn浓度分布更加均匀。出乎意料地发现在低衬底温度生长的薄膜中存在高水平的氧。
2015-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Metal-insulator transition in films of doped semiconductor nanocrystals
为了充分发挥半导体薄膜作为低成本电子材料的潜力,需要更好地了解使其导电性金属化所需的掺杂剂的量。在体半导体中,金属-绝缘体转变时的电子临界浓度由莫特判据描述。在这里,我们从理论上推导出的临界浓度$n_c$的重掺杂的纳米晶体的膜缺乏配体在其表面和彼此直接接触。在相应的实验中,我们研究了掺磷无配体硅纳米晶体薄膜的导电机制。在我们的样品中实现的最大的电子浓度,这是预测的$n_c$的一半,我们发现,跳跃电子的本地化长度是接近纳米晶体直径的三倍,表明该膜接近金属-绝缘体转变。
2016-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Highly Tunable Magnetic and Magnetotransport Properties of Exchange Coupled Ferromagnet/Antiferromagnet-based Heterostructures
具有零净磁化强度的反铁磁体(AFM)被认为是未来自旋电子器件中的有源元件。取决于AFM薄膜的临界厚度和测量温度,基于Mn的合金和基于过渡金属氧化物的AFM可以承载各种共存的有序、无序和受抑AFM相。这种共存相的交换耦合铁磁(FM)/AFM基异质结构可以导致不寻常的磁性和磁输运现象。在这里,我们整合化学无序AFM IrMn 3薄膜共存AFM相复杂的交换耦合MgO(001)/Ni 3Fe/IrMn 3/Ni 3Fe/CoO异质结构和研究的结构,磁性,磁输运性质在不同的磁场冷却状态。特别是,我们揭示了旋转的无序和可逆的AFM矩相对于不可逆的AFM矩的磁性和磁阻特性的交换耦合异质结构的相对取向的影响。我们进一步发现,具有热无序和可逆AFM顺序的AFM颗粒的持久性对于实现高度可调的磁性和多能级磁阻状态至关重要。我们预计,所介绍的方法和异质结构的架构可以利用在未来的自旋电子器件操纵的热无序和可逆的原子力显微镜在纳米级的秩序。
2021-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Giant enhancement of anomalous Hall effect in Cr modulation-doped non-collinear antiferromagnetic Mn3Sn thin films
本文报道了均匀掺杂和调制掺杂Mn_3Sn多晶薄膜中Cr的掺杂效应。结果表明,低浓度Cr掺杂对Mn 3Sn的结构和磁性能没有显著影响,但显著提高了其反常的霍尔电导率,特别是在低温下对调制掺杂的样品。调制掺杂样品在50 K下的霍尔电导率高达184.8 Ω-1cm-1,而未掺杂样品在相同温度下的霍尔电导率则非常小。我们将这种增强归因于Cr掺杂引起的费米能级的变化
2021-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origin of the low critical observing temperature of the quantum anomalous Hall effect in V-doped (Bi, Sb)2Te3 film
磁掺杂(Bi,Sb)2Te3薄膜中量子反常霍尔效应的实验实现是现代凝聚态物理的一个里程碑。然而,需要低至几十mK的超低温才能达到霍尔电阻的量子化,这比薄膜的铁磁相变温度低两个数量级。在这里,我们系统地研究了能带结构的V掺杂的(Bi,Sb)2Te3薄膜的角分辨光电子能谱(ARPES)和明确地显示,体价带(BVB)最大值位于能量高于表面态狄拉克点。我们的研究结果表明,明确的证据表明,本地化的BVB载体起着积极的作用,可以解释的温度差异。
2016-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Real-time measurement of laser induced photoconductivity in sol-gel derived Al doped ZnO thin films
本文研究了Al掺杂浓度为0、3、6和12 at. %的Al浓度通过溶胶-凝胶法在玻璃基板上制备。将沉积的膜在空气中在300、350、400、450和500 °C的不同温度下退火1小时。X射线衍射(XRD)显示高于400 °C退火的膜的纤锌矿晶体结构。随后用准分子(KrF,λ=248 nm)激光束照射薄膜。利用XRD、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和紫外-可见分光光度计研究了薄膜的晶体结构、表面形貌和光学性能的变化。激光辐照过程中电导率的实时测量显示出瞬态或持续的光电导效应。研究了激光能量对光电导的影响。基于所观察到的光致发光(PL)和X射线光电子能谱学(XPS),描述了所观察到的光电导效应。
