Diamagnetic Effects, Spin Dependent Fermi Surfaces, and the Giant Magnetoresistance in Metallic Multilayers
我们研究了抗磁效应对金属磁性多层膜输运性质的作用，以阐明它们是否可以解释在这些系统中观察到的巨磁电阻效应。考虑到层状铁磁体中的现实费米表面拓扑结构，不同类型的轨道取决于电子自旋的可能性。这两种配置，磁性层之间的铁磁和反铁磁耦合，被认为是在界面边界处的散射的透射系数建模，包括磁性和粗糙度的贡献。我们假设散射过程中保存的电子自旋，由于大的自旋扩散长度在多层样品。间隔物的散射以类似于磁“击穿”现象的方式混合了不同的轨道拓扑结构。对于反铁磁耦合，多数和少数自旋从一个磁性层到下一个磁性层互换。回旋加速器的轨道也在相反的方向上运行，产生类似补偿的效应，产生巨大的GMR，特别是对于封闭的轨道。对于开放的轨道，人们可以得到沿特定方向的“逆”磁阻效应。
1998-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Crossover from Positive to Negative Interlayer Magnetoresistance in Multilayer Massless Dirac Fermion System with Non-Vertical Interlayer Tunneling
本文对层状狄拉克费米子系统的层间磁电阻效应进行了理论描述，并将其应用于有机导体α-（BEDT-TTF）_2I_3在压力下的磁电阻效应。假设非垂直层间隧穿并考虑较高的朗道能级效应，我们用Kubo公式计算了层间电导率，提出了实验观察到的负层间磁阻交叉的物理图像，其中狄拉克费米子零能朗道能级起着核心作用，正的层间磁阻，这是朗道能级混合效应对非垂直层间跳跃的结果。交叉磁场取决于朗道能级加宽因子，并可用于确定狄拉克费米子朗道能级能谱。
2010-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral magnetoresistance in the Weyl semimetal NbP
NbP是一种新近发现的外尔半金属（Weyl semimetal，WSM），它具有外尔点（Weyl points），通过该外尔点，体材料中的导带和价带线性交叉，并出现奇异的费米弧。然而，最有趣的传输现象的WSM，手性异常诱导的负磁阻（NMR）在平行的电场和磁场，尚未观察到在NbP。在本征NbP中，外尔点远离费米能，使得手性磁输运难以捉摸。在这里，我们使用Ga掺杂重新定位的费米能在NbP足够接近的外尔点，不同的费米面得到的量子振荡验证。因此，我们观察到一个平行的电场和磁场的NMR，这被认为是在凝聚态物理的手征异常的签名。NMR在室温下也能正常工作，使NbP成为Weyltronic应用开发的多功能材料平台。
2016-10-05 cond-mat.mtrl-sci
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
Altermagnetic Flatband-Driven Fermi Surface Geometry for Giant Tunneling Magnetoresistance
Peking University（北京大学）；Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学）；Agency for Science Technology and Research (A*STAR)（科学技术研究局）
本研究通过交替磁性驱动的费米面几何，实现了基于KV₂Se₂O的AMTJ中巨隧道磁电阻，突破传统MTJ性能极限。
2026-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Studies of non-trivial band topology and electron-hole compensation in YSb
本文利用第一性原理计算研究了静水压下超大磁电阻材料YSb中的非平凡拓扑相位和电子空穴补偿。YSb在常压下是拓扑平凡的，但在静水压力下经历重入拓扑相变。研究了拓扑量子相的重入行为与压力下电荷密度比的关系。通过对费米面的详细研究，发现电子空穴密度比随压强的增加而增加，但在没有理想的电子空穴补偿的情况下，会出现非平凡的拓扑相.结果表明，非平凡拓扑相位对磁电阻效应的影响可能不是最大的，拓扑相位与XMR效应之间的关系还需要进一步的实验研究.
