Unusual field and temperature dependence of Hall effect in graphene
我们计算了经典的霍尔电导率和迁移率的未掺杂和掺杂(或在栅极电压)的石墨烯作为温度,磁场,和载流子浓度的函数。载流子与缺陷和声学声子的碰撞被考虑在内。霍尔电阻率随温度几乎呈线性变化。在弱磁场中,电阻率和迁移率的磁场依赖性是反常的。在电阻率中存在来自场的平方根贡献。低掺杂时,霍尔迁移率随电场的变化呈几何发散。
2006-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unusual Valence of Ru and Prediction of Magnetism, Anomalous Hall Conductivity in a Newly Synthesized Double Perovskite Compound Ca_2CoRuO_6
本研究合成了两种新型双钙钛矿化合物,发现Ca$_2$CoRuO$_6$具单斜结构、Ru的+6不寻常价态与半金属基态,且自旋轨道耦合带来非平庸拓扑与中等偏大的反常霍尔电导率,为后续实验提供理论支撑。
2025-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Interface-driven unusual anomalous Hall effect in MnxGa/Pt bilayers: No correlation with chiral spin structures
铁磁体与重金属界面处的自旋轨道耦合和对称性破缺效应对于基于自旋的信息存储和计算特别重要。最近的发现表明它们可以产生手性自旋结构(例如skyrmions),这通常通过霍尔信号的凹凸特征的出现来识别,即所谓的拓扑霍尔效应(THE)。然而,在这项工作中,我们已经提出了一个不寻常的反常霍尔效应(UAHE)在MnxGa/Pt双层膜,并证明了功能非常相似的THE可以产生不涉及任何手性自旋结构。利用低温磁力显微镜研究了磁泡自旋结构的磁场依赖行为,发现磁泡密度最大时,磁泡的UAHE随磁场的变化并没有出现峰值.结果明确地证明,在MnxGa/Pt双层中的UAHE显示与手性自旋结构没有相关性,但由改性的界面性质驱动。霍尔信号的凹凸特征不能被视为手性自旋结构出现的明确标志,需要探索丰富的潜在和有趣的物理。
2019-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unusual electrical and magnetic properties in layered EuZn2As2
Eu基化合物通常表现出不寻常的磁性,这对于EuCd 2As 2等材料中的非平凡拓扑性质至关重要。通过电阻率、霍尔效应、磁化强度和中子衍射等测试,研究了EuZn_2As_2的结构和物理性质。结果表明,在TN = 19 K以下,EuZn 2As 2具有反铁磁有序的A型自旋组态.令人惊讶的是,有强有力的证据表明,在TN以上的主导铁磁波动,反映了正居里-外斯温度和非常大的负磁阻(MR)之间的TN和Tfl » 200 K。此外,MRab的角度依赖性表明场诱导自旋从ab平面到与ab平面成大约45°的方向的重取向。与EuCd_2As_2相比,双TN和Tfl使EuZn_2As_2成为探索磁涨落(TN < T < Tfl)和有序(T < TN)区域的拓扑性质的更好平台。
2022-02-11 cond-mat.mtrl-sci
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
A combined First-principles and Boltzmann transport theory methodology for studying magnetotransport in magnetic materials
本文提出一种结合第一性原理与半经典玻尔兹曼输运理论的方法,通过整合贝里曲率反常霍尔电导和多带普通电导率张量,定量研究磁性材料异常磁输运行为,并在Co3Sn2S2中验证了其有效性。
2025-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Unusual Shubnikov-de Haas oscillations in BiTeCl
我们报告的测量Shubnikov-de Haas(SdH)振荡BiTeCl单晶在磁场高达31 T和温度低至0.4 K。两个振荡频率在最低温度,$F_{1}=65 \pm 4$特斯拉和$F_{2}=156 \pm 5$特斯拉解决。我们还测量了红外光学反射率$\left(\cal R(ω)\right)$和霍尔效应,我们提出这两个频率分别对应于Rashba自旋分裂体导带的内费米面和外费米面。体载流子浓度为$n_{e}\approx1\times10^{19}$ cm $^{-3}$,有效质量为内层的$m_{1}^{*}=0.20 m_{0}$和外层的$m_{2}^{*}=0.27 m_{0}$。令人惊讶的是,尽管它的有效质量低,我们发现,$F_{2}$的幅度是非常迅速地抑制随着温度的升高,几乎无法检测到高于$T\approx4$ K。
2014-07-24 cond-mat.mtrl-sci
Unusual Magnetic Properties in Layered Magnetic Topological Insulator EuSn2As2
EuSn_2As_2具有层状菱面体晶体结构,可作为本征反铁磁(AFM)拓扑绝缘体的候选材料。本文对高质量EuSn_2As_2单晶在平行和垂直于(00 l)面的磁场作用下的磁电阻和磁化强度进行了系统的测量。磁化率和纵向电阻率的扭折表明EuSn 2An 2在TN = 21 K时经历了AFM转变。在T = 2 K时,在相应的临界磁场下,样品的磁化强度出现了两个连续的平台,分别为~ 5.6 μB/Eu和~ 6.6 μB/Eu。结合负纵向MR和反常霍尔电阻,我们证明了随着磁场的增加,EuSn 2An 2经历了从AFM态到Hc处的倾斜铁磁(FM)态,再到Hs处的极化FM态的复杂磁转变.
2021-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Valve-Like Magnetoresistance and Anomalous Hall Effect in Magnetic Weyl Metal Mn$_2$PdSn
本研究报道了反Heusler结构铁磁性Weyl金属Mn$_2$PdSn在室温下表现出自旋阀类磁电阻和反常霍尔效应,其源于拓扑非平凡能带与磁性的相互作用,为磁性Weyl金属的应用提供了平台。
2024-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall effect and negative longitudinal magnetoresistance in half-Heusler topological semimetal candidates TbPtBi and HoPtBi
Half-Heusler化合物由于其拓扑非平凡的电子结构而引起了人们的极大关注,这导致了不寻常的电子输运性质。我们深入研究了两个半Heusler相,TbPtBi和HoPtBi的高品质单晶的磁输运性质,追求拓扑非平凡电子态的特征。这两种化合物的横向磁电阻值都很大,在14 T以下的磁场中没有饱和现象。HoPtBi证明了具有两个主频率的Shubnikov-de Haas效应,表明复杂的费米表面;载流子有效质量的提取值相当小,$0.18\,m_e$和$0.27\,m_e$。所研究的化合物表现出负的纵向磁电阻和反常的霍尔效应,这可能是由一个非零的Berry曲率。这两种化合物都表现出强烈的各向异性磁电阻,在HoPtBi表现出蝴蝶般的行为。
2020-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Hall effect measurements on epitaxial SmNiO3 thin films and implications for antiferromagnetism
稀土镍酸盐(RNiO 3)表现出有趣的现象,例如波矢q =(1/2,0,1/2)处的不寻常的反铁磁有序和可调的绝缘体-金属转变,这些都是活跃的研究主题。在这里,我们提出了随温度变化的电阻率,磁阻,塞贝克系数,和霍尔系数(RH)的外延SmNiO 3薄膜与不同的氧化学计量的运输测量。我们发现,从室温到高温绝缘体-金属转变,霍尔系数是空穴类和塞贝克系数是电子类。在低温下,Néel转变引起RH符号到类电子的交叉,类似于金属系统中自旋密度波形成的效果,但在绝缘体-金属转变以下约200 K的绝缘相中产生。我们建议,反铁磁性可以稳定的能带结构,即使在绝缘相的相关氧化物,如RNiO 3,落在强和弱的电子相关的限制之间。
2013-03-05 cond-mat.mtrl-sci
Disorder-Induced Elevation of Intrinsic Anomalous Hall Conductance in an Electron-Doped Magnetic Weyl Semimetal
拓扑材料由于其独特的能带反转特性和能带交叉点,有望显示出独特的输运特征。然而,通过实验可行的手段对这种拓扑响应进行有意调制的探索较少。在此,在电子(Ni)掺杂的磁性Weyl半金属Co 3-xNixSn 2S 2中获得异常霍尔效应(AHE)的不寻常的升高,在x = 0.11的相对低的掺杂水平下显示异常霍尔电导率、霍尔角和霍尔因子的峰值。利用TYJ标度模型分离了AHE的内、外贡献,表明这种显著增强是由电子Berry曲率的内禀机制所主导的。理论计算表明,与电子填充引起的费米能级移动相比,掺杂的一个通常被忽视的效应,即,局部无序,对加宽能带和缩小反向能隙施加了显著的影响,从而导致积分Berry曲率的升高。我们的结果不仅实现了磁性Weyl半金属中AHE的增强,而且为利用掺杂的无序效应来调制拓扑材料的能带和输运性质提供了一个实用的设计原理。
2020-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Parallel Hall effect from 3D single-component metamaterials
我们提出了一类由单个杂质半导体(例如,n-Si)中,导致经典霍尔效应的不寻常的有效行为。使用各向异性结构,我们数值演示了霍尔电压是平行的-而不是正交的-外部静态磁场矢量(“平行霍尔效应“)。该并联霍尔电压的符号可以由结构参数确定。连同先前展示的正或负正交霍尔电压,我们展示了四种不同的符号组合
2015-07-15 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
Unusual magnetic and charge transport properties in In-Substituted Half-Metallic Kagome Ferromagnet Co3Sn2S2
通过In取代Sn,Co3Sn2S2的铁磁半金属性被抑制,系统转变为非磁性半导体,表现出异常的顺磁响应和非单调磁电阻特性。
2026-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Dual-wavelength Photo-Hall effect spectroscopy of deep levels in high resistive CdZnTe with negative differential photoconductivity
利用光霍尔效应谱研究了高阻CdZnTe中的深能级。在光子能量范围0.65-1.77 eV的单色激发由在选定的光子能量下的激光二极管高强度激发补充。一个单一的样品,其特征在于多个不寻常的功能,如负微分光电导和异常抑郁症的电子迁移率被选中的详细研究,涉及测量在稳定和动态的制度。我们发现,霍尔迁移率和光电导可以增强和抑制的额外照明在一定的光子能量。反常的迁移率降低被解释为在能量Ev+1.0 eV的非均匀分布的深能级的激发,从而增强潜在的非均匀性。负微分光电导的出现被解释为通过直接的价带-能级激发增强该能级的电子占据。修正的Shockley-Read-Hall理论被用于拟合实验结果,由五个深能级组成的模型。推导了深能级的性质及其对器件性能的影响。
2017-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall effect in Weyl semimetal half Heusler compounds RPtBi (R = Gd and Nd)
从拓扑绝缘体到Weyl和Dirac半金属,拓扑材料构成了凝聚态研究中最令人兴奋的领域之一。许多半赫斯勒化合物,RPtBi(R=稀土)已被理论预测为拓扑半金属。在RPtBi中设想的各种拓扑属性中,拓扑表面态、手征反常和平面霍尔效应已在实验中观察到。在这里,我们报告了一个不寻常的内在反常霍尔效应(AHE)的反铁磁Heusler Weyl半金属化合物GdPtBi和NdPtBi,观察到在很宽的温度范围内。特别是,GdPtBi表现出高达60 ohm-1cm-1的反常霍尔电导率和高达23%的反常霍尔角。用μ子自旋共振(mu-SR)研究了GdPtBi的反铁磁转变(T_N),发现在9 K时,T_N以上没有明显的磁关联。我们的研究表明,在这些半Heusler外尔点是由一个磁场通过交换分裂的电子带或附近的费米能量,这是源的手征异常和AHE。
2020-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Extremely large anomalous Hall conductivity and unusual axial diamagnetism in a quasi-1D Dirac material La$_3$MgBi$_5$
本研究在不含磁性元素的准一维狄拉克材料La$_3$MgBi$_5$中观测到目前已知最高的超大反常霍尔电导率及独特轴向抗磁性,揭示了其物理起源,为相关研究提供了新平台。
2023-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous Hall Effect and Magnetoresistance of SrFe1-xCoxO3-d
对SrFe_(1-x)CoxO_(3-d)多晶样品的输运和磁性进行了研究,探讨了磁结构与反常霍尔电阻率rH之间的关系。在测量中观察到的磁化强度的滞后行为与变化的温度T上升,然后下降后零场冷却表明,该系统具有可重入的自旋玻璃相,这是由中子衍射观察到的磁反射的宽度增加与降低T低于居里温度TC的支持。详细分析所观察到的霍尔电阻率rH表明,异常霍尔系数表现出不寻常的行为,在重入自旋玻璃相。本系统的磁电阻的磁场(H)和T依赖性可以通过自旋相关隧穿模型来理解。
2003-02-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Manipulating Anomalous Hall Antiferromagnets with Magnetic Fields
在某些非共线反铁磁体中,对称性考虑意味着非零反常霍尔效应(AHE),也意味着非零轨道磁化和净自旋磁化。我们已经明确地评估了几个异常的霍尔效应反铁磁体的轨道磁化,并发现它们往往占主导地位的自旋磁化,特别是当自旋轨道相互作用是弱的。由于轨道磁化的相对重要性更大,磁序和外部磁场之间的耦合是不寻常的。我们解释了如何磁场可以用来操纵在这些系统中的磁配置,特别是指出的重要作用所发挥的响应轨道磁化的塞曼自旋交换领域。
2019-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origin of spin reorientation and intrinsic anomalous Hall effect in the kagome ferrimagnet TbMn6Sn6
本文结合实验、平均场理论和第一性原理计算,揭示了TbMn6Sn6中自旋重取向及反常霍尔电导率异常温度依赖性的起源,即Mn与Tb自旋动力学的显著差异,并确定了内禀AHC的能带来源。
2024-09-28 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
Energy gaps and layer polarization of integer and fractional quantum Hall states in bilayer graphene
由于自旋、谷和轨道对称性,双层石墨烯中的最低朗道能级(LL)表现出多组分量子霍尔铁磁性。利用输运光谱研究了双层石墨烯中整数和分数量子霍尔态的能隙。在填充因子ν=1的状态有两个不同的阶段:层极化状态,具有较大的能隙,并通过高电场稳定,和迄今未观察到的层间相干态,具有较小的间隙,由大磁场稳定。相反,只有在有限电场和大磁场下才能分辨出ν=2/3量子霍尔态和ν=1/2的特征。这些结果强调的重要性,控制层的偏振在理解竞争的对称性在不寻常的QH系统的BLG。
2016-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Hall effects due to topological spin fluctuations in YMnO$_3$
本文研究了多铁性六方锰氧化物YMnO$_3$三聚化三角晶格中由拓扑自旋涨落和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用引起的热霍尔效应,揭示了其源于手性$Z_2$对称性破缺下的左右手性分裂。
2023-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Unusual magnetotransport and anomalous Hall effect in quasi-two-dimensional van der Waals ferromagnet Fe$_4$GeTe$_2$
本文研究近室温范德华铁磁体 Fe$_4$GeTe$_2$ 多层器件,发现自旋重取向伴随费米面重构迹象,并揭示反常霍尔电导率主要由电子–磁振子侧跳散射贡献。
2023-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Temperature Dependence of the Intrinsic Anomalous Hall Effect in Nickel
我们研究了Ni中反常霍尔效应的温度依赖性。通过改变MBE生长的Ni膜的厚度,纵向电阻率被唯一地调谐而不诉诸掺杂杂质;因此,本征和非本征贡献被干净地分离出来。与其他铁磁体(如Fe)形成鲜明对比的是,发现Ni中的本征贡献与温度密切相关,低温下的值为1100(ohm*cm)^(-1),高温下为500(ohm*cm)^(-1)。这种明显的温度依赖性是AHE的物理起源长期存在的混乱的一个原因,可能是由于靠近费米面的自旋轨道耦合引起的小能级分裂。我们的结果有助于为AHE的贝里相解释的一般主张铺平道路。
2011-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Surface Transport and Quantum Hall Effect in Ambipolar Black Phosphorus Double Quantum Wells
量子阱是二维系统研究中最重要的一类器件。在双层量子阱中,附加的“哪一层”自由度引起了诸如库仑阻力、霍尔阻力和激子凝聚等著名现象。在这里,我们展示了在几层黑磷器件中容易形成宽量子阱,该器件具有双层载流子。与传统量子阱相比,每个二维层是双极的,并且可以被调谐到n掺杂、p掺杂或本征区域。在每层上观察到完全自旋极化的量子霍尔态,具有归因于交换相互作用的增强的Lande g因子。我们的工作打开了大门,使用二维半导体双极单,双或宽量子阱具有不寻常的属性,如高各向异性。
2017-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport induced by anomalous Hall effect
在磁性金属中,霍尔电阻通常被认为是普通霍尔电阻和异常霍尔电阻之和。本文指出,当正常霍尔角或反常霍尔角不小时,这种经验关系不再成立。利用适当的电导率关系,我们揭示了一个意想不到的磁电阻(MR)引起的异常霍尔效应(AHE)。出现$B$线性MR,斜率的符号取决于异常霍尔角的符号,从而产生特征性的蝴蝶结形状。单频带系统中的霍尔电阻可以表现出非线性,这通常被认为是双频带系统的特征。霍尔中出现一个$B$对称组件。这些效应反映了普通霍尔效应和AHE之间的根本区别。此外,我们实验重现不寻常的MR和霍尔之前报道的Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$,并表明这些观察可以很好地解释所提出的机制。在量子反常霍尔绝缘体中经常观察到的MR进一步证实了这一观点。这种效应也可以解释在非磁性三维拓扑狄拉克半金属中观察到的大MR。
2023-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unusual heavy-mass nearly ferromagnetic state with a surprisingly large Wilson ratio in the double layered ruthenates (Sr$_{1-x}$Ca$_{x}$)$_{3}$Ru$_{2}$O$_{7}$
我们报告了一个不寻常的近铁磁性,重质量态,具有令人惊讶的大威尔逊比$R_{\textrm{w}}$(例如,$R_{\textrm{w}}\sim$ 700,用于$x =$ 0.2)在双层双油酸酯(Sr $_{1-x}$ Ca $_{x}$)中的混合物。这种状态不会演变成一个长程铁磁有序状态,尽管相当强的铁磁关联,但冻结成一个集群自旋玻璃在低温下。此外,观察到的非费米液体行为的证据作为自旋冻结温度的集群自旋玻璃接近零附近的$x \approx$ 0.1。我们讨论了这种独特的磁性状态的起源从费米表面的信息探测霍尔效应测量。
2008-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Carrier-independent ferromagnetism and giant anomalous Hall effect in magnetic topological insulator
拓扑绝缘体(TI)的时间反演对称性被铁磁性破坏后,可以产生奇异的磁电现象,如量子化反常霍尔(QAH)效应。在磁性掺杂的TI中实验观察QAH效应需要铁磁性不依赖于载流子。我们在分子束外延生长的Cr掺杂BixSb_(2-x)Te_(3)薄膜中实现了与载流子极性和密度无关的铁磁性。同时,随着载流子浓度的降低,反常霍尔效应显著增强,反常霍尔角达到异常大的0.2,零场霍尔电阻达到量子电阻的1/4(h/e ~ 2),表明QAH区的到来.这一工作为最终实现TIs中的QAH效应和其他独特的磁电现象奠定了基础。
2012-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modulation of anisotropic magnetoresistance by anomalous Hall signal and its application to real-time domain wall velocity measurement
本文提出了一种利用反常霍尔信号调制各向异性磁电阻(AMR),从而测量近场畴壁运动速度的方法。我们研究了纵向(Rxx)霍尔几何中恒定磁场下的磁化弛豫。我们观察到不对称的Rxx峰出现在DW钉扎领域。这种不寻常的磁阻行为解释考虑AMR调制的异常霍尔电压。在所提出的方法中,使用磁化弛豫,DW速度的实时测量是比较容易的其他显微镜方法。此外,来自异常霍尔电压的附加信号使得该技术对于DW速度测量更简单和灵敏,这可以用于各种自旋电子传感应用。
2020-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Anomalous Hall Effect and Spin Fluctuations in Ionic Liquid Gated SrCoO$_3$ Thin Films
最近实现的外延SrCoO $_3$薄膜引发了他们的电子,磁性和离子特性的新的兴趣。在这里,我们发现了这种化合物的几个不寻常的磁输运性质,这表明它在低温下具有持续的自旋波动。通过离子液体选通,我们从绝缘的SrCoO $_{2.5}$得到了具有创纪录低电阻率的金属SrCoO $_3$。我们发现,异常霍尔电阻率和纵向电阻率之间的线性关系,这不能占传统的机制。我们从理论上提出,杂质诱导的手征自旋涨落引起这种依赖关系。自旋涨落的存在表现为SrCoO $_3$在温度接近零时的负增强的磁阻效应。我们的研究带来了进一步的洞察到独特的自旋状态的SrCoO $_3$和揭示了一种新的斜散射机制的异常霍尔效应。