2014-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Laser-sintered thin films of doped SiGe nanoparticles
研究了短脉冲激光烧结(LS)纳米颗粒(NP)薄膜的形貌和热电性能,包括SiGe合金NP和Si/Ge NP复合物。在真空中对旋涂的NP膜进行激光烧结,得到典型厚度为300 nm的大孔纳米网络。的塞贝克系数是独立的烧结过程和典型的简并掺杂。LS膜的电导率随着温度的升高而升高,最好用幂律描述,并受到二维渗透效应的影响。
2012-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photoelectrochemical and photocatalytic properties of N + S co-doped TiO2 nanotube array films under visible light irradiation
本文报道了用硫脲处理TiO 2纳米管阵列薄膜,并在500 °C下真空煅烧3 h,实现了氮和硫的共掺杂。采用扫描电子显微镜、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱学(XPS)和紫外-可见漫反射光谱对样品进行了表征。XPS分析表明,N以NTO和NOTi的形式共存,S以取代氧原子的方式进入TiO 2的晶格中。XRD分析表明,N + S共掺杂的TiO 2纳米管阵列的结晶度比未掺杂的TiO 2纳米管阵列的结晶度有所提高。在光电化学测试中,N + S共掺杂的TiO 2纳米管阵列薄膜在可见光照射下的光电流比未掺杂的样品有很大的提高。在可见光照射下,以亚亚甲蓝为目标染料,考察了样品的光催化活性。由于N、S的掺杂,N + S共掺杂的TiO 2纳米管阵列薄膜比未掺杂的TiO 2纳米管阵列薄膜具有更好的光催化活性。关键词:纳米结构;氧化物;薄膜;电化学性能
2011-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Delta-doped \b{eta}-Ga2O3 thin films and \b{eta}-(Al0.26Ga0.74)2O3/\b{eta}-Ga2O3 heterostructures grown by metalorganic vapor-phase epitaxy
我们报道了使用硅烷前体的金属有机气相外延生长的\b{eta} -Ga 2 O 3薄膜的硅δ掺杂。δ掺杂\b{eta} -Ga 2 O 3外延膜的特征在于使用电容-电压分布和二次离子质谱。测量了电子面电荷密度在2.9e12 cm-2至8 e12 cm-2范围内,半峰半宽在6.2 nm至3.5 nm范围内。我们还利用δ掺杂的\b{eta} -(Al0.26Ga0.74)2 O3/ \b{eta} -Ga 2 O3异质结证实了高密度(6.4e ~(12)cm ~(-2))的简并二维电子气,总电荷还可能包括\b{eta} -(Al0.26Ga0.74)2 O3合金势垒中平行沟道的贡献.
2020-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
MOVPE-grown Si-doped \b{eta}-(Al0.26Ga0.74)2O3 thin films and heterostructures
本文报道了MOVPE生长的\b{eta} -(Al_(0.26)Ga_(0.74))_2 O_3外延薄膜的n型简并掺杂和\b{eta} -(Al_(0.26)Ga_(0.74))_2 O_3/ \b{eta} -Ga_2 O_3异质结构的调制掺杂。使用HRXRD测量确认合金组成。薄膜中的载流子浓度与硅烷摩尔流量成正比。室温霍尔测量表明,在均匀掺杂的\b{eta} -(Al 0.26 Ga 0.74)2 O3层中,载流子浓度为6 × 1018 - 7.3 × 1019 cm-3,相应的电子迁移率为53-27 cm 2/V.s。调制掺杂用于在使用均匀掺杂的\b{eta}-(Al0.26Ga0.74)2 O3阻挡层和薄间隔层的\b{eta}-(Al0.26Ga0.74)2 O3/ \b{eta} -Ga 2 O3异质结构中实现2.3 × 1012 cm-2的总电子片电荷。
2019-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph