Inverted Hanle spin precession induced magnetoresistance in chiral/semiconductor systems
本研究详细分析了手性/半导体系统中的 Hanle 自旋进动诱导磁阻,发现其与铁磁情况相反,并通过建模证明手性系统与铁磁体的 Hanle 信号在所有参数下均互为相反。
2024-09-27 cond-mat.mes-hall
Chiral anisotropic magnetoresistance of ferromagnetic helices
研究了电沉积法和激光印刷法制备的CoNi微螺旋铁磁薄膜的各向异性磁电阻效应。我们发现,三维绕组的几何形状决定了一个特征的角度和字段的AMR由于螺旋形状各向异性和外部磁场之间的竞争依赖。此外,我们发现,有一个额外的贡献AMR的比例所施加的电流,并依赖于螺旋手性。我们把这种贡献归因于电流引起的自磁场,它改变了相对于沿螺旋线流动的电流的磁化方向。我们的研究结果强调了三维弯曲几何形状的兴趣,以调整AMR和实现管状磁阻器件。
2019-04-24 cond-mat.mes-hall
Partial preservation of chiral symmetry and colossal magnetoresistance in adatom doped graphene
我们分析了吸附原子掺杂石墨烯在低杂质浓度下的电子性质。我们专注于安德森本地化制度和计算的本地化长度($ξ$)作为电子掺杂和外部磁场的函数。杂质态与碳的$p_z$态杂交,并在狄拉克点附近形成部分填充的能带。在杂质带中心附近,系统有效哈密顿量的手征对称性部分保持,这导致$ξ$的大幅度增强。输运性质的敏感性,即莫特的可变范围跳跃尺度$T_0$,一个外部磁场垂直于石墨烯片导致巨大的磁阻效应,在最近的实验中观察到。
2014-01-27 cond-mat.mes-hall
Negative Magnetoresistance without Chiral Anomaly in Topological Insulators
拓扑半金属和拓扑绝缘体中的一个有趣现象是当沿电流方向施加磁场时观察到的负磁阻(MR)。对于拓扑半金属中的负磁电阻现象,人们普遍认为是手征反常现象,而对于拓扑绝缘体中的手征反常现象还没有很好的定义。我们利用半经典运动方程计算了三维拓扑绝缘体的磁共振,其中Berry曲率明显地导致了反常的速度和轨道矩。我们的理论结果与实验定量一致。负MR对温度不敏感,并且随着费米能接近带边而增加。轨道矩和g因子对负磁电阻也有重要影响,我们的结果对三维拓扑绝缘体中的负磁电阻现象给出了合理的解释,有助于理解拓扑态物质中的反常量子输运.
2017-10-19 cond-mat.mes-hall
Negative longitudinal magnetoresistance in Dirac and Weyl metals
最近人们发现狄拉克和外尔金属具有不寻常的弱场纵向磁电阻:在磁场中具有大的、负的和二次的磁电阻。这已被证明是由手征异常引起的,即在共线取向的外部电场和磁场存在下手征电荷的不守恒。在本文中,我们报告在狄拉克和外尔金属的这种效应的理论。我们证明,这种现象包含两个重要的成分。一个是磁场诱导的手征电荷密度和总电荷密度(或相对论场论术语中的矢量)之间的耦合。这是由贝里曲率引起的,原则上只要贝里曲率非零,即对狄拉克和外尔金属是非特异性的,它就存在。然而,这种耦合,导致一个大的负二次磁阻只有当第二成分存在时,即当手性电荷密度是一个几乎守恒的量与长的弛豫时间。这种性质是狄拉克和外尔金属所特有的,只有当费米能接近狄拉克或外尔节点时才能实现,表达了这些材料的一个重要的低能性质,即涌现的手征对称性。
2015-06-29 cond-mat.mes-hall
Current-in-plane magnetoresistance in chiral-molecule/ferromagnetic metal bilayer due to thermally induced spin polarization
本文报道了室温下手性分子/铁磁金属双层膜的手性-感应电流-面内磁电阻效应。先前报道的手性诱导电流垂直于平面磁电阻(CPP-MR)源于手性诱导自旋选择性(CISS)效应,该效应需要电荷电流通过分子。相比之下,在本研究中观察到的CIP-MR不需要通过分子的偏置电荷电流。CIP-MR的温度依赖性表明手性分子中的热诱导自旋极化是观察到的MR的关键。
2021-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Quantum Framework for Negative Magnetoresistance in Multi-Weyl Semimetals
Indian Institute of Technology Indore(印度印多尔理工学院)
