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揭示金红石 RuO$_2$ 薄膜中的面内霍尔效应

材料科学 2025-01-22 v1

摘要

在 Weyl 半金属和 PT 对称反铁磁体中观测到的面内磁场诱导霍尔效应 (IPHE) 引起了越来越多的关注,因为它打破了霍尔效应由面外磁场或磁化强度诱导的固有观念。迄今为止,IPHE 的讨论主要集中在具有低对称性晶体/磁点群的材料上。在这里,我们证明,即使对称性禁止由任何机制产生的固有 IPHE,通过选择低对称性的晶面进行测量,也可以产生表观 IPHE。对于金红石 RuO2_2,尽管其高对称性禁止了固有 IPHE,但沿低对称性 (1 1 1) 和 (1 0 1) 取向生长的薄膜被发现表现出明显的 IPHE。通过参考在高对称性 (1 0 0) 和 (0 0 1) 平面上测量的面外霍尔系数,定量地再现了面内霍尔系数,这表明观测到的 IPHE 是由不等价的面外霍尔效应的叠加引起的。在顺磁性金红石体系中也观察到了类似的行为,表明表观 IPHE 在具有低对称性晶面的电子和自旋电子器件中普遍存在。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.10931,
  title  = {Unveiling an in-plane Hall effect in rutile RuO$_2$ films},
  author = {Meng Wang and Jianbing Zhang and Di Tian and Pu Yu and Fumitaka Kagawa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.10931},
  year   = {2025}
}

备注

4 figures