Magnetotransport properties of Cd3As2 nanostructures
三维拓扑狄拉克半金属是一种在三维动量空间中具有线性能量色散的新型材料,可以看作是石墨烯的类似物。人们已经付出了大量的努力来理解块体材料,但它仍然是一个挑战,探索有趣的物理低维狄拉克半金属。在这里,我们报告的Cd 3As 2纳米线和纳米带的合成和它们的磁输运性质的系统调查。温度依赖的双极行为明显证明,表明在纳米线的有限尺寸的带隙的存在。然而,Cd 3As 2纳米带表现出金属特性,具有超过32,000 cm 2 V-1 s-1的高载流子迁移率和显著的反常双周期Shubnikov-de Haas(SdH)振荡。与大块对应物不同,Cd 3As 2纳米带揭示了由于维度的抑制而导致费米球异常变化的可能性。更重要的是,它们的SdH振荡可以通过栅极电压有效地调谐。Cd 3As 2纳米结构的成功合成及其丰富的物理性质为三维狄拉克半金属的纳米电子应用开辟了新的前景。
2015-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport and internodal tunnelling in Weyl semimetals
Weyl半金属中准粒子的节间动力学表现在流体力学、输运和热力学现象中,并且对于这些系统的潜在谷电子应用是必不可少的。在外部磁场中,节点之间的相干准粒子隧穿改变了准粒子色散,特别是在零朗道能级上打开了准粒子色散的缺口。我们研究磁输运在Weyl半金属考虑准粒子散射机制都受到这种差距和独立的。本文用微观方法计算了具有两个节点的无序Weyl半金属在强磁场中的电阻率,并证明了在很宽的磁场范围内,它具有很强的角度依赖性$ρ(η)\propto C_1+C_2 \cos^2η$,其中$η$是动量空间中磁场与节点间距之间的夹角.第一项由相干节间隧穿确定,并且仅在接近$π/2$的角度$η$处重要。该贡献指数地取决于磁场$\propto \exp\left(-B_0/B\right)$。第二项弱依赖于磁场,用于宽场间隔中杂质的实际浓度。
2020-05-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport properties of the topological nodal-line semimetal CaCdSn
拓扑的半金属线支持保护带交叉,形成节线或节环之间的价带和导带,并表现出新颖的传输现象。在这里,我们解决的拓扑状态的半金属候选材料,CaCdSn,并报告其单晶生长的自通量方法的磁输运性质。我们的第一性原理计算表明,在没有自旋-轨道耦合(SOC)效应的情况下,CaCdSn的电子结构在$Γ$点周围具有单一的节环。在CaCdSn的节点交叉被发现位于费米能级以上,并产生一个费米面,由电子和空穴口袋。CaCdSn表现出高迁移率($μ\approx 3.44\times 10^4$ cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$),并在低温下显示出具有电阻率平台的场诱导金属-半导体样交叉。我们观察到一个非常大的和准线性的非饱和横向以及纵向磁阻(MR)在低温($\approx 7.44\times 10^3 \%$和$\approx 1.71\times 10^3\%$,分别在4 K)。我们还简要讨论了这种大的准线性磁电阻背后的可能原因及其与非平凡的能带结构的CaCdSn。
2020-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Chiral anomaly and longitudinal magnetotransport in type-II Weyl semimetals
本文在准经典玻尔兹曼框架下分析第二类外尔半金属的手性反常,发现其诱导的正纵向磁电导率沿任意方向均存在,纠正了此前认为其垂直磁场下消失的观点。
2017-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-th
Tuning of anomalous magnetotransport properties in half-Heusler topological semimetal GdPtBi
Institute of Low Temperature and Structure Research, Polish Academy of Sciences(波兰科学院低温结构研究所);Laboratoire des Solides Irradiés, École Polytechnique(巴黎综合理工学院辐照固体实验室);Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院核物理研究所)
通过高能电子辐照调节GdPtBi费米能级,研究其拓扑非平凡状态对磁输运性质的鲁棒性,发现负磁电阻和霍尔效应的异常行为。
2026-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetotransport properties of the new-type topological semimetal ZrTe
我们报道了ZrTe单晶的磁电阻、霍尔效应和量子Shubnikov-de Haas振荡的第一个实验结果。ZrTe是一种新的拓扑半金属,具有三重简并交叉点和Weyl费米子态。霍尔效应和量子振荡的分析表明,ZrTe是一个多带系统,具有低载流子密度、高载流子迁移率、小费米面截面积和轻回旋有效质量,这与许多拓扑半金属一样。同时,磁阻和量子振荡频率的角度依赖性进一步表明,ZrTe具有三维费米面,这是相当复杂的。我们的结果为实现不同于狄拉克和外尔费米子的新三分量费米子的奇异量子现象提供了一个新的平台。
2017-07-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetotransport Properties and Fermi Surface Topology of Nodal line Semimetal InBi
该研究通过数学模型和实验分析,揭示了节线半金属InBi的电阻率上翘行为、极高磁电阻源于载流子补偿,并利用SdH振荡和DFT确定了其三维费米面拓扑及掺杂调制。
