电子掺杂 Pr$_{2-x}$Ce$_{x}$CuO$_{4 \pm \delta}$ 中非线性霍尔电阻率的掺杂依赖性研究

我们报告了对哈贝特世界望远镜薄膜中电子掺杂超导铜氧化物 Pr$_{2-x}$Ce$_{x}$CuO$_{4 \pm \delta}$（PCCO）掺杂范围内霍尔电阻率 $\rho _{yx} (B)$ 场依赖性的系统性研究。我们观察到在 $x = 0.125$ 至 $x = 0.20$ 的掺杂范围内，$\rho_{yx}$ 随 $B$ 的非线性依赖性。该非线性 $B^{3}$ 项为负，随温度降低而增大，并在最佳掺杂点（$x = 0.15$）附近达到峰值。观察到的非线性贡献与两种不同类型的自由载流子（电子型和空穴型）的存在相一致，即便只观察到表明为空穴费米面（如角分辨光谱中所见）。基于两载流子模型的分析表明，$\rho _{yx} (B)$ 的负非线性贡献意味着在所探索的所有掺杂值下，表现为电子的载流子密度大于表现为空穴的载流子密度。结合霍尔系数在特定温度下选取掺杂水平为 $R_{H} = 0$ 的观察结果，我们也得出结论，在 $x^{*} \approx 0.165$ 附近的掺杂水平下，空穴型载流子的迁移率大于电子型载流子的迁移率。