2020-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Fermi Surface and Carriers Compensation of pyrite-type PtBi$_{2}$ Revealed by Quantum Oscillations
大的非饱和磁电阻效应已经在各种材料中被观察到，电子-空穴补偿被认为是其主要机制之一。在这里，我们提出了一个详细的研究的角度依赖Shubnikov-de Haas效应的大磁电阻材料黄铁矿型PtBi $_{2}$，这使我们能够实验重建其费米面结构和提取的物理特性的每个口袋。我们发现它的费米面在布里渊区包含四种类型的口袋：三个椭圆形的空穴口袋$α$位于边缘（M点），具有C $_4$对称性，一个复杂的电子口袋$β$位于角点（R点），由四个椭圆形沿[111]合并而成，两个光滑的曲面八面体$γ$（电子）和$δ$（空穴）位于中心（$Γ$点）。由空穴体积推导出的电子和空穴的载流子密度证明了载流子补偿。通过拟合不同温度下的霍尔和磁阻的场依赖性，也支持在低温下的这种补偿。我们认为补偿效应是黄铁矿型PtBi $_{2}$大非饱和磁电阻的主要机制。我们发现，空穴袋α可能贡献主要的迁移率，因为它们的轻质量和各向异性，以相对避免在低温下的大角度散射。这可能是具有大磁阻的半金属的共同特征。在高磁场下发现的次二次磁电阻可能是由于场依赖迁移率，这是半金属在高磁场下的另一个特征。
2018-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic and extreme magnetoresistance in the magnetic semimetal candidate Erbium monobismuthide
稀土铌酸盐具有丰富的物理行为，其基态的自旋序和轨道序最为显著。在这里，我们生长了ErBi单晶，并研究了它的磁、热、电性质。磁熵和磁化强度的分析表明，ErBi的弱磁各向异性可能来源于混合效应，即Er 3+（4f 11）的各向异性基态与各向同性激发态通过交换相互作用混合。在低温下，观察到一个非常大的磁电阻（~104%）与抛物线磁场的依赖关系，这可以归因于几乎完美的电子空穴补偿和载流子迁移率。当磁场在ab（ac）平面内旋转，电流沿b轴流动时，ErBi中的角磁阻表现出二重（四重）对称性。在LaBi中也观察到类似的情况，其中各向异性费米面主导低温输运。理论计算表明，ErBi在费米能级附近的电子能带结构与LaBi相似。这些结果表明，ErBi的角磁电阻主要由其各向异性的费米面拓扑结构决定。此外，还讨论了自旋相关散射、自旋-轨道散射和退磁关联对ErBi角磁电阻的影响。
2020-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Fermi surface topology and large magnetoresistance in the topological semimetal candidate PrBi
我们报告了详细的磁输运研究单晶的PrBi。在这种材料中的$f$ -电子的存在提出了实现强相关版本的拓扑半金属的前景。PrBi在低于$T \sim 20$ K时表现出磁场诱导的金属绝缘体转变，在低温（$T= 2$ K）时表现出非常大的磁阻（$\approx 4.4 \times 10^4~$）。我们还探讨了费米表面拓扑的de Haas van Alphen（dHvA）和Shubnikov de Haas（SdH）量子振荡测量与密度泛函理论（DFT）计算的能带结构和费米表面。角度依赖的SdH振荡已经进行了探测表面狄拉克费米子的可能签名。我们发现三个频率对应于一个电子（$α$）和两个空穴（$β$和$γ$）口袋在实验中，与DFT计算一致。这些频率的角度依赖性是不一致的二维费米表面，这表明运输为主的散装带。虽然这种材料的输运性质起源于散装带，高流动性和小的有效质量可与该系列中提出的拓扑非平凡的其他化合物相媲美。
2019-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fermi surface origin of the low-temperature magnetoresistance anomaly
本文证明Cr、Mo、W等大费米面良金属中也存在低温磁阻异常，并揭示尖锐费米面弧上的量子输运而非完整回旋轨道是其起源。
2025-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Dirac topology, anomalous Hall response, and giant magnetoresistance in carrier-compensated altermagnetic semimetal NiS
