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拓扑半金属CoSi中的非常规电阻率标度

介观与纳米尺度物理 2023-01-20 v1 材料科学

摘要

半金属中非平凡能带拓扑导致鲁棒的表面态,其可对总电导起主导贡献。这可能导致电阻率随特征尺寸减小而降低,与常规金属相反,这可能对半导体工业产生重大影响。本文利用真实能带结构与格林函数方法研究代表性拓扑半金属CoSi的电阻率标度。我们表明存在临界厚度dcd_c划分不同标度趋势。在dcd_c以上,当缺陷密度低以致表面传导主导时,电阻率随厚度减小而降低;当缺陷密度高以致体传导主导时,电阻率如常规金属般增加。在dcd_c以下,表面态的持久残余导致电阻率降至超薄极限,不同于拓扑绝缘体。观测到的CoSi标度可应用于广泛类别的拓扑半金属,为材料筛选与工程提供指导。我们的研究表明拓扑半金属具有克服后端互连应用中电阻率标度挑战的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.06135,
  title  = {Unconventional Resistivity Scaling in Topological Semimetal CoSi},
  author = {Shang-Wei Lien and Ion Garate and Utkarsh Bajpai and Cheng-Yi Huang and Chuang-Han Hsu and Yi-Hsin Tu and Nicholas A. Lanzillo and Arun Bansil and Tay-Rong Chang and Gengchiau Liang and Hsin Lin and Ching-Tzu Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.06135},
  year   = {2023}
}