2022-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport in ferromagnetic Fe$_2$Ge semimetallic thin films
用分子束外延法生长了铁磁体Fe $_2$ Ge的薄膜,并首次测量了它们的电学和磁输运性质。X射线衍射和振动样品磁强计测量证实了结晶铁磁Fe $_2$ Ge相。观察到的高温最大值的纵向电阻率,以及观察到的抑制在低温下的电子-磁振子散射,指向强自旋极化在这种材料中的存在。霍尔电阻率$ρ_{xy}$的测量显示了来自普通霍尔效应和反常霍尔效应$ρ_{xy}^{AH}$的贡献,由此我们确定了载流子浓度和迁移率。测量结果还表明,在纵向和横向的几何形状小的负磁阻。Fe $_2$ Ge有望成为一种有用的自旋电子材料,特别是因为其半导体兼容性。
2021-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport properties of the triply degenerate node topological semimetal tungsten carbide
本文报道了碳化钨单晶的磁电阻(MR)、霍尔效应和de Haas-van Alphen(dHvA)效应的研究。当磁场在垂直于电流方向的平面内旋转时,WC在低温下表现出场致金属-绝缘体相变和大的非饱和二次磁电阻。由于磁场与电流平行,只有当电流沿一定方向流动时,才能观察到明显的负纵向MR。霍尔效应表明WC是一种理想的补偿半金属,这可能与大的非饱和二次MR有关。dHvA振荡分析表明WC是一个多带系统,具有小的费米面截面积和轻的回旋有效质量。我们的结果表明,WC是一个理想的平台,研究最近提出的新的费米子与三重简并交叉点。
2017-05-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Surface conduction and reduced electrical resistivity in ultrathin noncrystalline NbP semimetal
该研究发现低温沉积的超薄非晶 NbP 半金属因表面导电沟道、高表面载流子密度和良好迁移率,电阻率随厚度减小而显著降低,为纳米电子低阻导线提供新途径。
2025-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Correlating magnetic structure and magnetotransport in semimetal thin films of Eu$_{1-x}$Sm$_x$TiO$_3$
我们报告的平均和深度依赖的磁序在薄膜样品的双轴应力和电子掺杂的EuTiO $_3$的样品在整个掺杂范围$<$ 0.1至7.8 $\times 10^{20}$ cm $^{-3}$的演变。在外加面内磁场作用下,G型反铁磁基态经历连续的自旋翻转相变,转变为面内场极化铁磁性。随着自由载流子数量的增加,铁磁性的临界场略有下降,但在整个掺杂范围内,自旋翻转转变的场演化在性质上是相似的。出乎意料的是,我们观察到界面铁磁性与饱和Eu $^{2+}$的时刻在衬底界面在低场铁磁饱和之前,整个大部分的退化半导体膜。我们讨论了这些发现的影响,这种化合物的不寻常的磁输运性质。
2020-05-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nature of magnetotransport in metal/insulating-ferromagnet heterostructures: Spin Hall magnetoresistance or magnetic proximity effect
研究了反铁磁γ -IrMn_3/Y_3Fe_5 O_(12)(YIG)和Pt/YIG异质结的反常类霍尔效应(AHLE)和有效各向异性磁电阻(EAMR)。对于γ -IrMn 3/YIG,由于自旋霍尔磁阻(SMR)和界面反铁磁未补偿磁矩引起的磁邻近效应(MPE)之间的竞争,EAMR和AHLE电阻率随温度的变化而改变符号。与此相反,对于Pt/YIG的AHLE电阻率随温度变化的符号,而没有观察到的EAMR的符号变化。这是因为MPE和SMR分别在AHLE和EAMR中起主导作用。AHLE和EAMR作为一种新型的电磁性质,在解决金属/绝缘铁磁体异质结构中的MPE和SMR问题上发挥了重要作用。
2015-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport properties of the type II Weyl semimetal candidate Ta3S2
我们研究了最近被预测为新型II型Weyl半金属的硫化钽Ta 3S 2单晶的磁阻(MR)和霍尔电阻率特性。在低温下观察到大的MR(在2K和16 T下高达~8000%)、场诱导的类金属-绝缘体转变和非线性霍尔电阻率。大的MR表现出强烈的依赖于磁场方向,导致巨各向异性磁电阻(AMR)效应。对于沿b轴施加的场(B//b),MR在低场下呈现二次场依赖性,并且在高场下趋于饱和;而对于B//a,MR在低场下呈现二次场依赖性,并且在高场下变为线性,而没有任何饱和趋势。霍尔电阻率数据的分析表明,大量的低迁移率的电子和少量的高迁移率的空穴共存。Shubnikov-de Haas(SdH)振荡分析揭示了源自三维(3D)费米面(FS)口袋的三个基频。我们发现,半经典的多带模型是足以占实验观察到的MR Ta 3S 2。
2016-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Pt vacancies on magnetotransport of Weyl semimetal candidate GdPtSb epitaxial films
研究了Pt空位对Weyl半金属候选材料GdPtSb外延薄膜磁输运的影响,发现高浓度Pt空位诱导金属型电阻率和负纵向磁阻,但可能源于电导率涨落而非手性反常,近化学计量比样品则呈现半导体特性及可能的拓扑Hall效应,揭示了输运识别Weyl节点的复杂性。
2023-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport signatures of chiral magnetic anomaly in the half-Heusler phase ScPtBi
