一类具有高居里温度的新型铁磁半导体
材料科学
2017-06-05 v1
摘要
铁磁半导体（FMSs）兼具半导体和铁磁体的性质与功能，为凝聚态物理基础研究和器件应用提供了引人入胜的机遇。然而，在过去二十年中，受颇具影响力的平均场齐纳（MFZ）模型启发而对各种 FMS 材料进行的深入研究，未能实现可靠的高居里温度（Tc > 300 K）、与半导体电子学良好兼容且特性优于其非磁性宿主半导体的 FMS。在此，我们展示了一种新型 n 型铁掺杂窄带隙 III-V 族 FMS——(In,Fe)Sb，其中铁磁序由电子载流子诱导，且其 Tc 出乎意料地高，在 16% 的适中 Fe 浓度下达到约 335 K。此外，我们表明，通过利用 (In,Fe)Sb 在室温下的巨大反常霍尔效应，有可能获得灵敏度极高的霍尔传感器，其灵敏度超越了市面上最好的 InSb 霍尔传感器件。我们的结果揭示了一条新的 FMS 设计规则，这是传统 MFZ 模型所未能预见的。（本工作在 JSAP 春季会议上报告，报告编号 E15a-501-2：https://confit.atlas.jp/guide/event/jsap2017s/subject/15a-501-2/advanced）
引用
@article{arxiv.1706.00735,
title = {A new class of ferromagnetic semiconductors with high Curie temperatures},
author = {Nguyen Thanh Tu and Pham Nam Hai and Le Duc Anh and Masaaki Tanaka},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.00735},
year = {2017}
}