Нелинейный коэффициент Холла в пленках трехмерного топологического изолятора

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследовано магнетосопротивление и эффект Холла в транзисторных структурах, изготовленных на пленках трехмерного топологического изолятора (Bi,Sb)2(Te,Se)3. Показано, что отрицательное магнетосопротивление в слабых полях описывается квантовыми поправками к проводимости с величиной, которая зависит от напряжения на затворе и увеличивается при приближении к точке зарядовой нейтральности. Коэффициент Холла RH нелинеен в слабых магнитных полях при всех напряжениях на затворе, при этом наиболее сильная нелинейность RH наблюдается при больших отрицательных затворных напряжениях. В больших полях наклон зависимости коэффициента Холла от магнитного поля меняет свой знак в зависимости от затворного напряжения.

Об авторах

Н. П Степина

Институт физики полупроводников имени Ржанова

Email: stepina@isp.nsc.ru
Новосибирск, Россия

А. О Баженов

Институт физики полупроводников имени Ржанова; Новосибирский государственный университет

Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

А. В Шумилин

Jozef Stefan Institute

Ljubljana, Slovenia

Е. Ю Жданов

Институт физики полупроводников имени Ржанова; Новосибирский государственный университет

Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

Д. В Ищенко

Институт физики полупроводников имени Ржанова

Новосибирск, Россия

В. В Кириенко

Институт физики полупроводников имени Ржанова

Новосибирск, Россия

М. С Аксенов

Институт физики полупроводников имени Ржанова

Новосибирск, Россия

О. Е Терещенко

Институт физики полупроводников имени Ржанова; Новосибирский государственный университет

Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

Список литературы

  1. H. Zhang, Ch.-X. Liu, X.-L. Qi, Xi. Dai, Zh. Fang, and Sh-Ch. Zhang, Nat. Phys. 5, 438 (2009).
  2. J. Zhang, C.-Z. Chang, Z. Zhang, J.Wen, X. Feng, K. Li, M. Liu, K. He, L. Wang, X. Chen, Q.-K. Xue, X. Ma, and Y. Wang, Nat. Commun. 2, 574 (2011).
  3. B.A. Bernevig and S.C. Zhang, Phys. Rev. Lett. 96, 106802 (2006).
  4. L. Fu and C. L. Kane, Phys. Rev. B 76, 045302 (2007).
  5. A. Stern, Nature 464, 187 (2010).
  6. O. Breunig and Y. Ando, Nat. Rev. Phys. 4 184 (2022).
  7. D.X. Qu, Y. S. Hor, J. Xiong, R. J. Cava, and N.P. Ong, Science 329, 821 (2010).
  8. Ol. Chiatti, Ch. Riha, D. Lawrenz, M. Busch, S. Dusari, J. Snchez-Barriga, A. Mogilatenko, L.V. Yashina, S. Valencia, A.A. ¨U nal, Ol. Rade, and S. F. Fischer. Sci. Rep. 6, 27483 (2016).
  9. V.A. Golyashov, K.A. Kokh, and O.E. Tereshchenko, Physical Review Materials 7, 124204 (2023).
  10. O.E. Tereshchenko, K.A. Kokh, V.V. Atuchin, K.N. Romanyuk, S.V. Makarenko, V.A. Golyashov, A. S. Kozhukhov, I.P. Prosvirin, and A.A. Shklyaev, JETP Lett. 94, 465468 (2011).
  11. L. He, F. Xiu, X. Yu, M. Teague, W. Jiang, Y. Fan, X. Kou, M. Lang, Y. Wang, G. Huang, N.C. Yeh, and K. L. Wang, Nano Lett. 12, 1486 (2012).
  12. M. Liu, C. Z. Chang, Z. Zhang, Y. Zhang, W. Ruan, K. He, L. L. Wang, X. Chen, J. F. Jia, S.C. Zhang, Q.K. Xue, X.C. Ma, and Y. Wang, Phys. Rev. B 83, 165440 (2011).
  13. R.K. Gopal, S. Singh, R. Chandra, and Ch. Mitra, AIP Adv. 5, 047111 (2015).
  14. H.-Zh. Lu and Sh.-Q. Shen, Phys. Rev. B 84, 125138 (2011).
  15. S. Hikami, A. Larkin, and Y. Nagaoka, Prog. Theor. Phys. 63, 707 (1980).
  16. B.A. Assaf, T. Cardinal, P. Wei, F. Katmis, J. S. Moodera, and D. Heiman, Appl. Phys. Lett. 102, 012102 (2013).
  17. N. Kumar Singh, D. Rawat, D. Dey, A. Elsukova, Per O. ´A Persson, Per Eklund, A. Taraphder, and A. Soni, Phys. Rev. B 105, 045134 (2022).
  18. P. Sahu, J.-Ya. Chen, J.C. Myers, and J.-P.Wang, Appl. Phys. Lett. 112, 122402 (2018).
  19. Ch. Shekhar, C.E. Viol Barbosa, B. Yan, S. Ouardi, W. Schnelle, G.H. Fecher, and C. Felser, Phys. Rev. B 90, 165140 (2014).
  20. N.P. Stepina, A.O. Bazhenov, A.V. Shumilin, A.Yu. Kuntsevich, V.V. Kirienko, E.Yu. Zhdanov, D.V. Ishchenko, and O.E. Tereshchenko, Phys. Rev. B 108, 115401 (2023).
  21. N.P. Stepina, D.V. Ishchenko, V.A. Golyashov, A.O. Bazhenov, E. S. Goldyreva, I.O. Akhundov, A. S. Tarasov, K.A. Kokh, and O.E. Tereshchenko, Cryst. Growth Des. 22(12), 7255 (2022).
  22. G. Shi, F. Gao, Z. Li, R. Zhang, I. Gornyi, D. Gutman, and Y. Li, Nature Communications, 14, 2596 (2023).
  23. Ch. Zhang, H.-Zh. Lu, Sh.-Q. Shen, Y.P. Chen, and F. Xiu, Sci. Bull. 63, 580 (2018).
  24. M.K. Ghimire, D. Kim, and Y.D. Park, AIP Adv. 12, 055021 (2022).
  25. G.M. Minkov, A.V. Germanenko, O.E. Rut, A.A. Sherstobitov, and B.N. Zvonkov, Phys Rev B 82, 035306 (2010).
  26. A.Yu. Kuntsevich, L.A. Morgun, and V.M. Pudalov, Phys. Rev. B 87, 205406 (2013).
  27. H. Zhang, H. Li, H. Wang, G. Cheng, H. He, and J. Wang, Appl. Phys. Lett. 113, 113503 (2018).
  28. W. Wang, W.Q. Zou, L. He, J. Peng, R. Zhang, X. S. Wu, and F.M. Zhang, J. Phys. D: Appl. Phys. 48, 205305 (2015).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024