菱方相铋和砷晶体中场致金属-绝缘体转变
材料科学
2026-03-19 v2
摘要
金属-绝缘体转变(MIT)伴随着物理响应的巨大变化,这些变化可通过掺杂、压力、化学组分和磁场等实验参数的调控来实现。本文中,我们研究两种单质形式的 pnictide(即砷和铋)的磁场驱动 MIT。在低温下,铋除了在较小场下出现的高温 MIT 外,还在高场下表现出反常的重入 IMT 行为。然而,砷则表现出通常所见的单一 MIT。在 10 K 以下,砷和铋中均观测到 Shubnikov-de Haas (SdH) 振荡。在 2 K 和 14 Tesla 的横向磁场下,两种晶体均观测到量级为 ~105 (MR%) 的巨磁阻。低温下 MR 的反常 Kohler 标度行为表明,载流子密度的增加归因于激子的熔化。基于微观模型,我们定性地描述了场致 MIT 和重入 IMT 反常特征背后的微观过程,以及这些初发不稳定性附近激子关联和玻色金属关联的相关性,将其统一在场致激子凝聚和 Das-Doniach 预配对图像的单一框架内。
引用
@article{arxiv.2507.21661,
title = {Field driven Metal-Insulator transition in rhombohedral Bismuth and Arsenic crystals},
author = {N. K. Karn and Mukul S. Laad and V. P. S. Awana},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.21661},
year = {2026}
}
备注
23 Pages Text + Figs Accepted J. Appl. Phys