Bennett University（贝内特大学）
研究通过多种理论方法确定六角形NiS为补偿型3d反铁磁半金属，其拓扑、磁性和晶格动力学相互交织。该材料有大的各向异性本征自旋霍尔电导率等特性，还揭示了其磁性相互作用，为相关化合物多功能量子响应提供设计原则。
2026-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Extreme magnetoresistance in the topologically trivial lanthanum monopnictide LaAs
镧系双金属氧化物LaBi和LaSb由于具有不寻常的极磁阻效应而引起了人们的广泛关注。对此有两类解释：非平凡拓扑的存在，以及电子和空穴密度之间的补偿。在这里，通过合成该家族的新成员LaAs，并进行输运测量、角分辨光电子能谱（ARPES）和密度泛函理论（DFT）计算，我们表明（a）LaAs保留了XMR效应的所有定性特征，但与LaSb和LaBi相比幅度显著降低，（b）LaAs中没有能带反转或狄拉克锥表明拓扑结构对XMR是无关紧要的，（c）电子和空穴载流子的相等数量表明XMR需要补偿，但不能解释其大小，（d）LaAs中电子和空穴迁移率的比值与LaSb和LaBi相比有很大的不同。我们认为，补偿是负责的XMR配置文件和迁移率失配约束的XMR的大小。
2018-03-28 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
Suppression of magnetoresistance in thin $WTe_2$ flakes by surface oxidation
最近重新对层状过渡金属二硫属化物的兴趣源于在单层和几层极限中预测和观察到的奇异电子相。实现这些电子相需要将所需的传输特性保持到单层，这是具有挑战性的。在这里，使用半金属$WTe_2$，表现出大的磁阻，我们表明，表面氧化和费米能级钉扎降低薄$WTe_2$薄片的输运性质显着。随着$WTe_2$薄片厚度的减小，我们观察到大磁阻的显著抑制。这是解释通过拟合的两个带模型的传输数据，这表明，电子和空穴载流子的迁移率显着降低薄片。这种流动性降低的微观起源是由于~2 nm厚的非晶表面氧化层，引入无序。氧化物层还使$WTe_2$表面处的费米能级移动约300 meV。然而，由于这种费米能级位移引起的能带弯曲并不是抑制磁阻的主要原因，因为基于双能带模型，电子和空穴载流子密度被平衡到约13 nm。我们的研究强调了迫切需要调查往往是意料之外的，有时是不可避免的外在表面效应的层状dichalcogenides和其他二维材料的传输特性。
2016-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure basis for the titanic magnetoresistance in WTe$_2$
用角分辨光电子能谱学研究了层状无磁二碲化钨超大磁电阻效应的电子结构基础。在费米能级上发现了大小大致相同的空穴和电子口袋，这表明载流子补偿应该被认为是这种效应的主要来源。该材料表现出高度各向异性，准一维费米表面，从显着的各向异性的磁阻如下。费米面随温度的变化被发现和高密度的状态带，可能会接管在更高的温度下的传导，并导致观察到的WTe $_2$的磁阻的导通行为被确定。
2014-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Voltage induced control and magnetoresistance of noncollinear frustrated magnets
非共线阻挫磁体是一种新型的自旋电子学材料，具有高的磁电阻，可以用相对较小的外加电压进行控制。结果表明，它们的磁位形强烈地依赖于费米能的位置和外加电压。非共线阻挫材料的电压诱导控制（VCFM）可以被看作是一种本征控制巨磁电阻（CMR）的方法，是自旋转移矩概念在层状自旋阀结构中用于控制巨磁电阻的体材料对应物。
2009-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Butterfly-like anisotropic magnetoresistance and angle-dependent Berry phase in Type-II Weyl semimetal WP2
