半金属 LaSb 中电子与空穴动力学的分离
材料科学
2017-09-13 v2
摘要
我们报告了对 LaSb 磁输运性质的研究，该材料表现出极大的磁阻（XMR）。首先，我们证明在不引入拓扑保护的情况下即可解释电阻率平台。随后，我们通过 Shubnikov-de Haas (SdH) 量子振荡测量确定了其费米面，并发现其与基于第一性原理计算得出的体费米囊吻合良好。利用半经典理论和实验测定的费米囊各向异性，我们定量描述了轨道磁阻，包括其角度依赖性。我们表明，LaSb 中 XMR 的起源在于其伴随霍尔效应减弱的高迁移率，其中高迁移率导致纵向磁电导对磁场有强烈的依赖。与单带材料不同，当系统具有两个或更多包含电子与空穴载流子的能带（费米囊）时，由霍尔效应产生的附加电导会减小，从而揭示了由纵向磁电导实现的潜在 XMR。随着霍尔效应减弱，磁阻率仅为纵向磁电导率的倒数，这使得能够区分电子和空穴对 XMR 的贡献，该贡献随磁场的强度和取向而变化。本研究展示了一种便捷的方法，用于分离载流子动力学并揭示具有各向异性费米面的多带材料中 XMR 的起源。我们的方法可直接应用于其他 XMR 材料。
引用
@article{arxiv.1708.05416,
title = {Separation of Electron and Hole Dynamics in the Semimetal LaSb},
author = {F. Han and J. Xu and A. S. Botana and Z. L. Xiao and Y. L. Wang and W. G. Yang and D. Y. Chung and M. G. Kanatzidis and M. R. Norman and G. W. Crabtree and W. K. Kwok},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.05416},
year = {2017}
}
备注
34 pages, 8 figures