本文提出了一种多韦尔半金属中负磁电阻的量子力学框架,通过Landau量子化和奇点异常机制解释了负磁电阻的实验特征。
2025-12-31 cond-mat.mes-hall
Weak Localization in Systems with Chiral Spin Textures and Skyrmion Crystals
发展了含Skyrmions的二维手征自旋织构系统的干涉诱导电导率量子修正理论。研究了电子与自旋织构之间的交换相互作用对电子波弱局域化的影响。自旋退相速率被计算为自旋织构尺寸的函数。反常磁电阻被证明是由自旋织构的大小和磁化强度的空间分布。分析了平均磁化诱导自旋劈裂对弱局域化的影响。研究了Skyrmion晶体的弱反定域磁电阻效应。我们认为,分析的低场磁电阻作为一个独立的工具,手性自旋纹理的实验检测,特别是,skyrmions。
2019-03-06 cond-mat.mes-hall
Chiral Anomaly and Diffusive Magnetotransport in Weyl Metals
本文提出了外尔金属扩散磁输运的微观理论,并阐明了它与手征反常的关系。我们推导了总电荷密度和轴向电荷密度的耦合扩散方程,并表明手征异常表现为磁场诱导的耦合。我们证明了一个普遍的实验观察到的后果,这种耦合在Weyl金属的磁输运是一个二次负磁阻,这将主导所有其他的贡献在一定条件下的磁阻。
2014-12-09 cond-mat.mes-hall
The large unsaturated magnetoresistance of Weyl semimetals
外尔半金属态是一种新型的拓扑无带隙态,由于手征反常而具有奇异输运性质。最近,通过第一性原理计算和实验证实了包括TaAs、NbAs、NbP等在内的一系列具有超晶格WSM的候选化合物。TaAs族具有很大的非饱和磁电阻效应,但至今尚未得到解释。在这里,我们给出了一个理论计算XMR的基础上扩展的有效介质方法外尔半金属。预测了高磁场下XMR的幂律和“开启”磁场,与实验数据吻合较好。此外,我们还研究了$θ$相关的磁电阻效应,发现了由手征反常引起的正XMR和负磁电阻之间的转变,这需要进一步的实验证实。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall
Electrostatically controlled spin polarization in Graphene-CrSBr magnetic proximity heterostructures
研究 graphene/CrSBr 磁邻近异质结,利用量子霍尔边缘通道提取交换位移,并实现无磁场下 -50% 至 +69% 的静电可调自旋极化。
2023-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Magnetoresistance beyond the Jullière Model for Spin Selectivity in Chiral Molecules
Peking University(北京大学);Central South University(中南大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
研究揭示了自旋轨道耦合在螺旋分子诱导自旋选择性中的关键作用,并展示了磁近邻效应如何增强磁电阻,为自旋电子器件设计提供新思路。
2025-12-03 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Current-Induced Spin Accumulation and Magnetoresistance in Chiral Semimetals
该研究证明在手性半金属中,因镜像对称破缺使相反手性Weyl节点能量不同,避免了自旋积累抵消,并发现与电流诱导自旋积累相关的独特磁电阻机制。
2023-11-10 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit enabled all-electrical readout of chiral spin-textures
手性和拓扑结构是密切相关的基本概念,这是大量探索建立自旋织构作为潜在的磁性比特在信息技术。然而,由于手性属性的电读取对于传统的电流对平面(CPP)感测设备是非常重要的,因此这种雄心受到抑制。在这里,我们证明了从广泛的第一性原理模拟和多重散射扩展的手性自旋混合磁阻(C-XMR)的出现,使高效率的全电读出的手性和螺旋分别一维和二维的磁性状态的物质。它是线性的自旋-轨道耦合,相反的二次依赖与新推出的非本地自旋混合各向异性MR(X-AMR)。这样的运输效果是系统化的各种非共线磁状态-自旋螺旋和skyrmions -和相比,未发现的自旋轨道独立的多站点磁阻。由于它们在现成的读取设备中的简单实现,所提出的磁阻提供了令人兴奋的和决定性的成分,以探索与全电手段丰富的物理拓扑和手性磁性物体。