外尔半金属作为一种新的拓扑非平凡相出现，承载着无质量外尔费米子的低能激发。在这里，我们提出了一个全面的研究II型外尔半金属WP 2。输运研究表明，在低温下的蝴蝶状的磁电阻，反映了各向异性的电子费米面。随着温度的升高，四瓣特征逐渐演变为两瓣特征，这主要是由于电子费米面相对于空穴费米面对磁电阻的相对贡献减小。此外，还从量子振荡中发现了角度相关的Berry相位，这是由于磁场对极值费米轨道的有效操纵，使其感受到动量空间中邻近的拓扑奇点. WP2所揭示的拓扑特征和各向异性的费米面极大地丰富了Weyl半金属的物理性质，在拓扑电子学和费米电子器件中具有广阔的应用前景。
2020-08-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
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
Extreme magnetoresistance induced by Zeeman effect-driven electron-hole compensation and topological protection in MoSi$_2$
磁阻是由磁场引起的材料电阻率的变化。最近的研究表明，在几种非磁性半金属中存在极大的磁电阻，这可以用电子空穴补偿或费米表面拓扑结构或两者的结合来解释。在这里，我们提出了一个单晶体的研究MoSi $_2$，它具有非常大的磁阻，接近近10 $^7$ %，在2 K和14 T磁场。结果表明，MoSi $_2$中的电子-空穴补偿能级随磁场的变化而变化，这是由于强的塞曼效应引起的，有利于提高非饱和磁电阻。在de Haas-van Alphen振荡中的非平凡Berry相和对载流子的后向散射的适度抑制为这种半金属的拓扑性质提供了支持。拓扑保护的载流子的超大载流子迁移率将MoSi 2的磁电阻增强到前所未有的大值。
2017-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Fermi liquid behavior and colossal magnetoresistance in layered MoOCl2
费米液体的一个特性是其电阻率与T^2的关系，有时也被称为巴伯定律。然而，对于大多数金属，这种行为仅限于非常低的温度，通常低于20 K。在这里，我们的实验表明，对于单晶范德瓦尔斯层状材料MoOCl 2，在很宽的温度范围内，高达~120 K的巴贝尔定律成立，这表明电子-电子散射在这种材料中起着主导作用。结合比热测量结果，我们发现该材料的修正Kadowaki-Woods比与许多其他强关联金属相一致。此外，在磁输运测量中，观察到庞磁阻，其在9 T下达到~350%，并且没有显示饱和的迹象。借助第一性原理计算，我们将这种行为归因于费米面上的开轨道。我们还建议，电子-电子散射的主导地位有关的初始电荷密度波状态的材料。我们的研究结果确立了MoOCl 2作为一种强关联金属，并揭示了潜在的物理机制，这可能为探索范德华层状结构中电子-电子相互作用的影响开辟了一条新的途径。
2020-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear magnetotransport shaped by Fermi surface topology and convexity in WTe2
费米面的性质决定了导体的物理性质，许多物理现象都可以追溯到它的形状。虽然最近在自旋极化非磁性材料中发现的电流相关非线性磁电阻效应引起了自旋电子学的极大关注，但这一现象与基础费米学之间的相关性仍未得到探索。在这里，我们报告的非线性磁电阻在室温下在半金属WTe2的观察，一个有趣的温度驱动的反转。理论计算再现的非线性传输测量，并允许我们归因于温度引起的费米表面凸性的变化的反转。我们还报告了一个大的各向异性的非线性磁电阻在WTe 2，由于其低对称性的费米面。实验和理论模型之间的良好协议揭示了费米表面拓扑结构和凸性的非线性磁响应的关键作用。这些结果为探索不同费米学对凝聚态非线性输运的影响奠定了新的途径。
2019-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fermi surface of three-dimensional La1-xSrxMnO3 explored by soft-X-ray ARPES: Rhombohedral lattice distortion and its effect on magnetoresistance
利用软X射线ARPES对三维电子动量的精确定义，建立了三维巨磁阻钙钛矿型La 1-xSrxMnO 3的电子结构。实验结果表明，与双层锰氧化物相比，极化子耦合弱得多，并且与GGA+U能带结构一致。实验费米面揭示了交替的三维电子球和空穴立方体的正则拓扑结构，其阴影轮廓表现出菱形晶格畸变。这张照片已经证实了一步光电子计算，包括顶端氧原子的位移。菱形畸变对Jahn-Teller效应和极化子耦合是中性的，但影响双交换电子跳跃和巨磁电阻效应。
