Spin-dependent scattering induced negative magnetoresistance in topological insulator Bi2Te3 nanowires
新材料中的负磁电阻效应的研究是近年来自旋电子学研究的前沿。在这里,我们报告的Bi 2 Te 3拓扑绝缘体(TI)纳米线在超低温(20 mK)的温度相关的负磁阻的实验观察。在纵向磁场作用下,随着温度的升高,样品的磁阻由负变正。我们观察到一个很大的负磁电阻,在8 T时达到-22%。负磁阻和正磁阻之间的相互作用可以理解为失相和自旋轨道散射时间尺度之间的竞争。基于密度泛函理论框架下的第一性原理计算,我们证明了用于制备纳米线的Ga+离子铣削过程中的无序(替代)在Bi 2 Te 3晶体中诱导了局域磁矩,从而导致表面和体电子的自旋相关散射。这些实验结果表明,在纳米自旋电子学应用的基础上的纵向磁电阻在TI的显着进步。我们的实验结果表明,大的负纵向磁电阻在三维TI的进一步表明,轴向异常是一个普遍的现象,在一般的三维金属。
2019-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-transfer torque in ferromagnetic bilayers generated by anomalous Hall effect and anisotropic magnetoresistance
本文提出了一个从纵向磁阻测量确定铁磁双层膜中自旋-轨道相互作用激发的自旋转移矩效率的实验方案。在适当的边界条件下求解扩散自旋输运理论,给出了纵向电荷电流密度的解析公式。纵向充电电流具有与自旋转移力矩效率的平方成比例的项,并且还取决于膜厚度与铁磁体的自旋扩散长度的比率。从作为厚度的函数的纵向电阻率的测量中提取该贡献可以给出自旋转移扭矩效率。
2016-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negative longitudinal magnetoresistance in GaAs quantum wells
负纵向磁电阻(NLMR)最近已经在各种拓扑材料中观察到,并且通常被认为与具有定义的手征的Weyl费米子有关。在这里,我们报告非外尔GaAs量子阱的NLMR。在没有磁场的情况下,随着温度的降低,量子阱表现出从类金属行为到金属行为的转变。我们观察到明显的NLMR高达9特斯拉的温度以上的过渡和弱的NLMR在低磁场的温度接近过渡和低于5 K。所观察到的NLMR显示出各种类型的磁场行为类似于拓扑材料中报道的那些。我们把它们归因于微观无序,并使用现象学的三电阻模型来解释它们的各种特征。我们的研究结果展示了微观无序在新现象发生中的新贡献。它们可能会刺激通过无序/缺陷纳米工程调谐电子特性的进一步工作。
2018-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negative longitudinal magnetoresistance as a sign of a possible chiral magnetic anomaly in the half-Heusler antiferromagnet DyPdBi
半Heusler反铁磁体DyPdBi的磁输运研究揭示了Weyl半金属的标志性特征:巨大的负纵向磁电阻和平面霍尔效应。这两种效应最近都与手性磁异常有关-外尔节点之间的轴向电荷泵。DyPdBi单晶的磁电阻(MR)非常显著。在纵向于电流方向的磁场中,其达到-80%,并且其相对于在横向场中测量的相对差(表示为各向异性磁阻)非常强:在10 K和14 T下为-60%。DyPdBi的平面霍尔效应对温度和磁场的非单调依赖性,这在以往的研究中还未见报道。我们将用样品中线上的电压接触测量的磁电阻与用其边缘上的接触测量的磁电阻进行比较,并表明电流喷射(各向异性负磁电阻的外部来源)的作用很小。我们讨论了化合物的性质和样品质量排除了弱局域化和手征磁异常以外的负和各向异性磁电阻的内在来源。
2019-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Magnetotransport and Exotic Longitudinal Linear Magnetoresistance in WTe2 Crystals
WTe 2半金属作为一种典型的层状过渡金属双硫族化合物,由于其在垂直磁场下具有极大的非饱和抛物型磁电阻效应,近年来引起了人们的广泛关注。本文系统地研究了WTe_2单晶的磁电阻随角度的变化规律。在不同的磁场方向上观察到明显的各向异性磁输运行为。令人惊讶的是,当所施加的磁场是平行的钨链的WTe 2,一个异国情调的大纵向线性磁阻高达1200%,在15 T和2 K被确定。横向磁电阻中违反Kohler规则可以基于激子形成和热激活的双重效应来理解,而大的纵向线性磁电阻完美地反映了这种平衡的空穴-电子系统的准一维性质的散射和嵌套。我们的工作将促进这种双载流子关联材料和相应的量子物理的研究。