2022-02-23 cond-mat.mes-hall
Linear-response magnetoresistance effects in chiral systems
手性诱导的自旋选择性(CISS)效应使得能够检测作为电荷信号的手性。它经常使用一个双端电路的几何形状进行研究,其中一个铁磁体连接到一个手性组件,并在磁化反转时报告电阻的变化。然而,这是不期望在线性响应制度,因为补偿互惠过程,限制了实验结果的解释。在这里,我们表明,磁阻效应确实可以出现,即使在线性响应制度,无论是通过改变的幅度或方向的磁化强度或施加的磁场。我们在自旋阀器件和手性薄膜中说明了这一点,即CISS诱导的Hanle磁电阻(CHMR)效应。这种效应有助于区分自旋输运相关效应与其他效应,从而可以进一步了解CISS的起源。
2021-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enantiomer-Selective Magnetoresistance in Chiral Gold Nanocrystals by Magnetic Control of Surface Potentials
本研究在手性金纳米晶体中发现对映体选择性磁电阻效应,通过磁场方向控制表面电势实现电阻的数十倍调制,并可通过表面化学调节,为手性纳米电子学提供新机制。
2025-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral anomaly induced negative magnetoresistance in topological Weyl semimetal NbAs
本文报道了外磁场与电场平行时NbAs中Weyl费米子的锥间输运,这种量子现象称为Adler-Bell-Jackiw反常.令人惊讶的是,NbAs中产生的负磁阻(MR)显示出与NbP的显著差异。所观察到的低场正MR下降,这是在低温下失踪的NbP,表明自旋轨道耦合(SOC)是显着更强的NbAs比前者。结果表明,砷对TaAs和NbAs中有机碳的贡献不可忽略。
2015-06-10 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
Giant negative magnetoresistance induced by the chiral anomaly in individual Cd3As2 nanowires
Cd_3As_2是一种新型的狄拉克半金属,在三个动量方向上都具有线性色散,可以看作是石墨烯的三维模拟物。Dirac半金属的时间反演对称性或空间反演对称性破缺后,将转变为具有奇异手征反常效应的Weyl半金属,而Cd 3As 2中手征反常的实验证据尚不清楚。在这里,我们报告的个别Cd 3As 2纳米线的磁输运性质。当磁场与电场方向平行时,在60 K和300 K下分别观察到-63%和-11%的负磁阻效应,证实了Cd 3As 2纳米线的手征磁效应.此外,临界磁场BC,其中有一个极值的负MR,随着温度的升高而增加。作为在Cd 3As 2纳米线中首次观察到的手征异常诱导的负MR,这可能为Dirac半金属的低维物理提供有价值的见解。
2015-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topologically protected magnetoresistance by quantum anomalous Hall effect
本研究提出受拓扑陈数保护的反铁磁体系量子反常霍尔效应磁阻模型,通过电场与交换场调控实现QAHI/QSHI/QAHI结及两种自旋构型,得到对尺寸和无序鲁棒的电调控磁阻效应。
2025-09-04 cond-mat.mes-hall
Weak localisation magnetoresistance and valley symmetry in graphene
由于单层石墨中电子的手征性质(石墨烯)可以预期其中存在弱反定域和正弱场磁阻。(这破坏了每个谷中费米线的p/-p对称性)抑制了反定域,而inter-由于实际石墨烯片中原子级尖锐散射体或窄线中的边缘而引起的谷散射倾向于恢复传统的负散射磁阻效应我们通过评估石墨烯的磁阻对弛豫速率的依赖性来证明这一点,弛豫速率与打破系统的“隐藏”谷对称性的各种可能方式相关。
2006-10-17 cond-mat.mes-hall
Giant chirality-induced spin-selectivity of polarons