2015-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large linear magnetoresistance in Dirac semi-metal Cd3As2 with Fermi surfaces close to the Dirac points
我们研究了狄拉克半金属Cd_3As_2在低温和高磁场下的磁阻行为。在14 T的磁场下，在具有超低电子密度和大Lande g因子的优质Cd_3As_2单晶上观察到了高达3100%的正线性磁电阻效应.当垂直于电流和（100）面施加磁场时，并且当温度低使得热能小于塞曼分裂能时，发生这样大的LMR。倾斜磁场或升高温度都会降低LMR，导致不太明显的二次行为。我们认为LMR现象与螺旋电子费米面在动量空间中的特殊位移/畸变有关。
2014-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
All-Heusler giant-magnetoresistance junctions with matched energy bands and Fermi surfaces
本文提出了一种全Heusler结构，该结构可作为实现电流垂直面巨磁电阻（CPP-GMR）器件高自旋过滤效率的合理设计方案。以Co2 MnSi/Ni 2NiSi/Co2 MnSi三层结构为原型，采用第一性原理方法系统地研究了其电子结构和磁输运性质.几乎完全匹配的能带和费米面之间的所有Heusler电极间隔对被发现，表明大的界面自旋不对称性，高自旋注入效率，因此高GMR比。输运计算通过比较它们的平行传导电子的传输系数和界面电阻以及宏观电流-电压（I-V）特性，进一步证实了全Heusler结构优于传统的Heusler/过渡金属（TM）结构。我们建议未来的理论和实验努力，在开发新的全Heusler GMR结的下一代高密度硬盘驱动器（HDD）的读取头。
2013-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Extremely Large Magnetoresistance in the Nonmagnetic Metal PdCoO2
在层状金属PdCoO 2中实现了极大的磁阻。尽管具有简单的准二维六边形费米表面的高导电金属行为，层间电阻达到35000%的沿[1-10]方向的场。此外，电阻的温度依赖性对于该场方向变为非金属，而对于沿[110]方向的场保持金属。磁场对简单费米面上层间相干性的严重各向异性破坏可归因于洛伦兹力驱动费米面上载流子的轨道运动，但迄今为止似乎在很大程度上被忽视了。
2013-08-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Large linear magnetoresistance in a new Dirac material BaMnBi2
我们报道了高质量BaMnBi_2单晶的合成，并研究了样品的输运性质。霍尔数据揭示了电子型载流子和迁移率mu（5 K）= 1500 cm ~ 2/Vs。磁化强度的温度依赖性表现出不同于CaMnBi_2或SrMnBi_2的行为，这表明BaMnBi_2可能具有不同的磁结构。角度相关的磁电阻揭示了准二维费米面。在横向磁电阻中观察到了从低场半经典MR-H_2依赖到高场MR-H依赖的交叉。我们的结果表明，各向异性狄拉克费米子态BaMnBi 2。
2016-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological phase transition induced extreme magnetoresistance in TaSb$_{2}$
我们报告了在1.5 K和15 T的中等条件下，TaSb $_{2}$单晶的172万%的极大正磁阻。磁阻（MR $\propto\,B^{1.96}$）的二次增长在高达15 T时不饱和，这是该半金属中电子和空穴袋之间的$<0.1\%$失配的几乎完美补偿的表现。补偿机制被证实与温度相关的MR，霍尔和热电系数的Nernst和Seebeck，揭示了两个明显的费米面重建过程，没有自发对称性破缺，\textit{i.e.} Lifshitz转变，分别在20 K和60 K左右。利用磁电阻和磁化率的量子振荡，通过密度泛函理论计算，我们确定了TaSb $_{2}$的主空穴费米面沿$F-L$线形成了独特的肩状结构.该肩袋的平带顶部仅比费米能级高几meV，导致在20 K时肩袋消失时观察到的拓扑相变。温度的进一步升高将费米能级推到主空穴袋的带顶，在60 K时，当空穴袋完全消失时，引起第二次Lifshitz跃迁。