对ScPtBi的磁输运性质的研究同时揭示了:对纵向磁阻的负贡献、平面霍尔效应和纵向磁阻的明显角度变窄(手性磁异常的三个标志(Weyl节点之间的轴向电荷的泵送),拓扑半金属的独特性质)。电子结构计算表明,结构缺陷,如反位和空位,在ScPtBi的费米能级上带来了大量的态密度,表明它是一种半金属,而不是之前预测的零能隙半导体。这与ScPtBi中的电阻率一致,不显示半导体的特性。此外,在0.7K以下,我们观察到超导转变的开始,电阻率在0.23K以下完全消失。
2021-05-17 cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport properties of iron microwires fabricated by focused electron beam induced autocatalytic growth
我们已经制备了铁微丝的组合,聚焦电子束诱导沉积(FEBID)和自催化生长的五羰基铁,Fe(CO)5,在超高真空条件下的前体气体。研究了微线的电输运性质,发现纵向电阻率(rhoxx)的温度依赖性显示出典型的金属行为,室温值约为88微Ω cm。为了研究磁输运性质,我们测量了4.2 - 260 K范围内的等温霍尔系数。从这些测量正常和异常霍尔系数的正值推导。异常霍尔电阻率(rhoAN)与纵向电阻率之间的关系是二次的,rhoAN rho^2 xx,揭示了异常霍尔效应的内在起源。最后,在低温下,在横向几何形状的负磁阻约0.2%的测量。
2011-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Tunable chiral anomaly in electron magnetotransport in the Weyl semimetallic Pb$_{1-x}$Sn$_x$Te:Cr alloy
Institute of Low Temperature and Structure Research, Polish Academy of Sciences(波兰科学院低温结构研究所);ENSEMBLE3 Centre of Excellence for Nanophotonics, Advanced Materials and Novel Crystal Growth-Based Technologies(ENSEMBLE3纳米光子学、先进材料及新型晶体生长技术卓越中心)
本研究制备重掺Cr的Pb$_{1-x}$Sn$_x$Te晶体,在0.25<x<0.45时观测到三维Weyl半金属相,验证了化学无序与Cr掺杂对费米能级的调控作用及Berry曲率与电学性质的关联。
2026-08-12 cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport and thermoelectric studies of antiperovskite semimetal: Mn3SnC
本研究针对反钙钛矿磁性节线半金属Mn₃SnC开展磁输运与热电特性研究,揭示了其磁转变附近的磁阻、热电信号异常及多带散射等关键物理行为。
2024-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Carrier-density dependence of magnetotransport in correlated Dirac semimetal CaIrO$_3$
The University of Tokyo(东京大学);University of Tsukuba(筑波大学)
研究了CaIrO$_3$中磁输运性质随载流子密度的变化,发现低载流子密度下高迁移率和高横向磁电阻,支持狄拉克节点的k-线性色散。
2026-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Magnetic field-induced resistivity upturn and exceptional magneto-resistance in Weyl semimetal TaSb2
本文研究了新近发现的拓扑半金属TaSb_2单晶的磁输运性质。在磁场的存在下,电阻率表现出绝缘行为的开始,随后在低温下达到平台。这种电阻率平台通常被分配给拓扑表面状态。TaSb2具有极高的磁电阻,具有非饱和场依赖性。我们发现,非常大的磁电阻和电阻率平台方面的经典科勒标度很好地占。负纵向磁电阻的观测为反常手征输运提供了非生物学证据。Shubnikov-de Haas振荡揭示了两个主要频率,201 T和455 T。这些方面将TaSb 2归类为II型Weyl半金属。在低温下,霍尔电阻率的场依赖性显示出非线性行为,这表明存在两种类型的载流子与报告的电子能带结构一致。霍尔电阻率的分析暗示非常高的电子迁移率。
2018-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum--classical correspondence and dissipative to dissipationless crossover in magnetotransport phenomena
该研究基于Kubo公式推导三维磁导率张量,建立量子-经典对应,发现霍尔电导率的耗散-无耗散交叉,并识别半金属磁电阻中源于高场无耗散输运的量子振荡相移。
2023-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport properties and evidence of topological insulating state in LaSbTe
在这份报告中,我们提出的LaSbTe单晶的磁输运和磁化性质。观察到了磁场诱导的开启行为和低温电阻率平台。采用金属-半导体交叉和Kohler标度分析,讨论了电阻率与温度和磁场关系的可能来源。在5 K和9 T下,获得了大的非饱和横向磁电阻(MR)$\sim$ 5 $\times$ 10 $^{3}$.当磁场沿不同的结晶方向施加时,MR显示出相当大的各向异性。霍尔电阻率的非线性场依赖性证实了两种类型的载流子的存在。从霍尔电导率和纵向电导率的半经典双带拟合,推导出了很高的载流子迁移率和几乎相等的电子和空穴密度,这导致了大的MR。从de Haas-van Alphen振荡分析了费米表面性质。从磁化强度测量中,探测到了非平凡表面态的特征,这证实了LaSbTe是一个拓扑绝缘体,与早期的第一性原理计算一致.
