發(fā)布時間：2022-07-15 13:02

　　反常霍爾效應(yīng)是最基本的電子輸運性質(zhì)之一,經(jīng)過一百多年的研究,人們逐步建立起了內(nèi)稟、斜散射和邊跳三種微觀機制。二十一世紀初,牛謙等人的理論工作表明,反�；魻栃�(yīng)的內(nèi)稟機制與材料能帶結(jié)構(gòu)的貝里曲率有關(guān)。以往在其他材料中觀察到的反�；魻栃�(yīng),都基本使用單粒子圖像下的輸運理論進行解釋,而電子間的多體相互作用是否會對反常霍爾電導(dǎo)產(chǎn)生顯著的影響還不甚清楚。磁性半導(dǎo)體是一類可以同時操縱電子電荷和自旋自由度的材料體系。HgCr₂Se₄是一種具有尖晶石晶格結(jié)構(gòu)的磁性半導(dǎo)體,在電子濃度低至10¹⁵ cm^-3的情況下仍然保持金屬性,為探索反�；魻栃�(yīng)和多體相互作用提供了一個獨特的實驗平臺。HgCr₂Se₄在2011年還被理論預(yù)言為磁性外爾半金屬,但其拓撲性質(zhì)迄今未被證實。本論文選用高質(zhì)量的n型HgCr₂Se₄單晶樣品進行詳細的輸運性質(zhì)研究,包括磁電阻效應(yīng)和反�；魻栃�(yīng),主要的研究成果總結(jié)如下:1、n-HgCr₂S... 

【文章頁數(shù)】：167 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 磁性半導(dǎo)體概述
        1.1.1 濃磁半導(dǎo)體
        1.1.2 稀磁半導(dǎo)體
        1.1.3 二維磁性半導(dǎo)體
    1.2 HgCr_2Se_4的研究進展
        1.2.1 HgCr_2Se_4的晶格結(jié)構(gòu)
        1.2.2 HgCr_2Se_4的能帶結(jié)構(gòu)
        1.2.3 HgCr_2Se_4的磁性
        1.2.4 HgCr_2Se_4的研究進展
    1.3 反�；魻栃�(yīng)
        1.3.1 反常霍爾效應(yīng)的物理機制
        1.3.2 反�；魻栃�(yīng)的標度理論
        1.3.3 量子反常霍爾效應(yīng)
    1.4 本論文的研究動機和內(nèi)容
第2章 實驗技術(shù)和方法
    2.1 低溫實驗技術(shù)
        2.1.1 ~4He制冷機
        2.1.2 ~3He制冷機
        2.1.3 稀釋制冷機
    2.2 實驗方法
        2.2.1 樣品生長
        2.2.2 器件制備
        2.2.3 數(shù)據(jù)處理
第3章 HgCr_2Se_4的負磁電阻效應(yīng)
    3.1 負磁電阻的常見機制
        3.1.1 自旋散射機制
        3.1.2 弱局域效應(yīng)
        3.1.3 手性反常
    3.2 HgCr_2Se_4的負磁電阻效應(yīng)
        3.2.1 基本輸運性質(zhì)
        3.2.2 磁化性質(zhì)
        3.2.3 負磁電阻效應(yīng)
    3.3 HgCr_2Se_4的負磁電阻機制
    3.4 HgCr_2Se_4鐵磁基態(tài)的物理本質(zhì)
    3.5 本章小結(jié)
第4章 反�；魻栃�(yīng)的量子修正
    4.1 研究背景與動機
        4.1.1 電子輸運性質(zhì)的量子修正
        4.1.2 反常霍爾效應(yīng)量子修正的研究進展
    4.2 HgCr_2Se_4的量子修正效應(yīng)
        4.2.1 縱向電導(dǎo)的量子修正
        4.2.2 正�；魻栃�(yīng)的量子修正
        4.2.3 反常霍爾效應(yīng)的量子修正
        4.2.4 HgCr_2Se_4反�；魻栃�(yīng)的微觀機制
    4.3 反常霍爾效應(yīng)量子修正的機制討論
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻
個人簡歷及發(fā)表文章目錄
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]電荷與自旋的聯(lián)姻:磁性半導(dǎo)體[J]. 王海龍,趙建華.  現(xiàn)代物理知識. 2019(01)
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[3]Diluted ferromagnetic semiconductor（LaCa）（ZnMn）SbO isostructural to “1111” type iron pnictide superconductors[J]. HAN Wei,ZHAO Kan,WANG XianCheng,LIU QingQing,NING FanLong,DENG Zheng,LIU Ying,ZHU JinLong,DING Cui,MAN HuiYuan,JIN ChangQing.  Science China（Physics,Mechanics ＆ Astronomy）. 2013(11)



本文編號：3662097