2015-02-16 cond-mat.mtrl-sci
Negative Longitudinal Magnetoresistance in the Dirac Semimetal PtSe$_2$ -- Kondo Effect and Surface Spin Dynamics
本文通过低温高场输运和密度泛函理论,揭示 PtSe₂ 表面 Pt 空位引起的近藤效应是负纵向磁阻的来源,并确定空位浓度与样品厚度为调控参数。
2024-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Large longitudinal magnetoresistance of multivalley systems
当磁场与电流平行时,由于洛伦兹力对电子不起作用,纵向磁电阻(MR)被认为是难以实现的。然而,在某些情况下,纵向MR变大,这超过了横向MR。为了解决这个问题,我们已经研究了纵向MR考虑多路贡献的基础上的经典MR理论。我们已经表明,大的纵向MR是由迁移率张量的非对角分量引起的。我们的理论结果与IV-VI族半导体,特别是PbTe的大纵向MR的实验,在很宽的温度范围内,除了在低温下的线性MR。
2020-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Spin-Orbit Coupling and Anomalous Angular-Dependent Magnetoresistance in the Quantum Transport Regime of PbS
我们测量了PbS单晶的磁输运性质,其表现出量子线性磁阻(MR)以及静态趋肤效应,产生额外的导电性的表面层。纵向磁共振中的Shubnikov-de Haas振荡表明了自旋轨道耦合的特殊作用。在角度依赖的MR,观察到尖锐的峰值时,磁场是稍微倾斜的纵向配置,这是完全出乎意料的系统与近球形费米表面和点之间的自旋轨道耦合和导电表面层的量子输运制度的复杂的相互作用。
2010-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-Tunable Negative Longitudinal Magnetoresistance in the Predicted Type-II Weyl Semimetal WTe2
开发新的电子材料和器件的进展一直是固体物理学的主要推动力。外尔半金属(Weyl semimetal,WSM)作为一种新的物质状态,特别是第二类WSM,由于具有奇异的费米面,它可以作为外尔费米子的出射准粒子,并可能具有新的电输运性质。然而,这种II型WSM材料在自然界中还没有实验观察到。在这项工作中,通过对预测的候选材料WTe 2的薄膜进行系统的磁输运研究,我们观察到显着的角度敏感(之间的电场和磁场)的负纵向磁阻(MR),这可能是由于在WSM的手性异常。这种现象也表现出很强的平面取向依赖性与负纵向MR沿钨链(轴)的情况下,这是一致的II型WSM的独特功能。通过施加栅极电压,我们证明了费米能量可以通过外尔点通过电场效应调谐,这是第一个报告的独特的输运性质在原位控制的WSM系统。我们的研究结果具有重要意义的研究模拟量子场论在固态系统中,并可能实现新类型的电子应用,如场效应手性电子器件的机会。
2016-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Domain-Wall Hall Magnetoresistance in Magnetic Topological Semimetal
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Guangdong Provincial Key Laboratory of Optical Information Materials and Technology, Institute for Advanced Materials, South China Academy of Advanced Optoelectronics, South China Normal University(华南师范大学)
研究磁性拓扑半金属中多域态下的巨域墙霍尔磁电阻,揭示其与拓扑韦尔能带 Berry 相的关系,展现其在多电阻态调控中的潜力。
2026-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Longitudinal and transverse magnetoresistance in films with tilted out-of-plane magnetic anisotropy
倾斜的离面磁各向异性诱导了两种不寻常的特征磁输运现象:面内磁场存在下的异常霍尔效应和垂直于样品平面的场存在下的非单调各向异性磁电阻。我们的实验表明,这些影响是通用的,出现在多个铁磁系统倾斜的各向异性引入倾斜沉积从一个单一的来源或从单独的来源共沉积的二元系统。我们提出了一个理论模型,证明这些意见是自然的结果,标准的非凡的霍尔效应和各向异性磁阻,当标题各向异性是适当占。这种情况可能有助于解释其他研究小组先前进行的各种有趣的测量。
2019-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Robust negative longitudinal magnetoresistance and spin-orbit torque in sputtered Pt3Sn topological semimetal
本文通过溅射制备Pt3Sn及Fe掺杂薄膜,发现其鲁棒负纵向磁电阻源于狄拉克/外尔半金属相,并展示其在自旋轨道矩器件中的应用潜力。
2023-05-09 cond-mat.mtrl-sci
On the separation of Hall and Ohmic nonlinear responses
线性电导率的对称和反对称部分描述了电流的耗散(欧姆)和非耗散(霍尔)部分。霍尔电流总是横向于所施加的电场,而不管它的方向如何;欧姆电流在立方晶体中是纯纵向的,但在较低对称性的晶体中,只要场不与主轴对齐,它就有横向分量。在这项工作中,我们将分析扩展到线性范围之外。我们考虑了在不考虑对称性的情况下,在电场中以任何顺序划分电流的所有可能的方式,并且发现霍尔与欧姆分解是唯一满足某些基本要求的方式。给出了实现该分解的一般公式,并详细分析了二次电导率的情况。通过进行对称性分析,我们发现,在122个磁点群的二次直流电导率是纯粹的欧姆,甚至在时间反转,一种类型的响应,这是完全无序介导的。
2022-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unification of Nonlinear Anomalous Hall Effect and Nonreciprocal Magnetoresistance in Metals by the Quantum Geometry
本研究利用半经典形式体系结合微扰修正,从量子几何角度统一了非线性反常霍尔效应与非互易磁阻,并在MnBi2Te4薄膜中证实两者共存,表明非线性输运是探测固体量子几何的灵敏探针。
2023-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Role of orbital hybridization in anisotropic magnetoresistance
理论和数值计算表明,铁磁体中的纵向轨道电流依赖于磁化方向,这有助于各向异性磁电阻(AMR)。轨道对AMR的贡献来自动量依赖的轨道分裂,这通常存在于多轨道系统中,通过轨道各向异性和轨道杂化。我们强调后者的轨道杂交作为AMR的一个未被认识的起源,也作为AMR和轨道霍尔效应的共同起源。
2020-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Interface tuned Enhanced and Low Temperature Quenching of Orbital Hall Currents Induce Torque and magnetoresistance in Light Metal/Nickel Bilayers
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata(印度科学教育研究学院加尔各答分校)
该研究探究轻金属/铁磁体双层膜中轨道霍尔效应诱导的电流效应,通过测量Ni/Ti薄膜的二次谐波电压提取OHT效率与UOMR,发现Cu中间层及Ti厚度增加可增强两者,低温会淬灭,揭示体轨道霍尔效应为共同机制。
2025-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Current oscillation and low-field colossal magnetoresistance effect in phase-separated manganites
在(La_{1-y} Pr_y)_{0.7} Ca_{0.3} MnO_3(y=0.7)和Nd_{0.5} Ca_{0.5} Mn_{1-z} Cr_zO_3(z=0.03)晶体的分相态中观察到了电流诱导的金属态到绝缘态的转变。在这种电流感应绝缘状态下施加磁场,会产生明显的低场负磁阻效应[r(H)/r(0)=10^{-3} at H= 1 kOe]。恒定电压的施加也导致高于阈值电压的欧姆关系的击穿。在高于该阈值的电压下,观察到电流的振荡。这种振荡很好地再现了一个简单的模型的局部开关的一个互补的传导路径。
2005-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Current dependence of grain boundary magnetoresistance in La_0.67Ca_0.33MnO_3 films
采用脉冲激光烧蚀法在双晶衬底上制备了锰氧化物铁磁薄膜。测量了它们的低场和高场磁电阻(MR)随磁场、温度和电流的变化。在低温下,由于磁畴在交变磁场中的切换,电阻率的滞后变化高达70%。电流-电压的强非欧姆行为导致高偏置电流下MR效应的完全抑制,并且在低和高磁场下具有相同的电流依赖性。我们讨论了隧道和介观尺度磁输运模型的数据,并提出了一个明确的依赖于在晶界区的所施加的电流的自旋极化。
1999-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoresistance Anomalies in (Ga,Mn)As Epilayers with Perpendicular Magnetic Anisotropy
本文报道了具有垂直磁各向异性的拉伸应变(Ga,Mn)As外延层纵向磁电阻的异常现象。在平面几何形状(磁场平行于电流密度)中进行的磁阻测量揭示了相对于磁场的方向反对称的“尖峰”。这些异常总是发生在磁化反转期间,如异常霍尔效应的符号的同时变化所指示的。数据表明,反对称异常起源于异常的霍尔效应贡献的纵向电阻时,畴壁位于电压探针之间。通过对$\vec{H}$进行角扫描,揭示了场扫描螺旋度的反对称依赖性,从而加强了这种解释。
2005-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Valley-Dependent Magnetoresistance in Two-Dimensional Semiconductors
我们从理论上表明,二维直接间隙半导体的自由度的谷,包括单层过渡金属dichalcogenides和间隙双层石墨烯,具有纵向磁导率的贡献是奇数的谷和奇数的磁场施加垂直于系统。使用量子动力学理论,我们展示了如何谷依赖的磁导率产生的动量空间的Berry曲率的布洛赫电子,磁场的存在下,和无序散射之间的相互作用。我们讨论了如何可以通过实验测量的效果,并作为谷偏振的检测器。
2018-05-31 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
Magnetoresistance in quasi-one dimensional Weyl semimetal (TaSe$_4$)$_2$I
研究了磁场对准一维电荷密度波Weyl半金属(TaSe $_4$)$_2$ I线性和非线性电导率的影响.纵向磁阻在所有已知制度的CDW运动(线性传导,蠕变,滑动,“Fröhlich超导性”)是小的,积极的,不超过百分之几。类似的磁输运测量中进行的样品轮廓由聚焦离子束是这样一种方式,运动的CDW在他们是伴随着相位滑移的CDW。在这样的样品中,在纵向和横向几何形状的非线性导电制度中,在相对小的磁场$B \lesssim 4$ T中观察到峰状非抛物线负磁阻。我们的结果显着不同,从早先获得的,并提出了有关观察外尔半金属在Peierls状态的轴子异常的条件的问题。
2020-07-03 cond-mat.mtrl-sci
On universal butterfly and antisymmetric magnetoresistances
蝶形磁电阻(BMR)和反对称磁电阻(ASMR)是指磁场沿固定方向上下扫动时,磁电阻的曲线近似为蝶形十字曲线和单峰一谷曲线。除了在磁存储器件中经常观察到的平行四边形磁阻曲线(MR曲线)之外,BMR和ASMR是在各种磁性系统(包括范德华材料、强关联系统和传统磁体)中观察到的两种普遍存在的MR曲线。在这里,我们揭示了BMR和ASMR背后的一般原理和图片,不依赖于磁阻的详细机制:1)系统表现出磁滞回线,常见的大多数磁性材料的磁电阻。2)磁结构在大的正磁场和大的负磁场中的磁阻近似相同。这些原理结合磁性材料的广义欧姆定律解释了为什么BMR在纵向电阻测量中出现最多,而在霍尔电阻测量中很少出现。简单的玩具模型,其中的朗道-Lifshitz-吉尔伯特方程支配磁化,被用来演示的原则和解释的出现和消失的BMR在各种实验。我们的发现提供了一个简单的图片来理解磁阻相关的实验。
2022-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance of doped silicon
我们已经进行了纵向磁阻测量重n掺杂硅施主浓度超过临界值的金属-非金属过渡。结果进行了比较,从一个多体理论的施主电子被假定为驻留在底部的多谷导带的主机。理论和实验之间获得了良好的定性一致。
2015-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Ultraquantum magnetoresistance in Kramers Weyl semimetal candidate $β$-Ag2Se