2018-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Observation of the quantum Hall effect in confined films of the three-dimensional Dirac semimetal Cd3As2
研究了三维Dirac半金属Cd3As2外延薄膜的磁输运性质。我们发现,一个能隙打开足够的薄膜的体电子态,在低温下,载流子驻留在表面状态占主导地位的电输运。处于这些状态的载流子足够移动以产生量子化的霍尔效应。尖锐的量子化表明,表面传输,几乎是免费的寄生体传导,并铺平了道路,在这类拓扑材料的新的量子输运研究。我们的研究结果还表明,异质结构的方法可以用来研究和工程的量子态的拓扑半金属。
2017-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Planar Hall Effect in the Dirac Semimetal ZrTe5
最近,在Dirac/Weyl半金属中,由于手征反常引起的巨平面霍尔效应被预言。ZrTe 5被认为是一种介于弱拓扑绝缘体和强拓扑绝缘体之间的有趣的狄拉克半金属,尽管这一说法仍然存在争议。在这里,我们报告的观察在ZrTe 5的巨大的平面霍尔电阻率,显示两个不同的磁场依赖性的理论预测和最大的Lifshitz转变温度。我们发现,随着ZrTe 5纳米片厚度的减小,巨大的平面霍尔电阻率逐渐消失,这可能归因于样品的3D性质的消失。此外,我们还观察到一个非平凡的Berry相,手征异常诱导的负纵向磁电阻,和一个巨大的面内各向异性磁电阻在这些ZrTe 5纳米片。所有的实验观测都一致地证明了ZrTe_5是一种Dirac半金属。
2018-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and magnetotransport properties of ThCr2Si2-type Ce2O2Bi composed of conducting Bi2- square net and magnetic Ce-O layer
采用近年来发展起来的多层固相外延技术生长了ThCr 2Si 2型Ce 2 O2 Bi外延薄膜。X射线光电子能谱学证实Ce的离子态为3+,对应于[Ce] 4f 1的电子构型。电阻率表现出非单调的温度依赖性与尖锐的电阻率最大值,伴随着在10 K的磁化扭结,这表明反铁磁转变。此外,磁电阻表现出很大的角度依赖性的磁电阻。这些结果表明,由于Ce-O层具有独特的层状结构[Bi 2-/(Ce 2 O2)2+],特别是外延薄膜,Bi 2-正方网中的载流子输运可能受到Ce-O层中磁有序的影响。
2017-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Quantum oscillations and weak anisotropic resistivity in the chiral Fermion semimetal PdGa
我们对PdGa晶体的磁输运和de Haas-van Alphen(dHvA)振荡进行了详细的分析。PdGa晶体被预测为CoSi族中一种典型的手征费米子半金属,具有大的Chern数。非饱和二次磁电阻和非线性霍尔电阻表明PdGa是一个多带系统,没有电子-空穴补偿。当磁场在垂直于电流方向的(1 $\bar{1}$ 0)或(111)面内旋转时,PdGa的角度相关电阻率表现出弱的各向异性,具有二次或三次对称性。分别对B//[001]和B//[011]的dHvA振荡进行快速傅里叶变换(FFT)分析后,提取出9个和3个频率,这与考虑自旋轨道耦合(SOC)的第一性原理计算得到的费米面(FS)一致.