手性诱导的自旋选择性(CISS)效应在许多有机分子和结构中产生强烈的自旋相关输运。它的发现提出了迷人的基本问题以及可能的应用前景。基本的现象,一个强烈的不对称的磁阻,尽管没有磁性,现在被理解为从自旋轨道耦合和手性几何形状的组合。然而,在室温下观察到电子螺旋性的实验特征,即,其能量尺度超过有机系统中典型的自旋-轨道耦合几个数量级。这项工作表明,CISS的一个新的能量尺度出现了极化子携带的电流,即,在强电子-声子耦合的存在下。特别是,我们发现,极化子波动起着至关重要的作用,在两个表现形式的CISS在运输测量-自旋相关的传输概率通过系统和非对称磁阻。
2022-08-04 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance in chiral systems driven by inter-band spin-orbit coupling
Institute for Quantum Life Science, National Institutes for Quantum Science and Technology (QST)(量子科学技术研究院量子生命科学研究所)
本文通过多带模型研究手性诱导自旋选择性中的磁电阻,发现带间自旋轨道耦合与在位库仑相互作用可产生超过25%的自旋极化,揭示了带间自旋轨道耦合的关键作用。
2026-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic negative magnetoresistance from the chiral anomaly of multifold fermions
本文在CoSi中观测到多重费米子的手征反常所导致的内禀负磁阻,并通过半经典理论和非线性霍尔效应证实其物理起源,从而将手征反常推广到外尔费米子的高自旋推广体系。
2024-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other hep-ph
Theory for the negative longitudinal magnetoresistance in the quantum limit of Kramers Weyl semimetals
负磁阻在非磁性材料中是罕见的。最近,在$β$ $_2$ Se的量子极限中观察到了负磁阻效应,在平行于外加电流的强磁场中,只有一个朗道能级带被占据. $β$ -Ag $_2$ Se是一种在费米能附近具有带简并性的Kramers Weyl锥的材料。Kramers Weyl锥存在于所有对称手性晶体中的时间反演不变动量,并且存在于这些动量的子集,包括$Γ$点,在非对称手性晶体中。在这里,我们提出了一个理论的负磁电阻的量子极限的Kramers Weyl半金属。我们表明,虽然有一个带接触类似的外尔半金属,负磁阻可以存在没有手征异常。我们发现它需要屏蔽电子和杂质之间的库仑散射势,这自然是在$β$ -Ag $_2$ Se的情况。
2020-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gigantic tunneling magnetoresistance in magnetic Weyl semimetal tunnel junctions
研究了由外尔半金属接触构成的磁性隧道结的隧穿磁电阻效应。我们发现,手征磁化锁定导致一个巨大的隧穿磁电阻比,效果不依赖于自旋过滤的隧道势垒。我们的研究结果表明,在反平行配置的电导是更敏感的磁化波动比在MTJ与正常铁磁体,并预测TMR高达10^4%时,实际的磁化波动占。此外,我们表明,费米弧状态引起的电导的非单调依赖于两个接触的磁化之间的错位角。
2021-03-17 cond-mat.mes-hall
Longitudinal negative magnetoresistance and magneto-transport phenomena in conventional and topological conductors
最近,在Weyl和Dirac半金属中观察到了大的负纵向(平行于磁场)磁电阻。据信这与这些材料的拓扑电子能带结构相关的手性异常有关。我们表明,在一定的参数范围内,这种现象也可以存在于传统的中心对称和时间反转导体,缺乏拓扑保护的电子光谱和手征异常。我们还讨论了磁场对热导率和热电张量纵向分量的增强作用。
2017-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Reply to "Comment on 'Spin-dependent electron transmission model for chiral molecules in mesoscopic devices'"
在这里,我们再次强调在手性系统中产生CISS(自旋电荷电流转换)和在两端电子器件中检测它作为磁阻之间的区别。我们还强调了重要的电气测量结果之间的差异,在线性响应政权和那些在非线性政权。
