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
Magnetoresistance from Fermi Surface Topology
极大的非饱和磁阻最近已被报道为大量的拓扑平凡和非平凡的材料。人们提出了不同的机制来解释观测到的磁输运特性，但没有得出明确的结论或描绘一个全球性的画面。在这项工作中，我们调查的横向磁电阻的材料相结合的费米表面计算的第一性原理与玻尔兹曼输运理论的方法依赖于半经典模型和弛豫时间近似。我们首先考虑一系列简单的模型费米面提供一个教学介绍到电荷载流子补偿和开放轨道机制，导致非饱和磁阻。然后，我们详细讨论了三种代表性材料的磁输运：（i）铜，一种原型的接近自由电子的金属，其特征在于导致复杂的角磁阻的开放费米表面，（ii）铋，一种拓扑上平凡的半金属，其中已知非常大的磁阻由电荷载流子补偿产生，以及（iii）二磷化钨WP 2，一种最近发现的第二类外尔半金属，保持着化合物中磁阻的记录。在所有这三种情况下，我们的计算显示出良好的协议与磁场的依赖性的磁阻和在低温下测量的各向异性。此外，计算允许的费米表面拓扑结构方面的观察到的功能的充分解释。这些结果将有助于解决一些悬而未决的问题，如拓扑相在拓扑材料中观察到的明显的大非饱和磁阻的作用。
2018-08-24 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
Two-Carrier Transport Induced Hall Anomaly and Large Tunable Magnetoresistance in Dirac Semimetal Cd3As2 Nanoplates
Cd_3As_2是狄拉克半金属的模型材料，在动量空间的三个方向上都具有线性色散关系。Cd_3As_2独特的能带结构使其同时具有Dirac性质和拓扑性质。它可以通过对称破缺被驱动到Weyl半金属或通过增强自旋轨道耦合被驱动到拓扑绝缘体。在这里，我们报告的温度和栅极电压依赖的磁输运性质的Cd 3As 2纳米板的费米能级附近的狄拉克点。霍尔异常表明，随着温度的降低，伴随着从n型到p型导电的转变的双载流子输运。载流子型转变的解释考虑温度依赖的自旋轨道耦合。磁电阻在高温下表现出很大的非饱和值，可达2000%，这归因于系统中的电子-空穴补偿。我们的研究结果对于理解与Dirac/Weyl半金属，如Na 3Bi，ZrTe 5，TaAs，NbAs和HfTe 5中的双载流子输运相关的实验观察是有价值的。
2016-05-13 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
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
Extremely large magnetoresistance and the complete determination of the Fermi surface topology in the semimetal ScSb
我们报告的ScSb，这是一个简单的岩盐型结构的半金属的磁电阻。我们发现最佳样品在2 K和14 T下的磁电阻达到$\sim$ 28000%，并且在低温下呈现出电阻率平台。从磁阻数据中提取的舒布尼科夫-德哈斯振荡允许费米表面的完整构建，包括在其他密切相关的单锑化物中缺失的所谓的$α_3$口袋，以及以$Γ$为中心的额外空穴口袋。从我们的分析中提取的电子浓度（$n$）和空穴浓度（$p$），这表明ScSb是一个几乎补偿半金属与$n/p\approx0.93$。计算的能带结构表明没有带反转，尽管存在额外的空穴袋，但ScSb中的大磁阻可以归因于电子和空穴的近乎完美的补偿。
2018-08-07 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
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
Angular-dependent oscillations of the magnetoresistance in Bi_2Se_3 due to the three-dimensional bulk Fermi surface
我们在载流子密度为5 × 10^18 cm^-3的高质量Bi 2Se 3单晶中观察到了明显的角度相关磁电阻（MR）振荡，该单晶是一种具有剩余体载流子的拓扑绝缘体。我们发现，所观察到的角度依赖的振荡可以很好地模拟通过使用从Shubnikov-de Haas振荡，这澄清了振荡是完全由于体费米面得到的参数。通过完全阐明体振荡，这一结果铺平了道路，区分二维表面态的角度依赖的MR研究Bi 2Se 3与低得多的载流子密度。此外，目前的结果提供了一个令人信服的演示如何各向异性的三维费米面的朗道量子化可以引起显着的角度相关的MR振荡。
2010-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Tremendous tunneling magnetoresistance effects based on van der Waals room-temperature ferromagnet Fe$_3$GaTe$_2$ with highly spin-polarized Fermi surfaces
