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半导体和半金属体中的准奇异霍尔效应:从经典视角的分析

介观与纳米尺度物理 2025-08-20 v1 材料科学

摘要

我们通过分析半导体和半金属体的多谷模型,展示了常常难以与异常霍尔效应区分的霍尔效应非线性场依赖性完全可以由经典机制实现,这种经典机制源于洛仑兹力。ρHNL\rho_H^{\rm NL}(Hall 电阻的非线性分量)的来源可以追溯到载流子迁移率各向异性或不同电荷的共存。由于 ρHNL\rho_H^{\rm NL} 与电子和空穴之间的载流子差 Δn\Delta n 成反比,在电荷中性附近,其值会超过零场值。作为实际例子,我们表明 ZrTe5_5 中经典非线性霍尔响应的大小与实验值相当,这凸显了在将非线性霍尔效应归因于量子机制之前,考虑经典贡献的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.16137,
  title  = {Pseudo anomalous Hall effect in semiconductors and semimetals: A classical perspective},
  author = {Akiyoshi Yamada and Yuki Fuseya},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.16137},
  year   = {2025}
}