拓扑半金属$β$ -Ag 2 Se在动量空间的原点处具有Kramers Weyl节点和四重无自旋Weyl节点,这些节点通过自旋-轨道耦合而湮灭。我们发现,单晶$β$ -Ag 2 Se表现出巨大的Shubnikov-de Haas振荡的纵向磁电阻,源于一个小的电子口袋,可以驱动超过量子极限的字段小于9 T。这个小的电子口袋是剩余的自旋轨道annihilatedWeyl节点,因此包围了贝里相结构。此外,当磁场超过量子极限时,我们观察到了负的纵向磁电阻。我们的实验研究结果的补充,通过彻底的理论能带结构分析,这Kramers Weyl半金属候选人,包括第一原理计算和有效的k*p模型。
2017-10-27 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
Chiral anomaly and positive longitudinal magnetoresistance in the type-II Dirac semimetals $\it{A}_x$PdTe$_2$ (\textit{A} = Cu, Ag)
本文研究了Ag插层PdTe$_2$的平面霍尔效应、磁阻和热输运性质,观察到正纵向磁阻,实验结果与手性反常理论模型吻合,证实了Weyl物理主导了PdTe$_2$及其Cu、Ag插层化合物中的平面霍尔效应。
2024-01-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Sondheimer oscillations as a probe of non-ohmic flow in type-II Weyl semimetal WP$_2$
当电子应用中的导体收缩时,微观传导过程导致严重偏离欧姆定律。取决于动量守恒($l_{MC}$)和弛豫($l_{MR}$)电子散射的长度尺度以及器件尺寸($d$),电流流动可以从欧姆状态转变到弹道状态再到流体动力学状态以及它们的更奇异的混合。到目前为止,在原位,在operando的方法来获得这些参数的自我一致的微/纳米器件内,从而确定其导电制度,是严重缺乏。在这种情况下,我们利用Sondheimer振荡,半经典的磁阻振荡由于螺旋电子运动,作为一种方法,以获得$l_{MR}$在微器件中,即使当$l_{MR}\gg d$。这给出了大量的信息$l_{MR}$补充量子振荡,这是敏感的所有散射过程。我们提取$l_{MR}$的Sondheimer振幅的拓扑半金属WP $_2$,在升高的温度高达$T\sim 50$ ~K,在一个范围内最相关的流体动力学输运现象。我们的数据微米尺寸的设备是在很好的协议与实验报告的大批量$l_{MR}$,从而确认WP $_2$可以微制造而不退化。实际上,测量的散射率与理论预测的电子-声子散射率匹配良好,从而支持在这些温度下WP $_2$中电子和声子之间的强动量交换的概念。这些结果最终确立了Sondheimer振荡作为研究非欧姆电子流的微器件中$l_{MR}$的定量探针。
2020-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Giant gate-controlled room temperature odd-parity magnetoresistance in magnetized bilayer graphene
本研究在双层石墨烯与Cr₂Te₂Ge₆异质结构中发现了巨室温奇宇称磁电阻,可通过静电门控调控,源于贝里曲率与轨道磁矩耦合,为探测时间反演对称性破缺提供了新探针。
2024-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport evidence for the three-dimensional Dirac semimetal phase in ZrTe5
拓扑Dirac半金属是近年来发现的一类新材料,引起了人们的广泛关注.这种材料可以被视为石墨烯的三维(3D)类似物,并且在体相中具有线性能量色散,从而导致一系列奇异的传输特性。在这里,我们报告的直接量子输运证据的3D狄拉克半金属相的层状材料ZrTe 5的角相关磁阻测量下的高磁场高达31特斯拉。在磁场仅沿电流方向取向的情况下,我们观察到了非常明显的由手征反常引起的负纵向磁电阻。显著的Shubnikov-de Hass(SdH)量子振荡的纵向磁阻和横向霍尔电阻观察到,揭示各向异性轻回旋质量和高流动性的系统。特别地,在SdH中存在一个非平凡的π-Berry相,这为三维Dirac半金属相提供了明确的证据.此外,我们观察到明显的朗道能级分裂在强磁场下,这表明狄拉克点分裂为外尔点可能是由于时间反演对称性破缺。我们的研究结果表明,ZrTe 5是一个理想的平台,研究三维无质量狄拉克和Weyl费米子在一个层状化合物。
2016-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of an unexpected negative magnetoresistance in magnetic Weyl semimetal Co$_3$Sn$_2$S$_2$
