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磁邻近效应一维通道中巨栅控奇宇称磁电阻

介观与纳米尺度物理 2022-03-23 v4 材料科学

摘要

根据昂萨格原理,一般导体的电阻RR表现为外磁场BB的偶函数。仅在涉及铁磁性破缺时间反演对称性(TRS)的特殊情形下,才会观测到RR相对于BB的奇分量。这一不寻常现象称为奇宇称磁电阻(OMR),迄今一直微弱(< 2%)且难以通过外部手段调控。在此,我们报道在InAs量子阱的边缘输运通道中观测到高达27%的巨OMR,该通道受下方铁磁半导体(Ga,Fe)Sb层的邻近效应磁化。结合实验结果与基于线性化玻尔兹曼方程的理论分析,我们发现:一维(1D)InAs边缘通道中磁邻近效应(MPE)对TRS的破缺与空间反演对称性(SIS)的破缺同时发生,是这一巨OMR的起源。我们还展示了利用对边缘通道中TRS或SIS的电学栅控来开启和关闭OMR的能力。这些发现为具有强磁耦合的1D半导体系统提供了深刻见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.11731,
  title  = {Giant gate-controlled odd-parity magnetoresistance in one-dimensional channels with a magnetic proximity effect},
  author = {Kosuke Takiguchi and Le Duc Anh and Takahiro Chiba and Ryota Fukuzawa and Takuji Takahashi and Masaaki Tanaka},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.11731},
  year   = {2022}
}