2020-03-04 cond-mat.mes-hall
Super-magnetoresistance effect in triplet spin valves
我们研究了在两个非共线磁化的铁磁区之间插入一个三重态超导间隔层所得到的三重态自旋阀。我们证明了三重态自旋阀的磁阻依赖于d-矢量的相对取向,表征超导态,和铁磁层的磁化方向。对于具有长超导体特征的器件,达到了库珀对自旋电子学机制,从而可以观察到仅由库珀对维持的极化电流的性质。在这种状态下,超磁阻效应出现,并且超导间隔物的序参量的手征对称性容易被识别。我们的研究结果打开了新的视角,在设计设备的基础上的合作性质的铁磁和三重态相关的自旋电子学框架。
2013-03-02 cond-mat.mes-hall
Positive magnetoresistance and chiral anomaly in exfoliated type-II Weyl semimetal $T_\mathrm{d}$-WTe$_{2}$
层状范德华半金属$T_\mathrm{d}$ -WTe $_{2}$具有非饱和极正磁电阻(MR)和可调手征反常等特性,是典型的拓扑Ⅱ型Weyl半金属体系。在这里,$\sim$ 45 nm厚的机械剥离片的$T_\mathrm{d}$ -WTe $_{2}$研究$via$原子力显微镜,拉曼光谱,低- $T$ /高- $μ_{0}H$磁输运测量和光学反射率。本文报道了费米液态的各向异性对大正横$\mathrm{MR}_\perp$起源的贡献以及Ⅱ型外尔费米子的手征反常特征。发现样品在空气中是稳定的,并且没有观察到氧化或电子性质的退化。建立了横向$\mathrm{MR}_\perp$ $\sim$ 1200和在垂直场$T=5\,\mathrm{K}$作用下的平均载流子迁移率$5000$ 1.cm $^{2}$ V $^{-1}$ s $^{-1}$。该系统遵循费米液体模型为$T\leq50\,\mathrm{K}$和费米表面的各向异性的结论是在所观察到的正MR的起源。的电子行为的各向异性也证实了光学反射率测量。晶轴和所施加的电场和磁场的相对取向被证明引起所观察到的手性异常的面内磁输运。
2021-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Giant Planar Hall Effect in Topological Metals
近年来,凝聚态物理中手征反常现象的实验观测引起了人们极大的兴趣。这表现为强的负纵向磁阻,并且迄今为止在Na $_3$ Bi、ZrTe $_5$和GdPtBi中清楚地观察到。在这项工作中,我们指出,手征异常必须导致拓扑金属中的另一种效应,这是迄今为止被忽视的:巨平面霍尔效应(GPHE),这是一个大的横向电压时,在平面磁场是不与电流对齐的外观。此外,我们证明了GPHE是密切相关的角度窄化的负纵向磁阻信号,实验观察到的。
2017-07-18 cond-mat.mes-hall
Van Hove singularity-induced negative magnetoresistance in Dirac semimetals
本文提出态密度中的van Hove奇点可诱导Dirac半金属负磁阻,并通过拟合Cd₃As₂薄膜实验数据验证了该机制。
2023-12-10 cond-mat.mes-hall
Interplay of chiral and helical states in a Quantum Spin Hall Insulator lateral junction
我们研究了在有和没有外加磁场的情况下,碲化汞量子阱(一种规范的二维拓扑绝缘体)中的静电门控横向结的电子输运。我们独立地控制结区域内部和外部的载流子密度,从而调整在这些区域中的每个区域中传播的1D边缘模式的数量和性质。在二维带隙外,磁场驱动系统进入量子霍尔区,手征态在边缘传播。在这个制度中,我们观察到分数高原,反映了1D手性模式之间的平衡跨越交界处。随着载流子密度在中心区域和中等场接近于零,我们观察到电阻的振荡,我们归因于法布里-珀罗干涉的螺旋状态,使时间反演对称性破缺。在更高的领域,这些振荡消失,与预期的螺旋状态时,带反转解除协议。
2017-12-13 cond-mat.mes-hall
Field-Induced Weyl-Like Crossings and Longitudinal Magnetoconductivity in Dirac Systems
Instituto Superior de Tecnologı́as y Ciencias Aplicadas, Universidad de La Habana(哈瓦那大学应用技术与高等理工学院)