2018-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unconventional Hall effect and its variation with Co-doping in van der Waals Fe3GeTe2
二维(2D)vanderWaals(vdW)磁性材料由于其能将长程磁有序稳定到原子尺度,以及具有独特功能的新型自旋电子器件的前景而引起了人们的广泛关注。澄清的磁阻特性及其相关的基本磁配置是必不可少的二维VDW为基础的自旋电子器件。本文研究了Co掺杂对Fe_3GeTe_2磁性和磁输运性质的影响。磁输运测量揭示了一种不寻常的霍尔效应行为,其强度被Co掺杂大大改变,并归因于潜在的复杂自旋织构。目前的研究结果提供了一个线索,剪裁的基础相互作用所需的实现各种非常规的自旋纹理的二维VDW FM为基础的自旋电子学。
2021-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unusual dynamic susceptibility arising from soft ferromagnetic domains in MnBi8Te13 and Sb-doped MnBi2nTe3n+1 (n=2, 3)
MnBi2nTe3n+1(MBT)是第一种内禀磁性拓扑绝缘体,在量子反常霍尔效应等现象的研究中具有重要的应用前景。它们可以通过具有n >= 4或Sb掺杂而制成铁磁性。本文用交流磁化率和磁光成像方法研究了几种铁磁MBT化合物MnBi_8Te_(13)和Sb掺杂MnBi_2nTe_(3n +1)(n= 2,3)的磁动力学。在所有三种化合物中观察到慢弛豫行为,表明其在FM MBT中的普遍性。我们将弛豫行为的起因归结为不可逆的畴运动,因为它们只出现在饱和场以下,当铁磁畴形成时。通过磁光测量得到的低场精细结构畴和高场海胆状剩余态畴的图像揭示了非常软的铁磁畴的性质。最后,我们将在小直流偏置场下观察到的交流磁化率中罕见的“双峰”行为归因于非常软的铁磁畴结构。
2021-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modeling Hall viscosity in magnetic-skyrmion systems
磁skyrmions是拓扑稳定的对象,是由一堆自旋紧密排列在一个光滑的方式。它们的拓扑性质提供了不寻常的和复杂的输运性质,如skyrmion霍尔效应。大量的霍尔数据进一步揭示了斯基尔米恩和反斯基尔米恩霍尔角之间的不对称性,这不能用已知的机制来解释。在这里,我们解释这种不对称性,利用另一个普遍的传输系数称为“霍尔粘度,”在量子霍尔系统中广泛研究。霍尔粘度建模在稳态skyrmion运动通过推广的Thiele方程的横向速度分量,是独立的skyrmion电荷。根据现有的非对称霍尔角数据,我们的分析表明,这种横向力占Skyrmion霍尔效应产生的力的3%~5.4%。霍尔粘度的进一步澄清对于正确设计下一代存储设备至关重要,更不用说我们对自然界基本特性的更深入理解了。
2020-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field-tunable toroidal moment and anomalous Hall effect in noncollinear antiferromagnetic Weyl semimetal Co1/3TaS2
将磁性与能带拓扑结构相结合,提供了各种新颖的相位,这在其他方面是不可能的。其中,非共线金属反铁磁体因其不同的磁基态而具有丰富的拓扑物理性质。然而,由于缺乏合适的材料,特别是三角晶格反铁磁体,只有很少的实验研究。在这里,我们报告,金属三角形反铁磁体Co 1/3 TaS 2表现出大量的异常霍尔效应(AHE)有关的非共线磁序。我们的第一性原理计算发现,沙漏外尔费米子从非对称对称触发AHE。我们进一步表明,AHE在Co 1/3 TaS 2的特点是由环向力矩,一个涡旋状的多极分量,产生的手征晶格和几何挫折的组合。最后,不寻常的磁场可调性的环矩把Co 1/3 TaS 2作为一个罕见的例子,非共线金属反铁磁体充满有趣的磁性和拓扑性质。
2022-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonmonotonic Scaling of the Anomalous Hall Effect in a Bicollinear Antiferromagnet
Max Planck Institute of Microstructure Physics(马克斯·普朗克微结构物理研究所);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所新兴物质科学中心);Fundamental Quantum Science Program (FQSP), TRIP Headquarters, RIKEN(理化学研究所基础量子科学项目(FQSP)TRIP总部)
