高温下单晶钇铁石榴石超薄膜的电学性质
材料科学
2018-03-07 v1
摘要
我们报道了对液相外延生长的 19 nm 厚钇铁石榴石（YIG）薄膜电学性质的研究。采用范德堡四点探针技术在 [300, 400] K 的高温范围内测量了电导率和霍尔系数。我们发现电阻率随温度升高呈指数下降，遵循对应于带隙 Eg ≈ 2 eV 的激活行为，表明外延 YIG 超薄膜表现为大带隙半导体，而非电绝缘体。在 T = 400 K 时，电阻率降至约 5×10^3 Ω·cm。我们还推断了霍尔迁移率，发现其为正值（p 型），约为 5 cm^2/(V·sec)，且几乎与温度无关。我们讨论了这对室温下在 YIG 上进行的非局域输运实验的影响。这些电学性质导致了一个偏置电压（与面内场方向无关），其幅度随电流呈奇对称，并因焦耳热效应随电流指数增长。这些电学性质还通过霍尔效应引起了对磁场垂直分量的敏感性。在我们的横向器件中，沿导线方向的温度梯度产生了一个与磁场垂直分量成正比的热电偏置电压（里吉-勒杜克效应）。
引用
@article{arxiv.1709.07207,
title = {Electrical properties of single crystal Yttrium Iron Garnet ultra-thin films at high temperatures},
author = {Nicolas Thiery and Vladimir V. Naletov and Laurent Vila and Alain Marty and Ariel Brenac and Jean-François Jacquot and Grégoire de Loubens and Michel Viret and Abdelmadjid Anane and Vincent Cros and Jamal Ben Youssef and Vladislav E. Demidov and Sergej O. Demokritov and Olivier Klein},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.07207},
year = {2018}
}