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通过Ga掺杂增强Mn\textsubscript{3}Sn和Mn\textsubscript{3}Ge的异常霍尔导电率

材料科学 2025-08-18 v1

摘要

本研究考察了Heusler系列 \ce{Mn3Z} (Z=Ga, Ge, Sn) 中的异常霍尔效应(AHE),特别强调通过操控非齐列反磁结构来增强AHE。我们采用密度泛函理论和第一性原理计算,展示了异常霍尔导电率对电子填充具有显著敏感性。通过对 \ce{Mn3Sn} 和 \ce{Mn3Ge} 进行Ga掺杂以调制电子密度,我们实现了异常霍尔导电率(AHC)的显著增强。值得注意的是,Ga:Sn比例为1:5时可获得超过 700(Ωcm)1\mathrm{700(\Omega \cdot cm)^{-1}} 的峰值AHC,而3:7的Ga-Ge比例可实现超过 600(Ωcm)1600\mathrm{(\Omega \cdot cm)^{-1}} 的AHC值。虚拟晶体近似法与超胞构建方法的掺杂比较揭示了一致的趋势。本研究的结果为优化非齐列AFM材料中的AHE提供了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.11321,
  title  = {Enhanced anomalous Hall conductivity via Ga doping in Mn\textsubscript{3}Sn and Mn\textsubscript{3}Ge},
  author = {Chenyue Wen and Danrong Xiong and Chengyi Yang and Dapeng Zhu and Weisheng Zhao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.11321},
  year   = {2025}
}