Ba掺杂KTaO3中大尺度phonon-drag热电势反转现象
材料科学
2025-08-04 v1 超导电性
摘要
本研究报告了在Ba掺杂KTaO3薄膜中观察到的phonon-drag热电势反转现象，这种现象通过电子-声子Umklapp散射实现。通过分子束沉积技术生长了两种不同载流子浓度（3.7×10^20 cm^-3 和 4.9×10^19 cm^-3）的等轴性薄膜。在高度掺杂样品中，费米面跨越布里渊区80%，满足Umklapp条件，导致电子动量反转。这表现为在样品仅含n型载流子的情况下，随着冷却至约80 K时热电势发生符号反转。相比之下，轻掺杂样品（4.9×10^19 cm^-3）仅显示负热电势，直至2 K。这些结果推进了对氧化物中Umklapp电子-声子drag现象的理解，突显了KTaO3在工程非常规热电材料方面的潜力。
引用
@article{arxiv.2508.00313,
title = {Large phonon-drag thermopower polarity reversal in Ba-doped KTaO3},
author = {Mohamed Nawwar and Samuel Poage and Tobias Schwaigert and Maria N. Gastiasoro and Salva Salmani-Rezaie and Darrell G. Schlom and Kaveh Ahadi and Brandi L. Wooten and Joseph P. Heremans},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.00313},
year = {2025}
}