时间反演对称性破缺允许与电子拓扑结构相关的一组丰富的磁输运性质。以磁性Weyl半金属Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$为研究对象,制备了微带,并在100 K ~ 180 K温度范围内,在磁场$μ_0 H$ ~ 2 T范围内研究了其横向和纵向输运性质.我们建立的磁阻(MR)的存在下,高达1%的强各向异性依赖于投影的$H$的易轴磁化,这超过了所有其他磁阻效应。基于详细的唯象模型,我们将观察到的具有意想不到的各向异性形式的结果归因于磁振子-电子耦合导致的磁振子MR。此外,类似的角度依赖性也被发现在横向电阻率,我们表明,起源于普通霍尔和异常霍尔效应的组合。因此,磁性和拓扑性质的相互作用支配着这个磁性Weyl系统的磁输运特征。
2022-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous planar Hall effect in a kagome ferromagnet
到目前为止,外尔节点的宏观特征是由手征异常引起的负纵向磁阻。然而,负纵向磁阻并不是手性异常所独有的,并且可以由于完全不同的机制而产生,例如电流喷射或铁磁系统中由于磁振子散射的抑制。因此,可以唯一地归因于外尔节点的存在的宏观效应是期望的。在这里,我们表明,平面霍尔效应可能是外尔节点的标志。我们研究了Fe $_3$ Sn $_2$的各向异性磁电阻和平面霍尔效应,它具有kagome晶格,被预测为II型Weyl金属。我们发现,平面霍尔效应除了包含普通场对称贡献外,还包含场反对称贡献。场反对称平面霍尔效应具有3重旋转对称性,与对称平面霍尔效应明显不同,但与Fe $_3$ Sn $_2$中磁化的3重旋转简并性一致。反对称平面霍尔效应的温度和场依赖性排除了基于来自反常霍尔效应的贡献的解释,并且与对称平面霍尔效应不同,指向不同的起源。我们将反对称平面霍尔效应归因于Fe $_3$ Sn $_2$的拓扑性质,这是由于Weyl II节点的存在。我们的发现提供了一个有前途的路线宏观探测外尔系统。
2020-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Novel magnetoresistance features in HgSe single crystal with low electron concentration
首次研究了低电子浓度硒化汞单晶在宽温度和磁场范围内的磁阻特性。实验测定了电子光谱和散射的一些基本参数。磁输运的两个重要特征被发现-强的横向磁电阻(MR)和负的纵向磁电阻,这可以表明在HgSe的Weyl半金属(WSM)的拓扑相的存在。考虑到这一假设,我们建议在低电子能量的硒化汞的修改带图。所获得的结果是必不可少的物理学的无带隙半导体和WSM-有前途的材料在电子学,自旋电子学,计算机和激光技术的各种应用的更深入的理解。
2017-12-06 cond-mat.mtrl-sci
Antiphase boundary-driven large exchange bias and negative magnetoresistance in NiCo2O4
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校)
研究镍基尖晶石氧化物NiCo2O4,发现其在外部磁场冷却时有交换偏置效应,5K时交换偏置场约375 Oe,10K时负磁阻约31.5%。经分析,负磁阻和交换偏置现象源于反相边界形成,由高分辨率透射电子显微镜证实。
2026-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Quasi-isotropic orbital magnetoresistance in lightly doped SrTiO$_{3}$
平行于电流的磁场不会在载流子上产生洛伦兹力。因此,轨道纵向磁阻是意料之外的。本文报道了在轻掺杂SrTiO $_{3-x}$中观察到的与电流和磁场的相对取向无关的大的非饱和磁电阻。我们表明,这种准各向同性的磁阻可以解释,如果沿所有方向的载流子迁移率平滑地随磁场。当偶极相关长度大于载流子之间的距离时,这种反常状态仅限于低浓度。我们确定回旋运动的电子在一个潜在的景观定制的极域准各向同性轨道磁阻的摇篮。这一结果对理论提出了挑战,可能是轻掺杂量子电材料的一个普遍特征。
2021-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
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
Composition dependence of magnetoresistance in Fe$_{1-x}$Ni$_{x}$ alloys