本文构建低能模型,提出纵光子诱导的赝标量可将 Dirac 半金属转变为 Weyl 半金属,并给出纵向磁电导一般表达式,成功解释 ZrTe5 和 Na3Bi 的负纵向磁阻。
2026-10-22 cond-mat.mes-hall hep-ph
Evidence for trivial Berry phase and absence of chiral anomaly in semimetal NbP
我们报告了详细的磁输运研究在NbP单晶。用气相传输法生长出了高质量的晶体。一个非常大的磁阻被证实在低温下,这是非饱和,并在高场线性。解释线性磁阻模型进行了讨论,有人认为,在铌磷这是联系在一起的载流子迁移率波动。没有看到负的纵向磁电阻,不像其他几个外尔铌酸盐,这表明缺乏明确的手征异常在NbP。在低温下观察到与Berry相相关的Unambibibrium Shubnikov-de-Haas振荡。朗道扇形图表明,在NbP晶体对应的费米面极值在30.5特斯拉平凡贝瑞相。
2016-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetotransport in Dirac metals: chiral magnetic effect and quantum oscillations
狄拉克金属的特征是费米准粒子的线性色散,狄拉克点隐藏在费米面内。我们利用手征动力学理论研究了这类材料的磁输运性质,在同一框架内描述了手征磁效应引起的负磁阻效应和费米面的存在引起的磁阻效应的量子振荡。我们讨论的相关性所获得的结果,最近的测量${\rm Cd_3As_2}$。
2015-07-17 cond-mat.mes-hall hep-ph nucl-th
Chiral anomaly and transport in Weyl metals
我们提出了一个概述,我们最近的工作外尔金属输运现象,这可能是连接到他们的非平凡的拓扑性质,特别是手征异常。我们认为外尔金属中存在两种与手征异常有关的基本现象:异常霍尔效应(AHE)和手征磁效应(CME)。虽然AHE是在原则上存在于任何铁磁金属,我们证明,磁性外尔金属是区别于普通的铁磁金属的情况下的非本征和费米表面部分的内在贡献的AHE,只要费米能量是足够接近外尔节点。因此,外尔金属中的AHE被证明是一个纯粹的内在的,普遍的属性,完全由第一布里渊区中的外尔节点的位置决定。换句话说,铁磁外尔金属可以被认为是具有纯本征AHE的铁磁金属的唯一示例。进一步发展了外尔金属扩散磁输运的全微观理论。我们推导出耦合扩散方程的总的和轴向(即节点反对称)的电荷密度,并表明手性异常表现为磁场诱导的耦合之间。我们表明,实验观察到的后果CME在磁输运在Weyl金属是一个二次负磁阻,这将占主导地位的所有其他贡献的磁阻在一定条件下,可被视为吸烟枪传输特性,独特的Weyl金属。
2015-02-26 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance signature of two-dimensional electronic states in Co$_3$Sn$_2$S$_2$
二维(2D)狄拉克带和平坦带是kagome晶格的特征。然而,关于它们的电输运的实验研究很少,因为由堆叠的2D可果美层组成的可果美材料的三维(3D)体带主导了输运。本文报道了可果美材料Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$的磁电阻(MR)研究。基于温度,磁场,和场的角度依赖的电阻率的分析,我们得到了一个完整的解剖MR。除了一个磁振子MR,手征依赖的MR,和手征异常引起的MR,最有趣的功能是轨道MR的尺度只与平面外的字段,这强烈表明其2D的性质。我们把它归因于kagome晶格的狄拉克带。
2023-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unconventional Spin Valve Based on Normal Metal/Chiral Molecule/Altermagnet Junctions
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院量子材料国际中心);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);Hunan Key Laboratory for Super-microstructure and Ultrafast Process, School of Physics, Central South University(中南大学物理学院超微结构与超快过程湖南省重点实验室)