2016-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum oscillations and anisotropic magnetoresistance in the quasi-two-dimensional Dirac nodal line superconductor $\mathrm{YbSb_2}$
该研究通过磁输运实验与DFT计算，证实准二维I型超导体YbSb2为狄拉克节线半金属，并揭示其复杂费米面，为拓扑与超导相互作用研究提供平台。
2025-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anisotropic magnetoresistance in nanocontacts
我们提出了从头计算的各向异性磁电阻（AMR）在镍纳米接触从弹道隧道制度的演变。我们发现，在两种情况下，与散装相比，AMR有显著的增强作用。在没有局域态的系统中，如化学纯断裂结，只有当电流的轨道极化很大时才会发生大的AMR，而不管态密度的各向异性如何。在显示接近费米能的局域态的系统中，如具有铁磁电极的单电子晶体管，大AMR与作为磁化方向的函数的费米能的变化有关。
2008-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large Unidirectional Magnetoresistance in a Magnetic Topological Insulator
本文报道了在磁性/半导体拓扑绝缘体（TI）异质结构Cr $_x$（Bi $_{1-y}$ Sb $_y$）$_{2-x}$ Te $_3$ /（Bi $_{1-y}$ Sb $_y$）$_2$ Te $_3$中的电流方向相关或单向磁电阻（UMR），它比其它已报道的系统大几个数量级。从磁场和温度的依赖关系，UMR被确定为起源于电子的磁振子的非对称散射。特别是，UMR的大幅度是自旋动量锁定和小费米波数在TI表面的结果。事实上，UMR在狄拉克点附近最大，费米波数最小。
2016-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large magnetothermopower and Fermi surface reconstruction in Sb$_2$Te$_2$Se
本文报道了Sb $_2$ Te $_2$ Se单晶的磁电阻、磁热电势和量子振荡的研究。在临界场$B^*$处，面内横向磁电阻从半经典弱场$B^2$依赖性向高场不饱和线性磁电阻过渡，并一直持续到室温。低温下的Seebeck系数在零场下为负，而Hall电阻率为正，表明存在多带效应。磁场在2 ~ 150 K之间引起Seebeck系数的符号反转。晶体的量子振荡揭示了准二维费米面。这些效应可能是由于大的费米面接触布里渊区边界成为准二维和化学势的变化由磁场。
2016-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The manifestation of Fermi level oscillations in the magnetoresistance of HgTe quantum wells with a split spectrum
实验研究了宽度10-18 nm单HgTe量子阱的磁阻SdH与磁子带间振荡，发现低磁场下振荡反节点与最大值相对位置反常，高磁场下发生改变，证实此效应源于磁场中费米能级的振荡。
2024-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance in ZrSi$X$ ($X=$ S, Se, Te) nodal-line semimetals
Beijing Polytechnic College（北京_polytechnic_学院）
本研究通过第一性原理结合半经典玻尔兹曼输运理论，复现并解释了ZrSiX（X=S、Se、Te）拓扑节线半金属的蝶形各向异性磁电阻等输运特征，证实磁输运可作为费米面分析及拓扑作用研究的有效补充手段。
2025-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intertwined magnetoresistance and Hall multifunctionality in a non-coplanar magnetic Weyl semimetal DyB4
University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）
本研究确定DyB4为兼具线性色散能带与非共面磁性的磁性外尔半金属，其磁输运兼具四种罕见特性，为多功能磁性拓扑材料提供了新平台。
