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拓扑半金属 GeTe 中室温下栅极依赖的非线性霍尔效应

介观与纳米尺度物理 2023-07-12 v1

摘要

我们通过实验研究了拓扑半金属 GeTe 中作为对交流电流的零频二次谐波横向电压响应的非线性霍尔效应。将一块厚单晶 GeTe 薄片置于 Si/SiO2_2 衬底上,其中 p 掺杂 Si 层用作栅电极。我们确认,由于体载流子的栅电场屏蔽,厚 GeTe 薄片中的电子浓度对栅极不敏感。相反,通过横向电压测量,我们证明了非线性霍尔效应在室温下对栅电场表现出显著依赖。由于非线性霍尔效应是拓扑介质中贝里曲率偶极子的直接后果,我们的观察表明贝里曲率可由栅电场调控。这一实验观察可理解为 GeTe 中已知的巨 Rashba 分裂对外电场的依赖性的结果。对于可能的应用,零频栅控非线性霍尔效应可用于高效的宽带整流。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.17421,
  title  = {Gate-dependent non-linear Hall effect at room temperature in topological semimetal GeTe},
  author = {N. N. Orlova and A. V. Timonina and N. N. Kolesnikov and E. V. Deviatov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.17421},
  year   = {2023}
}