金属化金刚石钛钒酸盐 PdCoO$_2$薄膜的磁输运性质：厚度与通道宽度变异效应

我们报告了对制成多种横向尺寸的霍尔棒器件进行的结构与磁输运研究的综合结果，这些器件侧置于外生长PdCoO$_2$薄膜上。我们研究了PdCoO$_2$薄膜厚度以及通道宽度对霍尔棒器件电子输运和磁阻特性的影响。所有薄膜厚度可达4.88 nm时均呈现外生长取向、单相且表现出金属行为。室温下，通道宽度为W=2.5 μm的霍尔棒器件显示出记录级电阻率0.85 μΩ cm，而宽度为10 μm的器件电阻率为2.70 μΩ cm。对于4.88 nm厚的样品，发现尽管两种通道的载流子浓度相当，窄通道中的电子移动速度约为宽通道的两倍。在低温下，针对制作于4.88 nm和5.21 nm厚薄膜上、通道宽度为2.5 μm的霍尔棒器件，分别提取出电子迁移率约为65和40 cm² V⁻¹ s⁻¹。对于同样厚度的10 μm宽薄膜器件，迁移率分别为约32和18 cm² V⁻¹ s⁻¹。这些PdCoO$_2$薄膜的磁阻特性随温度变化，同时表现出随施加磁场方向而变化的特性。当磁场方向与晶体c轴垂直90°时，观察到在所有温度下均呈现持续的负磁阻；而当磁场方向与c轴平行时，超过150K时的负磁阻被抑制。