2026-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Signature of strong spin-orbital coupling in the large non-saturating magnetoresistance material WTe2
我们报告的详细电子结构的WTe $_2$的高分辨率角分辨光电子能谱。不同于以往报道的简单的一电子一空穴口袋型费米面拓扑结构，我们解决了一个相当复杂的WTe $_2$费米面。具体地，总共有九个费米口袋，包括布里渊区中心$Γ$处的一个空穴口袋，以及沿$Γ$ - $X$方向在$Γ$的每一侧上的两个空穴口袋和两个电子口袋。值得注意的是，我们已经观察到圆二色性，在我们的光电子能谱，这表明，轨道角动量表现出丰富的纹理在费米表面的各个部分。如先前对于拓扑绝缘体和Rashiba系统所报道的，这样的圆二色性是自旋轨道耦合（SOC）的特征。这是进一步证实了我们的密度泛函理论计算，自旋织构是定性再现SOC的共轭后果。由于背散射过程直接涉及的电阻率，我们的数据表明，SOC和相关的自旋和轨道角动量纹理可以被认为是在理解WTe $_2$的异常磁电阻。
2015-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Angle-dependent magnetoresistance and its implications for Lifshitz transition in W2As3
Lifshitz跃迁代表了费米面结构的突然重构，引起材料电子性质的异常。这样的转换不一定依赖于拓扑破坏，因此是拓扑的。它是理解许多奇异量子现象起源的关键，例如拓扑狄拉克/外尔半金属中极大磁电阻（MR）的机制。在这里，我们报告的角度依赖MR（ADMR）和热电效应在W2 As 3单晶的研究。该化合物显示出大的不饱和MR（在4.2K和53 T下约为70000%）。最引人注目的发现是，ADMR从40 K以上的水平哑铃状显著变形为30 K以下的垂直莲花状图案。在30-40 K的窗口温度范围内，霍尔效应、热电势和能斯特系数也发生了显著变化，表明费米面拓扑结构发生了突变。这种温度诱导的Lifshitz转变导致电子-空穴输运的补偿和大的MR。因此，我们建议，当无法直接测量费米表面时，类似的方法可以适用于检测各种量子态的费米表面变化。
2020-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Linear Magnetoresistance and Fermi Liquid Behavior in Kagome Metal Ni3In2S2
本文研究了Dirac节线Kagome金属Ni3In2S2单晶的物理性质，发现其在82 K范围内表现出由强电子关联驱动的费米液体行为，并观测到遵循Kohler标度的线性磁阻及揭示拓扑特征的量子振荡。
2024-02-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Linear magnetoresistance caused by mobility fluctuations in the n-doped Cd3As2
Cd_3As_2是一种具有极高的迁移率和非饱和线性磁电阻效应的三维狄拉克半金属材料，具有潜在的应用价值。本文报道了在磁场高达65 T、温度为1.5 K至300 K的条件下对Cd_3As_2的磁输运和隧道二极管振荡的测量结果。我们发现非饱和线性磁电阻持续到65 T，并且它可能是由无序效应引起的，因为它与高迁移率成比例，而不是直接与费米表面变化相关，即使接近量子极限。从所观察到的量子振荡，我们确定的散装三维费米表面具有签名的狄拉克行为与非平凡的贝里的相移，非常轻的有效准粒子质量和明确的偏离带结构的预测。在很高的领域，我们也检测到大塞曼自旋分裂（g~16）的签名。
2014-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoresistance from broken spin helicity
某些材料和多层具有依赖于磁场的电阻（称为磁阻）的倾向，已经发现了商业应用，例如巨磁阻硬盘读取头。但磁阻也可以是物质中电子和磁性相互作用的有力探测器。例如，磁阻可以用来分析多带电导率、传导不均匀性、局部磁矩和（分数）朗道能级结构。对于具有强自旋轨道相互作用的材料，磁电阻可以用作弱反定域或非平凡Berry相的探针，例如在拓扑绝缘体表面态中。对于三维拓扑绝缘体，大的线性磁阻通常被用作潜在的非平凡拓扑结构的指示，尽管这种效应的起源尚未确定。在这里，我们观察到一个大的磁电阻在导电体状态的Bi $_2$ Te $_3$。我们发现，这种类型的大的磁阻是由于螺旋自旋动量锁定（即自旋旋转与动量方向）和单向自旋排列之间的竞争，通过施加磁场。翘曲效应被发现提供（准）线性依赖于磁场。我们提供了一个定量模型的螺旋度破缺诱导的磁阻，可以应用到广泛的材料，表面或界面弱到强的自旋轨道相互作用，如当代氧化物界面，散装Rashba系统，和拓扑绝缘体表面状态。