近年来，范德华磁性异质结构在自旋电子学中受到越来越多的关注。然而，vdW材料室温磁有序的缺乏在很大程度上阻碍了其在实际自旋电子学器件中的发展。最近发现的vdW铁磁体Fe 3GaTe 2具有室温以上的磁有序性和相当大的垂直磁各向异性，受其启发，我们利用第一性原理计算研究了Fe 3GaTe 2的基本电子结构和磁性以及Fe 3GaTe 2/Insulator/Fe 3GaTe 2结构的磁性隧道结（MTJ）中的隧穿磁电阻效应.研究发现，具有高度自旋极化费米表面的Fe 3GaTe 2确保此类磁性隧道结在室温下可以具有显着的隧道磁电阻效应，甚至可以与现有的传统AlOx和MgO基MTJ相媲美。我们的研究结果表明，Fe 3GaTe 2基MTJ可能是实现长时间等待的全磁vdW自旋电子器件的有前途的候选人。
2022-11-17 cond-mat.mtrl-sci
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
Negative magnetoresistance in strained $α$-Sn and $α$-SnGe films in an in-plane magnetic field
University of Cincinnati（辛辛那提大学）；KBR（KBR公司）；Air Force Research Laboratory（空军研究实验室）；Ohio University（俄亥俄大学）
研究了受拉的α-锡和α-锡锗薄膜在平面磁场中的磁输运，发现两种状态下均表现出负磁电阻，但磁电阻对磁场强度的依赖关系不同，结果与奇偶异常假说不符，提示可能有其他机制负责α-锡的狄拉克/韦尔半金属相中的负磁电阻。
2026-04-28 cond-mat.mtrl-sci
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
Tensile Strained Gray Tin: a New Dirac Semimetal for Observing Negative Magnetoresistance with Shubnikov-de-Haas Oscillation
对材料质量的严格要求阻碍了Dirac半金属奇异手征磁效应的研究和潜在应用。在这里，我们建议灰锡是一个完美的候选人观察手征异常效应和Shubnikov-de-Haas（SdH）振荡在相对较低的磁场。基于有效的$k.p$分析和第一性原理计算，我们发现灰锡在拉伸单轴应变下成为Dirac半金属，而不是以前已知的在压缩单轴应变下的拓扑绝缘体.在这个新发现的狄拉克半金属态中，两个狄拉克点位于$k_z$轴上，费米弧出现在（100）面上，这两个狄拉克点可被拉伸[001]应变调谐。由于灰锡的低载流子浓度和高迁移率，在这一半的应变谱中，预计会有一个大的手征异常引起的负磁电阻和一个强的SdH振荡。与其他狄拉克半金属相比，无毒元素灰锡中的狄拉克半金属状态更容易操纵和精确控制。我们设想，灰锡提供了一个完美的平台，通过扫描应变谱从正到负，反之亦然的手征磁效应的应变工程。
2016-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetoresistance, Fermi surface topology, Shoenberg effect and vanishing quantum oscillations in type-II Dirac semimetal candidates MoSi$_2$ and WSi$_2$
我们对两种新型量子材料MoSi $_2$和WSi $_2$的电子结构和费米面拓扑结构进行了全面的理论和实验研究。费米能级附近的电子结构的理论预测进行了实验验证所观察到的量子振荡的电阻率和磁致伸缩的彻底分析。我们确定了MoSi $_2$和WSi $_2$中的费米面片由3D哑铃形的类空穴口袋和玫瑰花形的类电子口袋组成，它们的体积几乎相等。基于这一发现，这两种材料的特点是几乎完全补偿半金属。结合，磁阻达到巨大的值$10^4$和$10^5\,\%$分别为WSi $_2$和MoSi $_2$。进而，对于WSi $_2$和MoSi $_2$，各向异性磁阻分别在$T=2\,$ K和$B=14\,$ T下实现$-95$和$-98\,\%$。此外，对于这两种化合物，我们观察到Shubnikov-de Haas振荡中的Shoenberg效应，该振荡在与MoSi $_2$中的$T=25\,$ K和WSi $_2$中的$T=12\,$ K一样高的温度下持续存在。此外，我们发现MoSi $_2$的一个很少观察到的自旋零现象。值得注意的是，电子结构计算显示II型狄拉克锥位于附近的480 meV和710 meV以上的费米能级在MoSi $_2$和WSi $_2$，分别。
2022-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Two dimensional Dirac fermions and quantum magnetoresistance in CaMnBi$_2$
本文报道了CaMnBi单晶$_2$中的二维狄拉克费米子和量子磁电阻。非零的Berry相位、小的回旋共振质量和第一性原理能带结构表明了Bi方网中Dirac费米子的存在。由于狄拉克费米子的量子极限，面内横向磁电阻在临界场$B^*$处表现出从半经典弱场$B^2$依赖性到高场不饱和线性磁电阻（$\sim 120%$，9 T，2 K）的交叉. $B^*$的温度依赖性满足二次行为，这归因于高场下线性能量色散的分裂。我们的结果证明了二维狄拉克费米子在具有Bi方网的CaMnBi $_2$中的存在性.