2022-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Double magnetic phase transitions and magnetotransport anomalies in a new compound Gd$_\textbf{2}$AgSi$_\textbf{3}$
报道了在$α$ - $\mathrm{ThSi_2}$四元结构中结晶的新多晶化合物$\mathrm{Gd_2AgSi_3}$的直流和交流磁化率($χ$)、比热($C_\mathrm{P}$)、电阻率($ρ$)和磁阻测量结果。两个磁相变中观察到的直流和交流磁化率,比热,和电阻率测量温度$\mathrm{T_{N_1}} = 11$ K和$\rm{T_{N_2}} = 20$ K,尽管由Gd原子,这是一个指示的复杂的磁性行为占据一个单一的网站。$\mathrm{Gd_2AgSi_3}$是一种罕见的Gd化合物,在该化合物中,在顺磁状态下的电阻率的温度依赖性中观察到最小值,并且在宽的温度范围内(高于$\rm{T_{N_2}}$)也观察到负磁阻,模仿了该三元家族中的外来$\mathrm{Gd_2PdSi_3}$的行为。当磁场变化为9 T时,等温磁熵和绝热温变分别达到9.5J/kg-K和7.5K。
2021-05-04 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
Distinct origins of magnetic -field -induced resistivity irreversibility in two manganites with similar ground states : Pr$_{0.5}$Sr$_{0.41}$Ca$_{0.09}$MnO$_{3}$ and La$_{0.5}$Ca$_{0.5}$MnO$_{3}$
我们对两种具有相似磁基态的电荷有序锰氧化物的磁输运的研究表明,磁电阻的起源不能仅仅从等场电阻率$ρ$(T,常数H)的测量得出结论。Pr $_{0.5}$ Sr $_{0.41}$ Ca $_{0.09}$ MnO $_{3}$(PrSrCa)和La $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_{3}$(LaCa)都表现出铁磁转变(PrSrCa的T $_{C}$ = 260 K,LaCa的T $_{C}$ = 230 K),随后是反铁磁转变(PrSrCa的T $_{N}$ = 170 K,LaCa的T $_{N}$ = 140 K)。这些化合物表现出定性相似的磁输运:低于不可逆温度T $_{IR}$,场冷(FC)电阻率低于零场冷(ZFC),并随T连续下降,而ZFC $ρ$(T,H)类似于$\ $的$ρ$(T,H = 0 T)的行为。两种化合物的$ρ$(ZFC)/ $ρ$(FC)的值在5 K和$μ_{0}$ H = 7 T时为$\approx $ 10 $^{4}$。然而,等温磁测量表明不同的起源的磁阻:场冷却增强铁磁相分数LaCa,而它驱动PrSrCa到一个亚稳态高磁化。磁输运的不同起源也反映在其他磁历史相关的属性。
2001-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Low carrier concentration crystals of the topological insulator Bi$_{2-x}$Sb$_{x}$Te$_{3-y}$Se$_{y}$: a magnetotransport study
在三维拓扑绝缘体中实现真正的体绝缘状态是一个重要的研究课题。最近,材料系统(Bi,Sb)$_{2}$(Te,Se)$_{3}$(BSTS)已经被提出作为具有高电阻率和低载流子浓度的拓扑绝缘体(Ren \textit{et al.} \cite{Ren2011})。在这里,我们提出了一项研究,以进一步完善的BSTS的体绝缘性能。我们合成了组成为$x = 0.5$和$y = 1.3$左右的Bi $_{2-x}$ Sb ${_x}$ Te $_{3-y}$ Se $_{y}$单晶。电阻和霍尔效应测量表明,Bi $_{1.46}$ Sb $_{0.54}$ Te $_{1.7}$ Se $_{1.3}$组合物具有高电阻率和低体载流子密度。在一个并联电阻器模型内的不同厚度的晶体测量的电阻的分析表明,当样品厚度减小到$1 μ$ m时,表面对电输运的贡献达到97%。剥离的BSTS纳米片的磁导显示出二维弱反局域化与$α\simeq -1$预期的拓扑表面状态为主的运输。
2015-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport properties of MoP$_2$
我们报告的磁输运和德哈斯-范阿尔芬(dHvA)效应的研究MoP $_2$单晶,预测为2型外尔半金属与四对强大的外尔点位于费米能级和长费米弧以下。电阻率的温度依赖性在饱和前出现一个峰值,该峰值不随磁场移动。观察到大的非饱和磁电阻(MR),MR的场依赖性表现出从半经典弱场$B^2$依赖性到高场线性场依赖性的交叉,表明存在Dirac线性能量色散.此外,观察到系统性违反科勒规则,与多带电子输运一致。强自旋-轨道耦合(SOC)分裂的dHvA测量的影响,而角度依赖的dHvA轨道频率同意与计算的费米面。回旋加速器有效质量$\sim$ 1.6 $m_e$表明这些能带可能是微不足道的,可能是因为外尔点位于费米能级以下。有趣的是,即使MoP $_2$的晶体结构不是层状的,也观察到准二维(2D)能带结构。
2017-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large magnetoresistance in type-II Weyl semimetal WP$_2$