2014-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Linear unsaturated magnetoresistance in YSi single crystal
线性磁电阻是一种现象，已被观察到的一些拓扑化合物，起源于经典和量子现象。在这里，我们进行了电输运测量，在零和施加磁场，在YSi单晶沿所有三个主要晶体方向的正交晶体结构。对于$I~\parallel~[001]$和$H~\parallel~[100]$在$\approx 10$ ~T方向上的磁电阻，在$14$ ~T磁场范围内观察到迁移率涨落驱动的线性磁电阻，没有任何饱和迹象。费米面的各向异性与磁电阻的角度依赖性是不可分割的。在该系统中观察到Kohler规则违反，并且Hall数据表示YSi中的多个载流子。
2021-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Extremely Large Magnetoresistance and Electronic Structure of TmSb
我们报道了TmSb的磁输运性质和电子结构。TmSb在低温和高磁场下表现出极大的横向磁电阻和Shubnikov-de Haas（SdH）振荡。有趣的是，从SdH振荡中观察到了由非对称自旋轨道相互作用引起的费米面分裂。角相关的SdH振荡的分析说明了每个费米面的电导率的贡献。电子结构的角度分辨光电子能谱（ARPES）和第一性原理计算表明，在$X$点的间隙和带反转的情况下。结合从SdH振荡中提取的平凡Berry相和从Hall测量中得到的几乎相等的电子和空穴浓度，我们认为TmSb是一种拓扑平凡的半金属，所观察到的XMR源于电子-空穴补偿和高迁移率。
2017-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fermi Surface Reconstruction and Anisotropic Linear Magnetoresistance in the Charge Density Wave Topological Semimetal TaTe4
Universidad de Los Andes（安第斯大学）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Florida State University（佛罗里达州立大学）；Universidad Nacional de Colombia（哥伦比亚国立大学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Universidad del Rosario（罗萨里奥大学）；Universidad del Norte（北方大学）；Universidad Industrial de Santander（桑坦德工业大学）
研究TaTe4电荷密度波相中费米面重构与各向异性磁电阻，结合高场磁输运测量与密度泛函理论计算，揭示费米面重构及电荷密度波能隙，发现线性磁电阻在不同磁场方向下的特性。
2025-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Temperature-driven changes in the Fermi surface of graphite
我们报告的温度依赖性的大小和各向异性的费米口袋在石墨中揭示的磁输运测量。沿c轴的磁场中获得的磁阻服从扩展的科勒规则，与温度依赖的费米能量预测的载流子密度，表明费米口袋的大小随温度的变化。在给定温度下，随角度变化的磁致伸缩率呈现出标度行为。反映费米面各向异性的标度因子也随温度变化。我们的研究结果表明，温度驱动的费米表面的变化可以是普遍存在的，需要考虑在理解的温度依赖的载流子密度和磁阻各向异性的半金属。
2022-09-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Linear Magnetoresistance and Type-I Superconductivity in $β$-IrSn$_4$
本文通过高质量单晶研究β-IrSn₄，发现现有模型无法解释的线性磁电阻及第I类超导电性，并将其归因于狄拉克点相关的费米面拓扑和高费米速度多能带。
2024-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