研究了双反铁磁体FeTe中异常霍尔效应的非单调行为,揭示了拓扑结构与磁性相互作用对电子输运的影响。
2026-04-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Odd-integer quantum Hall states and giant spin susceptibility in p-type few-layer WSe2
我们制作了高迁移率p型少层WSe 2场效应晶体管,并在中等强度的磁场下观察到了一系列量子霍尔(QH)态。通过倾斜磁场,我们发现了超低重合角下的朗道能级(LL)交叉效应,揭示了在Γ谷处价带顶附近的塞曼能量约为回旋能量的3倍。这一结果暗示了交换相互作用在p型少层WSe 2中所起的重要作用,其中可能发生巡游或QH铁磁性。显然,几层WSe 2的Γ谷提供了一个独特的平台,具有异常重的空穴载流子和显著增强的g因子,用于探索强相关现象。
2017-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band mixing in the quantum anomalous Hall regime of twisted semiconductor bilayers
本文通过全面数值研究揭示能带混合在 $θ\leq 4^\circ$ 范围内对扭曲半导体双层 $t$MoTe$_2$ 竞争态能量与能隙有显著影响,为理解其分数量子反常霍尔效应相图奠定基础。
2024-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Moiré flat Chern bands and correlated quantum anomalous Hall states generated by spin-orbit couplings in twisted homobilayer MoS$_2$
我们预测,在一个扭曲的同质双层的过渡金属二硫属化物MoS $_2$,自旋轨道耦合在导带态从$\pm K$谷可以引起莫尔平坦带与非零陈数在每个谷。非平凡的能带拓扑起源于角扭曲和局部镜像对称破缺的独特组合,在每个单独的层,这导致不寻常的skyrmion自旋纹理与skyrmion数$\mathcal{S} = \pm 2$的动量空间。我们的Hartree-Fock分析进一步表明,密度-密度相互作用一般驱动系统在$1/2$ -filling到谷极化态,这实现了关联量子反常霍尔态与陈数$\mathcal{C} = \pm 2$。与层赝自旋磁场的非平凡拓扑结构相比,位移场的影响进行了讨论。
2022-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous Hall and Nernst effects in epitaxial films of topological kagome magnet Fe3Sn2
拓扑kagome磁体(TKM)Fe 3Sn 2具有不寻常的拓扑性质、平坦的电子能带和手性自旋织构,使其成为探索拓扑能带结构、强电子相关性和磁性之间相互作用的精美材料平台。在这里,我们报告的第一个高品质的外延(0001)Fe 3Sn 2薄膜的合成与大的本征异常霍尔效应接近体单晶中测量。此外,我们测量到一个大的各向异性反常能斯特系数Syx,为1.26 μV/K,比普通铁磁体的能斯特系数大约大2- 5倍,这表明该系统中费米能级附近存在Berry曲率源。至关重要的是,高质量Fe 3Sn 2薄膜的实现打开了探索新兴界面物理学的大门,并通过将Fe 3Sn 2与其他量子材料连接以及通过纳米结构图案化来创建基于TKM的新型自旋电子器件。
2020-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Generic Chiral Anomaly and Planar Hall Effect in a Non-Weyl System
本研究发现手征反常可解释无外尔点的节点线半金属ZrTe$_5$的磁输运关键特征,指出量子极限下准一维输运且费米速度足够大时该机制普适,解释了其负LMR及特殊PHE特性。
2025-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Parallel-Field Hall effect in ZrTe$_5$
本研究针对层状拓扑半金属ZrTe$_5$中本应被对称性禁止的平行场霍尔效应,通过仔细的磁场对准证实其存在,提出源于对称性破缺并结合费米面倾斜定量解释了该信号。
2024-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el