本文报道了第二类Weyl半金属WP $_2$单晶的磁输运研究。磁电阻(MR)表现出非饱和的$H^{n}$场依赖性(在2 K和9 T下为14,300\%),而观察到系统违反Kohler规则。量子振荡揭示了复杂的多带电子结构。在沿$b$轴的量子振荡中观察到接近自由电子质量m $_e$的回旋有效质量,而在$a$轴的量子振荡中观察到约0.5 $m_e$的减少的有效质量,表明费米面各向异性.电阻率的温度依赖性显示了一个大的上升,不能解释的常规金属的多频带的磁阻。尽管WP $_{2}$的晶体结构不像过渡金属二硫属化物那样是层状的,但量子振荡表明部分二维特征。
2017-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Metamagnetism and anomalous magnetotransport properties in rare-earth-based polar semimetals $R$AuGe ($R =$ Dy, Ho, and Gd)
本文研究了稀土极性半金属RAuGe(R=Dy、Ho、Gd)单晶的磁性和磁输运性质,发现DyAuGe和HoAuGe存在多步变磁转变及磁阻挫,并提取了与贝里曲率相关的内禀反常霍尔电导率。
2024-05-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetotransport in a bi-crystal film of La_0.7Sr_0.3MnO_3
在具有9.2 °取向差角的LaAlO_3双晶衬底上外延沉积的La_0.7Sr_0.3MnO_3(LSMO)外延膜的输运性质,本文研究了该膜被图案化为包含100个晶界的曲折。的样品的电阻率表现出两个组件;一个源自晶界区域,和一个来自LSMO元素的曲折;后者的贡献是类似的参考外延LSMO膜的电阻率。研究了低场(<0.5T)和高场(高达6 T)磁电阻效应。的曲折表现出大的低场磁阻,随着温度的降低而增加,和恒定的高场斜率的磁导,结果很好地解释了两步自旋极化隧道模型。
2001-09-04 cond-mat.mtrl-sci
First-principles methodology for studying magnetotransport in narrow-gap semiconductors: an application to Zirconium Pentatelluride ZrTe5
本文提出第一性原理结合玻尔兹曼输运理论的方法,在不引入拓扑相和关联相互作用的条件下,定性地重现了 ZrTe5 的电阻率异常、霍尔电阻率符号反转及高温不饱和磁电阻等关键实验特征,并基于多载流子和费米面几何给出系统解释。
2024-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetoresistance, three-dimensional Fermi surface and origin of resistivity plateau in YSb semimetal
非常强的磁阻和由于绝缘体而阻碍低温发散的电阻率平台是拓扑绝缘体的标志,并且也存在于拓扑半金属中,其中当时间反演对称性(保护拓扑绝缘体中的表面态)被破坏时,平台由磁场诱导。在一个简单的岩盐结构的LaSb中也观察到了类似的特征,从而提出了该化合物中可能存在的二维非平凡拓扑结构。我们发现它的姐妹化合物YSb也具有超过100%的巨磁电阻和低温电阻率平台的特点。因此,我们进行了深入的分析,YSb费米面的能带计算,磁阻,和Shubnikov-de Haas效应的测量,它揭示了只有三维费米面。Kohler标度适用于磁阻数据帐户非常好的低温上升的行为。场角相关的磁电阻显示出3D标度产生的有效质量各向异性与电子结构和量子振荡分析完全一致,从而为磁输运的3D-Fermi表面场景提供了进一步的支持,而无需调用拓扑非平凡的2D状态。我们讨论的数据意味着类似的场致性质的LaSb也可以很好地理解的框架内的三维多带模型。
2016-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Large magnetoresistance in LaBi: origin of field-induced resistivity upturn and plateau in compensated semimetals
非磁性极磁电阻(XMR)材料的发现引起了人们极大的兴趣,因为XMR现象挑战了我们对磁场如何改变半金属中电子输运的理解。在XMR材料中,LaSb表现出XMR和场致奇异行为,但似乎缺乏这些性质的要素。在这里,我们研究的磁输运性质和电子结构的LaBi,同构的LaSb。LaBi和LaSb一样具有大的磁电阻,这是由于电子和空穴具有相当高的迁移率而几乎得到补偿。更重要的是,我们的分析表明,XMR以及场致电阻率的上升和平台观察到的LaSb和LaBi可以很好地解释了两个带模型的补偿情况。我们提出的临界条件,导致这些场诱导性能。这将有助于理解XMR现象和探索新的XMR材料。
2016-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetotransport properties of (Ga,Mn)As investigated at low temperature and high magnetic field
研究了铁磁半导体(Ga,Mn)As的磁输运性质。在低温(50 mK)和高磁场(<= 27 T)下进行了测量,以确定金属(Ga 0.947 Mn 0.053)As层的空穴浓度p = 3.5 × 10^20 cm ^-3。利用上述p值分析了顺磁区电阻率随温度和磁场的变化关系,得到了p-d交换能的大小|N0beta| ~ 1.5 eV。
1999-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of Dirac fermion and charge density wave in square-net-based semimetal LaAuSb2
该研究通过磁输运、ARPES和DFT计算,发现LaAuSb2中狄拉克费米子与电荷密度波共存,且均源于Sb方格能带,表明方格是探索电子有序的关键结构。
