理解磁性半导体中巨磁电阻和复杂电阻率行为的框架
材料科学
2025-03-26 v1
摘要
巨磁电阻（CMR）通常在磁性半导体中施加外磁场时观察到，并常伴有异常的电阻率峰或鼓包，这些特征此前被认为是金属-绝缘体转变（MIT）的证据。以往的研究工作主要集中在阐明铁磁半导体体系中的 CMR 效应，这可能不适用于反铁磁或亚铁磁体系。在我们的工作中，我们提出了一个框架来揭示磁性半导体中与 CMR 相关现象的机制，并将其应用于亚铁磁半导体 MnSiTe。我们采用了一个双载流子模型，其中电子和空穴载流子由跨过依赖于磁化强度的能隙的热激发产生，该模型准确地再现了观测到的 曲线。此外，之前被归因于手性轨道电流（COC）态电流控制的 （或异常电阻率峰）随直流电流增大而发生的偏移，也在我们框架内通过恰当考虑焦耳热效应得到了再现。我们的工作为分析和计算磁性半导体中新颖的电阻率曲线提供了一种定量方法，并澄清了围绕 CMR 起源及其伴随的复杂行为的争议。
引用
@article{arxiv.2503.19029,
title = {A Framework for Understanding Colossal Magnetoresistance and Complex Resistivity Behaviors in Magnetic Semiconductor},
author = {Zhihao Liu and Zhong Fang and Hongming Weng and Quansheng Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.19029},
year = {2025}
}