研究基于正常金属/手性分子/交替磁体结构建自旋阀,利用非平衡格林函数方法和朗道尔 - 布蒂克尔公式,揭示了自旋阀电导和磁阻特性,为开发高效、可控且无杂散场的自旋电子器件奠定基础。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
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 Anisotropic Magnetoresistance in a Quantum Anomalous Hall Insulator
当三维(3D)铁磁拓扑绝缘体薄膜在面外磁化时,理想地通过无耗散的一维(1D)手征态发生传导,所述手征态的特征在于量子化的零场霍尔电导。最近实现的这种现象-量子反常霍尔效应-提供了一个概念上的新平台,研究边缘态传输,不同于更广泛研究的整数和分数量子霍尔效应,产生于朗道能级形成。在这种情况下出现了一个重要的问题:这些1D边缘状态如何演变的磁化从面外改变到面内?我们研究这个问题,通过研究场倾斜驱动的交叉从主要边缘状态的运输扩散运输在铬掺杂的(Bi,Sb)2 Te 3薄膜,作为系统从量子反常霍尔绝缘体过渡到一个无间隙,铁磁拓扑绝缘体。交叉体现在一个巨大的,电可调的各向异性磁阻,我们解释使用Landauer-Buttiker形式主义。我们的方法提供了一个强大的手段,量化边缘状态的贡献,运输温度和化学势制度远离完美的量化。
2015-03-12 cond-mat.mes-hall
Discrete helicoidal states in chiral magnetic thin films
MnSi薄膜的磁电阻测量和微磁方程的严格解析解表明,场致解旋是通过离散步骤进行的。磁力测量数据和理论结果之间的比较表明,有限尺寸效应限制了波长,并导致在螺旋体的匝数的量化。我们展示了一个典型的自旋电子器件,其中磁场可以推动或拉动单个线圈,使其成为可以通过电气方式读取的磁性弹簧。
2014-02-25 cond-mat.mes-hall
Chiral anomaly in noncentrosymmetric systems induced by spin-orbit coupling
在具有Weyl点对的凝聚态系统中,手征反常现象可能得以实现。在这里,我们表明,手征异常可以实现在不同的非中心对称系统,即使没有Weyl点对时,自旋轨道耦合诱导非零Berry曲率通量通过费米面。这促使凝聚态物质的手征异常被解释为费米面性质,而不是外尔点性质。自旋-轨道耦合诱导的反常再现了手征反常的电荷输运性质,如负纵向磁电阻和Weyl半金属中的平面霍尔效应。由于它是自旋-轨道耦合的起源,它也影响自旋输运,并引起异常诱导的纵向自旋电流和磁自旋霍尔效应,这是在传统的Weyl半金属中不存在的。
2022-05-24 cond-mat.mes-hall
Detecting chirality in two-terminal electronic devices
自旋电子学的核心是电子电荷和自旋电流之间的相互转换,这可能来自手性诱导的自旋选择性(CISS)效应。CISS通常被研究为包含手性(分子)组分和铁磁体的双端(2T)电子器件中的磁阻(MR)。然而,缺乏对何时以及如何发生MR的基本了解。在这里,我们揭示了一个基本的机制,产生这样的MR的非线性响应。它需要能量依赖的传输和设备内的能量弛豫。MR的符号取决于手性、载流子类型和偏置方向。此外,我们揭示了如何CISS可以检测到在无磁2T设备的线性响应制度,无论是通过形成一个基于手性的自旋阀使用两个或更多的手性组件,或通过汉勒自旋旋进的设备与一个单一的手性组件。我们的研究结果为基于手性的自旋电子器件和技术提供了工作原理和设计指导。
2020-03-05 cond-mat.mes-hall
Chiral Magnetic Effect due to Inhomogeneous Magnetic Fields in Noncentrosymmetric Weyl Semimetals
手征磁效应是沿着磁场产生电磁电流的现象。最近,在非平衡系统中,在Dirac/Weyl半金属中实验观察到了负纵向磁电阻,这为手征磁效应作为非平衡电流提供了证据。另一方面,手征磁效应作为平衡电流的出现仍然是有争议的。我们提出了一种可能实现的手征磁效应作为一个平衡电流使用非均匀磁场。通过紧束缚计算和线性响应理论,我们证明了非均匀磁场产生的有限电流密度,而电流的空间积分等于零,这与实际晶格系统中手征磁效应的“不通过定理”是一致的.此外,我们提出了一个实验装置来检测外尔半金属材料的效果。
2017-03-29 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance and anomalous Hall effect in micro-ribbons of the magnetic Weyl semimetal Co$_3$Sn$_2$S$_2$
