Nelineynyy koeffitsient Kholla v plenkakh trekhmernogo topologicheskogo izolyatora

Abstract

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.

References

  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).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).