抗磁性 MnBi$_2$Te$_4$ 薄膜中的室温非线性输运与微波整流
材料科学
2024-12-23 v1
摘要
非线性霍尔效应的发现为研究对称性、拓扑性与相变之间的相互作用提供了途径，具有信号翻倍和高频整流的潜在应用。然而，实际应用需要制造大面积薄膜器件以及室温运行。本文展示了通过分子束沉积生长的 MnBiTe 薄膜中实现稳健的室温非线性横向响应和微波整流。我们通过调节化学势观察到非线性响应中出现多次符号反转。通过理论分析，我们确定源自外异质自旋轨道散射的 skew scattering 和 side jump 为观察到的非线性信号的主要机制。此外，我们在 300 K 下演示了 1-8 GHz 范围内的射频（RF）整流。这些发现不仅增进了我们对非线性响应与磁性之间关系的理解，也拓展了在能源收集和高频场景下作为探测器的潜在应用。
引用
@article{arxiv.2412.15591,
title = {Room-temperature nonlinear transport and microwave rectification in antiferromagnetic MnBi$_2$Te$_4$ films},
author = {Shanshan Liu and Rhonald Burgos and Enze Zhang and Naizhou Wang and Xiao-Bin Qiang and Chuanzhao Li and Qihan Zhang and Z. Z. Du and Rui Zheng and Jingsheng Chen and Qing-Hua Xu and Kai Leng and Weibo Gao and Faxian Xiu and Dimitrie Culcer and Kian Ping Loh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.15591},
year = {2024}
}
备注
5 figures