构建相关窄带隙半导体：Ga替代对EuZn₂P₂的影响
材料科学
2025-12-22 v1
摘要
通过电输运、电子自旋共振（ESR）和太赫兹时域光谱（THz-TDS）研究了Ga替代对Zintl相EuZn₂P₂的电子、磁性和低能响应的影响。将Ga掺入EuZn₂P₂（EuZn₁.₈Ga₀.₂P₂）降低了电阻率，表明自由载流子密度增强且半导体带隙变窄。ESR证实了Eu²⁺矩的持续存在，同时显示从Lorentzian到Dysonian线形的转变，与减小的趋肤深度、增加的载流子密度和扩散贡献的出现一致。Ga替代化合物表现出与磁极化子形成相关的显著负磁阻。THz-TDS揭示了强低频吸收和替代材料中Drude电导率的显著增强，同时载流子散射时间增加，载流子密度与有效质量之比提高。这些结果表明，Ga替代调节了EuZn₂P₂中的电荷输运、载流子动力学和短程磁关联，使EuZn₁.₈Ga₀.₂P₂成为构建具有增强电子和自旋依赖功能的相关窄带隙磁性半导体的有前景平台。
引用
@article{arxiv.2512.17123,
title = {Engineering a Correlated Narrow-Gap Semiconductor: Effects of Ga Substitution in EuZn$_2$P$_2$},
author = {M. Dutra and E. Marulanda and G. G. Vasques and J. F. Oliveira and P. C. Sabino and R. B. Delgado and L. Mendonça-Fereira and A. R. V. Benvenho and E. Baggio-Saitovitch and R. K. Machado and N. M. Kawahala and J. Munevar and M. A. Avila and F. G. G. Hernandez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.17123},
year = {2025}
}
备注
16 pages, 9 figures