用四探针法测量了Fe $_{1-x}$ Ni $_x$(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7和0.9)合金在5 ~ 300 K温度范围内有无8 T纵向磁场作用下的电阻。x=0.1和0.9合金的零场电阻率,在室温附近以上的电阻率的主要贡献是由于电子-声子散射,而x=05和0.7合金的电子-磁振子散射是占主导地位的。x=0.1和0.9的合金在5 ~ 300 K范围内表现出正的磁电阻效应。对于x=0.5和0.7的合金,随着温度的升高,磁阻从正变到负。符号变化的温度随着合金中Ni浓度的增加而增加。对于x=0.1,0.7和0.9的合金,场相关磁电阻为正,而对于x=0.5的合金,场相关磁电阻为负。对于x=0.1的合金,MR随磁场呈线性变化。所有其他合金的MR在磁场中遵循二阶多项式。
2019-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Full angular dependence of the spin Hall and ordinary magnetoresistance in epitaxial antiferromagnetic NiO(001)/Pt thin films
本文报道了在没有任何铁磁元素的反铁磁绝缘体NiO(001)和重金属Pt的双层膜中,自旋霍尔磁阻(SMR)的三维角度依赖性的观测结果.通过在高达11 T的磁场中沿着三个正交平面(xy、yz和xz旋转平面,其中z轴与样品平面正交)旋转样品来测量检测到的角度相关纵向和横向磁阻。总的磁电阻有贡献所产生的SMR和普通的磁电阻。SMR信号的开始发生在1 T和3 T之间,并且在高达11 T时没有可见的饱和。SMR的三维角度依赖性可以通过考虑NiO(001)中磁致伸缩反铁磁S-和T-畴的可逆场致重新分布的模型来解释,该模型源于非磁性MgO衬底的塞曼能量和弹性夹紧效应之间的竞争。从观察到的SMR比,我们估计在NiO/Pt界面的自旋混合电导大于$2\times10^{14}$ $Ω^{-1}$ $m^{-2}$。我们的研究结果表明,在稳定的NiO(001)薄膜,在xy-和xz-平面的旋转电检测的Néel矢量方向的可能性。此外,我们表明,仔细减去普通的磁阻贡献是至关重要的,正确估计的SMR的幅度。
2021-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic transverse magnetoresistance temperature dependence in Mn3Ga Weyl semimetal with chiral anomaly
研究了c取向外延GaN/Mn3Ga薄膜的横向磁阻,发现200-300 K下磁阻从负线性转为正二次依赖,230 K处发生金属-半导体转变,不对称性源于磁八极簇自旋极化电流,第一性原理计算证实自旋结构重排。
2024-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Large magnetoresistance and non-zero Berry phase in the nodal-line semimetal MoO2
我们进行了电子能带结构和费米面的计算,以及测量的纵向电阻率rhoxx(T,H),霍尔电阻率rhoxy(T,H)和量子振荡的磁化强度作为温度的函数在不同的磁场与单斜晶体结构的MoO 2。能带结构计算表明,在忽略自旋轨道耦合的情况下,MoO 2是一种半金属结构。结果发现,在2 K和9 T下,大的磁阻达到5.03x10^4%,其接近二次场依赖性和场诱导的rhoxx(T)上转行为,许多拓扑非平凡以及平凡半金属的共同特征,也出现在MoO 2中。所观察到的属性归因于一个完美的电荷载流子补偿,证明了两个计算依赖于费米表面拓扑结构和霍尔电阻率测量。磁场沿电流方向的负磁电阻和de Haas-van Alphen测量中的非零Berry相的观察表明MoO 2中出现了Weyl点对,这可能是由于晶体对称性破缺所致。这些结果突出了MoO 2作为研究氧化物拓扑性质的新平台材料。
2020-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Evolution and breakdown of chiral anomaly in Weyl semiconductor tellurium
Sun Yat-sen University(中山大学);South China Normal University(华南师范大学);Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学);Capital Normal University(首都师范大学)
该研究以掺杂碲为平台,探究Weyl半导体中手征反常的演化,发现其负纵向磁阻可通过费米能级与磁场调控,低温极端量子极限下磁阻反转暗示磁场诱导的集体电子态相变,为相关量子态研究提供见解。
2026-10-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph quant-ph