2023-12-28 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance and Scaling Laws in Type-II Weyl Semimetal WP_2
具有极大磁阻的拓扑材料表现出电阻率导通行为的预测特征。当施加高于阈值的外部磁场时,电阻率的温度依赖性从金属特性改变为半导体特性时,会发生这种情况。在这里,我们研究的磁输运性质的II型外尔半金属WP 2。我们发现,半经典理论的磁阻是一致的,我们的数据,而不需要调用拓扑表面状态。我们的研究结果在这项工作中提供了一个替代的基础,以了解在拓扑材料的磁电阻的温度依赖性。
2021-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Electrical and thermal magnetotransport and the Wiedemann-Franz law in semimetals with electron-electron scattering
本研究精确求解玻尔兹曼方程,研究半金属中电子-电子散射对电热磁输运及维德曼-弗兰兹定律违背的影响,引入新洛伦兹比并给出弛豫时间近似,揭示动量守恒对电热输运的不同作用。
2025-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence for Weyl fermions in a canonical heavy-fermion semimetal YbPtBi
外尔费米子在强关联电子系统中的表现特别令人感兴趣。我们报告的证据Weyl费米子在重费米子半金属YbPtBi的电子结构计算,角分辨光电子能谱,磁输运和量热测量。在升高的温度下,$4f$ -电子被局部化,存在三重简并点,在施加的磁场中产生外尔节点。这些都揭示了从手征异常的磁输运,这在低温下变得可以忽略不计,由于电子相关性的影响的贡献。相反,外尔费米子是从拓扑霍尔效应推断出来的,它提供了贝里曲率的证据,以及比热的立方温度依赖性,正如外尔节点附近的线性色散所预期的那样。结果表明YbPtBi是Weyl重费米子半金属,其中近藤相互作用重整化了承载Weyl点的带。这些发现为探索拓扑结构和强电子相关性之间的相互作用提供了机会。
2018-11-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and electronic structure of Dirac semimetal candidate EuMnSb$_2$
我们报告的磁性顺序和电子结构和运输的层状磷属元素化物EuMnSb $_2$,使用中子衍射,角分辨光电子能谱(ARPES),和磁输运测量进行的实验研究。我们发现Eu和Mn亚晶格分别在低于$T_\mathrm{N}^\mathrm{Eu} = 21(1)$ K和$T_\mathrm{N}^\mathrm{Mn} = 350(2)$ K时呈现反铁磁(AFM)有序.前者可以用Eu自旋沿$c$轴(面内方向)排列的A型AFM结构来描述,而后者具有Mn磁矩沿$a$ -轴(垂直于层)的C型AFM结构。ARPES谱揭示了费米能附近的类狄拉克线性色散带。此外,我们的磁输运测量显示出强烈的各向异性磁阻,并表明Eu亚晶格是密切耦合到狄拉克点附近的传导电子状态。
2019-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron Transport in Dirac and Weyl Semimetals
由于Dirac和Weyl半金属在新一代电子器件中的重要性和潜在的应用前景,近年来在凝聚态物理中引起了广泛的关注。本文综述了Dirac和Weyl半金属中的奇异电输运现象。第一节是对拓扑半金属的简要介绍。第二节和第三节分别综述了Dirac半金属和Weyl半金属中有趣的输运现象。选择研究最广泛的Cd3As2和TaAs家族作为代表,分别展示了DSM和WSM的典型性质。除此之外,还介绍了ZrTe5和MoTe2等TSM材料的研究进展。在第四节中,我们提供了对TSM的研究,特别是对磁输运调查的前景。
2018-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Origin of the energy gap in the narrow-gap semiconductor FeSb2 revealed by high-pressure magnetotransport measurements
为了阐明窄禁带半导体FeSb_2中两个能隙的起源,我们研究了流体静压对低温下电阻率、霍尔电阻和磁阻的影响。从100 K以上的电阻率的温度依赖性评估的较大的能隙增强从30到40 meV与压力从0到1.8 GPa,如通常在常规半导体中观察到的。在低温范围内,观察到一个大的塞贝克系数,我们评估了较小的能隙的磁输运张量使用两个载流子模型,并发现,较小的差距表现出较弱的压力依赖性,相反,较大的差距。为了解释能隙的压力变化,我们提出了一个简单的模型,即较小的间隙是从杂质能级到导带的间隙,较大的间隙是价带和导带之间的间隙,这表明所观察到的大Seebeck系数与电子相关效应无关。
2013-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetotransport properties and giant anomalous Hall angle in half-Heusler compound TbPtBi
磁性镧系半Heusler($R$ PtBi; $R$是镧系元素)代表了Heusler家族的一个有吸引力的子群,并且已经被确定为时间反演对称性破缺拓扑Weyl半金属的理想候选者。本文详细分析了阻挫反铁磁TbPtBi的磁输运性质。该材料显示出大的非饱和磁阻(MR),具有不寻常的磁场依赖性。TbPtBi的MR相对于沿不同晶向施加的磁场是显著各向异性的,并且指示费米面的各向异性性质。手征反常引起的负纵向磁电阻证实了外尔费米子的存在。在低温下,观察到Berry相驱动的大的反常霍尔电导。计算的反常霍尔角是迄今为止报道的最大的。
