表面导电金刚石的高场磁输运研究
材料科学
2026-05-22 v1
摘要
观察到表面导电金刚石上出现强大且可调节的自旋轨道相互作用 (SOI)，为构建基于金刚石的自旋电子器件开辟了新途径。本文提供了一种综合性的方法，用于分析表面导电氢键终止金刚石 (H-金刚石) 霍尔棒器件和 Al/Al2O3/V2O5/H-金刚石 MOSFET 的磁输运行为。通过采用显著改进的理论磁输运模型，reduced magnetoconductance 可在量子扩散范数内外准确解释。该模型适用于测试中所用的所有掺杂策略。从分析中发现，轨道磁阻是一种与 SOI 不同的经典效应，在表面导电金刚石的高磁场下主导磁输运。进一步观察到本地孔迁移率可达 1000~3000 cm2/Vs，表明在低温下实现基于金刚石的超高孔迁移率电子器件的可能性。
引用
@article{arxiv.2605.22032,
title = {High-field Magnetotransport Studies of Surface Conducting Diamonds},
author = {Kaijian Xing and Daniel L. Creedon and Golrokh Akhgar and Steve A. Yianni and Jeffrey C. McCallum and Lothar Ley and Dong-Chen Qi and Christopher I. Pakes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.22032},
year = {2026}
}