2012-04-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Effects of the Zero-Mode Landau Level on Inter-Layer Magnetoresistance in Multilayer Massless Dirac Fermion Systems
本文报道了多层无质量狄拉克费米子系统$α$ -（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$在静水压力下的层间磁电阻的实验结果及其解释。在垂直于二维平面的磁场中，我们成功地探测到了狄拉克锥接触点处的零模朗道能级（n=0朗道能级）。在层间磁电阻中可以清楚地看到零模朗道载流子的特征，包括塞曼效应。
2009-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
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
Extremely large magnetoresistance and Fermi surface topology of PrSb
我们报告的磁输运测量PrSb在高磁场。我们的研究结果表明，PrSb在低温下表现出非常大的磁阻（XMR）。同时，角度相关的磁阻测量被用来探测费米面通过Shubnikov-de Haas（SdH）振荡。的$α$分支的频率的角度依赖性表明，该费米面片的二维字符，而该分支的有效质量作为角度的函数，显示了四重签名。在32~T范围内，研究了费米面随场的演化.费米面增大到14~T时，振荡频率在较高场下趋于恒定。同时，我们的剩余朗道指数的分析，从高场数据揭示了零贝里相位，因此平凡的费米面拓扑。
2017-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
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
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
Quasi-two-dimensional Dirac fermions and quantum magnetoresistance in LaAgBi$_2$
本文报道了LaAgBi $_2$中的准二维狄拉克费米子和量子磁电阻。能带结构在费米能级上显示出几个能量色散接近线性的窄带和类狄拉克锥点。量子振荡实验揭示了一个准二维费米口袋和另一个小回旋共振质量的复杂口袋。在临界场$B^*$处，面内横向磁电阻从半经典弱场$B^2$依赖性向高场非饱和线性磁电阻过渡，这归因于狄拉克费米子的量子极限.我们的研究结果表明，准二维狄拉克费米子的存在，在稀土基层状化合物的二维双尺寸的Bi方网，类似于（Ca，Sr）MnBi $_{2}$，无论磁序。
2016-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origin of the Extremely Large Magnetoresistance in the Semimetal YSb
电子-空穴（e-h）补偿是具有极大磁电阻（XMR）的多带半金属的标志，并且被认为是XMR的基础。然而，最近的光谱实验表明，YSb与非饱和磁阻是未补偿的，质疑的E-H补偿方案XMR。在这里，我们证明与磁阻和角度相关的Shubnikov-de Haas（SdH）量子振荡测量，YSb确实有几乎完美的电子-h补偿，与$0.95$的电子和空穴的密度比。在SdH实验中揭示的载流子的密度和迁移率各向异性，使我们能够定量地描述的磁阻与各向异性的多带模型，包括从所有的费米口袋的贡献。我们阐明的作用，补偿多频带的发生XMR通过演示计算的磁阻的演变为一个单一的频带和电子和空穴费米口袋的各种组合。
2017-08-30 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
Common topological origin of longitudinal and transverse magnetoresistance in Fe3GeTe2
本研究揭示Fe3GeTe2中平面霍尔信号的拓扑尖点异常与正纵向磁阻在居里点以下共存且相关，磁场偏离ab平面时相关性指数衰减，导致极角依赖异常尖锐，表明二者具有共同拓扑起源。
2025-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant thermopower changes related to the resistivity maximum and colossal magnetoresistance in EuCd2P2
Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）；Goethe-Universität Frankfurt（法兰克福歌德大学）；Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）；Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体化学物理研究所）
EuCd2P2中观察到的巨热电功率效应源于电阻率最大值和巨磁阻效应，通过电子性质梯度实现巨大热电功率值。
2026-03-02 cond-mat.mtrl-sci
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
Quantum-size effect and tunneling magnetoresistance in ferromagnetic-semiconductor quantum heterostructures
研究了铁磁半导体GaMnAs量子阱异质结中的共振隧穿效应及其引起的隧穿磁电阻（TMR）的增加。GaMnAs量子阱的量子能级可以用考虑p-d交换作用的价带kp模型来解释。研究还发现，电极注入载流子的费米能级对观察该系统中的共振隧穿是重要的。
2006-08-16 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
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
Magnetoresistance of a semiconducting magnetic wire with domain wall