2019-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Large anomalous Hall angle in a topological semimetal candidate TbPtBi
研究了具有简单能带结构的磁场诱导拓扑半金属TbPtBi反铁磁半Heusler单晶的磁输运性质。我们发现,在强磁场(B> 7 T)下,反常霍尔电阻率随磁场的变化具有非单调性,这是由于在外加磁场作用下,类塞曼分裂引起的能带结构的变化。实验结果表明,该样品的电阻率和电导率异常值分别达到0.6798mΩcm和125Ω-1cm-1。在TbPtBi中获得了高达33%的大AHA,这与典型的铁磁Weyl半金属相当。分析结果表明,这是由于电场附近的拓扑能带和低载流子密度造成的。
2020-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport and electronic band structure of EuNi$_2$As$_2$ antiferromagnet
Institute of Low Temperature and Structure Research, Polish Academy of Sciences(波兰科学院低温结构研究所)
研究四方范德华化合物EuNi₂As₂单晶磁输运性质,通过测量磁场下磁化强度揭示变磁转变,分析磁阻随温度、磁场强度和角度的变化,计算电子能带结构并结合实验数据讨论相关特性。
2026-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance in YBi and LuBi semimetals due to nearly perfect carrier compensation
钇和镥的单铋化物被认为是具有极强磁电阻和磁场诱导电阻率平台的新型材料的代表。在低温和9 T的磁场中,YBi和LuBi的磁电阻分别达到10,000%和1,000%的数量级。我们彻底检查这两种化合物的电子输运性质表明,所观察到的功能是几乎完美的载流子补偿的结果,而不是可能的非平凡的拓扑结构的电子状态。场致电阻率的平台可以用Kohler标度来解释。电子输运的各向异性多带模型很好地描述了电阻率和霍尔电阻率随磁场的变化关系。从Shubnikov-de Haas振荡分析获得的数据也证实了每个化合物的费米表面包含几乎等量的空穴和电子。电子能带结构的第一性原理计算与实验数据符合得很好。
2018-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic-field-activated transport from band geometry in gapped nodal-line semimetals
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学核科学研究所)
本文发展非微扰半经典理论,揭示轨道磁矩重构费米面并激活零场缺失的内禀霍尔电流,提出磁场激活的几何输运作为节线半金属的特征标志。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Growth and Magnetotransport in Thin Film α-Sn on CdTe
报道了在CdTe(111)B衬底上外延生长的$α$ -Sn薄膜的生长和表征。非侵入性技术验证膜的peseduomorphic的生长之前,制造的磁传输设备,克服异位的障碍,在霍尔棒几何形状的测量上的uncapped膜。我们确定了过渡到金属的行为在低温下与大的磁阻,高流动性,和量子振荡初步建议一个n型狄拉克半金属通道。具有高载流子密度的平行p型掺杂剂通道被认为在较薄的膜厚度处占主导地位。生长前仔细制备的CdTe表面被认为是至关重要的,以获得低掺杂剂密度和可访问的拓扑状态上的绝缘衬底。
2019-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Study of single crystalline SrAgSb and SrAuSb semimetals
鉴于新的兴趣,在半金属化合物的电子性质与不同程度的自旋轨道耦合,我们已经生长的SrAgSb和SrAuSb单晶,测量其温度和磁场依赖的电阻率和磁化强度,并进行密度泛函理论(DFT)的能带结构计算。磁化测量结果与抗磁性主机与少量的本地力矩轴承杂质是一致的。虽然剩余电阻率比(RRR)为所有样品的研究是相对较低的,在2.4和3.4之间的范围内,化合物具有非饱和的磁阻(MR),达到$\sim$ 17%和$\sim$ 70%的值分别在4 K和9 T的SrAgSb和SrAuSb。能带结构的计算,使用实验确定的威科夫位置的Sr,Ag/Au和Sb原子,显示,而SrAgSb是一个拓扑平凡,但补偿,半金属,SrAuSb是一个拓扑非平凡,狄拉克半金属。
2020-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic-field induced resistivity minimum with in-plane linear magnetoresistance of the Fermi liquid in SrTiO3-x single crystals
本文报道了SrTiO_(3-x)单晶中低温费米液体的新型磁输运性质。经典的限制占主导地位的磁输运性质的磁场垂直于样品表面,因此出现一个磁场感生电阻率最小值。而在垂直于电流方向的平面磁场下,从小磁场(<0.5T)开始,出现线性磁阻效应。横向磁共振的大的各向异性揭示了由于SrTiO 3-x单晶从表面到内部的大的氧空位浓度梯度引起的强的表面层间散射。此外,我们的线性磁电阻很可能是由于氧空位和氧空位团簇的不均匀性引起的,这为Abrikosov [A. A. Abrikosov,Phys.Rev.B58,2788(1998)]。
2012-04-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el