磁性外尔半金属由于其特殊的能带结构而表现出有趣的输运现象。最近的实验表明,在shandite型Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$块体晶体,这种材料系统是一种磁性外尔半金属。为了获得与手性输运相关的长度尺度,必须制造这种迷人化合物的微观结构。因此,我们已经削减微带(典型尺寸$0.3~\times~3~\times~50$ μ $m^3$)从钴$_3$锡$_2$ S $_2$单晶使用Ga $^{2+}$ -离子的聚焦束,并研究了样品尺寸和可能的表面掺杂对磁输运性质的影响。在微带中观察到的大的本征反常霍尔效应与体样品中的本征反常霍尔效应定量一致。我们的研究结果表明,聚焦离子束切割可用于纳米图案化单晶Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$,使未来的运输实验在复杂的微观结构,这Weyl半金属。
2018-12-24 cond-mat.mes-hall
Ballistic magnetoresistance in small-size carbon nanotubes devices
本文采用标准紧束缚方法,从理论上研究了单壁碳纳米管在弹道输运体系中的磁电阻效应。主要的注意力是针对自旋极化电输运的存在下,无论是轴向或垂直磁场。该方法考虑了塞曼分裂以及尺寸和手性效应。这些因素(连同由于强纳米管/电极耦合而导致的能级的加宽)导致超小SWCNT中Aharonov-Bohm振荡的轮廓的严重修改。其他值得注意的发现是,在平行配置(轴向磁场)的弹道磁导是负(正)扶手椅(半导体锯齿形)纳米管,而在垂直配置的磁阻几乎为零扶手椅和锯齿形单壁碳纳米管。
2006-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Insights into the Mechanism underlying the Chiral-Induced Spin Selectivity: The effect of an Angle-Dependent Magnetic Field and Temperature
本研究通过测量手性寡肽单分子层的磁阻角度依赖性,结合量子模拟,揭示了有效自旋轨道耦合及电子-声子相互作用和耗散在手性诱导自旋选择性中的关键机制。
2024-02-03 cond-mat.mes-hall
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
Zero-field dissipationless chiral edge transport and the nature of dissipation in the quantum anomalous Hall state
预计量子反常霍尔(QAH)效应在零磁场下具有手征边缘通道,可以传导自旋极化电流而不耗散。虽然边缘通道已经在QAH效应的先前实验研究中观察到,但它们在零磁场下的无耗散性质尚未得到令人信服的证明。通过对局域和非局域磁电阻的门和温度依赖性的全面实验研究,我们明确地建立了无耗散的边缘输运。通过研究耗散的开始,我们还确定了耗散通道的起源,并澄清了令人惊讶的观察,即QAH效应的临界温度比铁磁性的居里温度小两个数量级。
2015-07-04 cond-mat.mes-hall
The geometry of the CISS effect
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所);Institute for Drug Discovery, Faculty of Medicine, Leipzig University(莱比锡大学医学院药物发现研究所);Institute of Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院物理研究所);Institute of Physics, Chemnitz University of Technology(开姆尼茨工业大学物理研究所)
通过STM实验和分子取向控制,发现磁阻信号随磁化方向、分子手性和取向反转,提出用轴向矢量解释CISS效应,并排除电极化直接作用。
2026-05-29 cond-mat.mes-hall
Gate-tuneable and chirality-dependent charge-to-spin conversion in Tellurium nanowires
本研究针对手性有机材料电导率低的局限,在碲纳米线中实现全电自旋极化生操控与探测,发现其取向由手性和电流决定、大小栅极可调,为无磁手性自旋电子器件奠定基础。
2022-01-02 cond-mat.mes-hall
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