本文从理论上研究了Rashba型自旋轨道相互作用对具有横向约束畴壁的半导体铁磁纳米结构磁电阻的影响。假设畴壁是尖锐的（在载流子的费米波长的尺度上）。结果表明，在这种情况下的磁阻可以是相当大的，这是在一个定性的协议与最近的实验观察。自旋-轨道相互作用可能导致磁电阻的增加。还简要讨论了本地化校正的作用。
2004-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Mobility induced unsaturated high linear magnetoresistance in transition-metal monopnictides Weyl semimetals
半金属过渡金属氧化物中Weyl费米子的发现是凝聚态物理的重大突破。Weyl半金属的特征是存在鲁棒Weyl点和费米弧形式的非闭合拓扑表面态。Weyl半金属过渡族铌酸盐的四种化合物，即NbP、TaP、NbAs和TaAs，都表现出极高的迁移率和不饱和的高磁电阻（MR）。例如，NbP在1.85 K时的MR值为8.5x10^5%，TaAs在3 K、9 T时的MR值为1.5x10^5%。NbP在2 K下也实现了非常低的残余电阻率值0.63微欧姆cm，这是由于抑制了散射，导致超高迁移率5x10^6 cm^2/Vs。有趣的是，我们发现这些化合物的迁移率对于如此大的MR起着重要的作用。
2016-06-21 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
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
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
Robust Flat Magnetoresistivity in D0$_3$-Fe$_3$Ga Driven by Chiral Anomaly
Key Laboratory of Quantum Materials and Devices of Ministry of Education, School of Physics, Southeast University（东南大学物理学院教育部量子材料与器件重点实验室）；Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海高等研究院）；Henan Key Laboratory of Imaging and Intelligent Processing, Information Engineering University（信息工程大学河南省成像与智能处理重点实验室）；Anhui Key Laboratory of Low-Energy Quantum Materials and Devices, High Magnetic Field Laboratory, HFIPS, Chinese Academy of Sciences（中国科学院合肥物质科学研究院强磁场实验室安徽省低能量子材料与器件重点实验室）；Suzhou Laboratory（苏州实验室）
研究揭示D0$_3$-Fe$_3$Ga中由手性异常主导的鲁棒平坦磁电阻现象，通过观察正负磁电阻、理想平面纵向磁电阻和平面霍尔效应，发现超低温度下非费米液体行为及巨内禀霍尔电导，证实倾斜韦尔点的存在，为拓扑平坦带半金属提供证据。
2026-03-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
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
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
Magnetoresistance in paramagnetic heavy fermion metals
从理论上研究了磁场对重费米子金属顺磁相单粒子谱和输运量的影响。在动力学平均场框架下，我们采用非微扰局部矩方法（LMA）研究了非对称周期Anderson模型。晶格相干尺度$\om_L$在LMA内与自旋翻转能量尺度成比例，并且在早期研究中已被证明是发生向单个杂质物理交叉的能量尺度，随着磁场的增加而单调增加。费米能级上的态密度中的多体近藤共振分裂成两个，分裂与场本身成正比。对于h $\geq$ 0，我们证明了绝热连续性从强相互作用的情况下，相应的非相互作用的限制，从而建立费米液体行为的重费米子金属在磁场的存在下。在近藤晶格制度，理论计算的磁阻被发现是负的，在整个温度范围内。我们认为，这样的结果可以理解在$T\gtrsim \om_L$场诱导抑制自旋翻转散射和$T\lesssim \om_L$通过晶格相干。重费米子电阻率的相干峰随着电场的增加而减小并向高温移动。直接比较的理论结果与$_6$中的场相关电阻率测量产生良好的协议。
2009-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Planar Hall effect in the Weyl semimetal GdPtBi
在凝聚态系统中观测到外尔费米子和狄拉克费米子是最重要的发现之一。在极少数可用的工具来表征外尔半金属通过电输运，负磁阻是最常用的。考虑到这种方法的不足，需要新的工具来表征Weyl半金属中的手征异常。我们采用平面霍尔效应作为研究半Heusler Weyl半金属GdPtBi手征反常的有效手段。该化合物在2K和9T下具有1.5mohm cm的大平面霍尔电阻率值。我们的分析表明，所观察到的振幅主要由Berry曲率和手征异常贡献。通过角相关输运的研究，我们建立了GdPtBi与相对较小的轨道磁电阻是一个理想的候选人，以观察大平面霍尔效应。
2018-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Klein tunneling and magnetoresistance of \textit{p-n} junctions in Weyl semimetals
研究了Weyl半金属弹道\textit{p-n}结的零温电导和磁导。电子输运由\textit{n} -和\textit{p} -区域之间的Klein隧穿介导。在Weyl半金属中实现的手性异常在结的磁导中起着至关重要的作用。除了$\mathbf{B}$和结平面之间的角度很小的场取向之外，在弱和强磁场下，$B$中的磁导是正的和线性的。相反，常规\textit{p-n}结中的磁导总是负的。
2016-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
