SCMs|Cr2Si2Te6铁磁半导体中大的正、负磁阻共存现象

磁阻(MR)作为一种电子输运与磁场耦合的宏观现象，一直是凝聚态物理和材料科学的研究前沿。其中，大的磁阻现象及材料对磁传感器和信息存储应用尤为重要，而这种材料的稀缺也引起了人们的广泛关注。此外，由于物理起源不同，在一种化合物中同时存在大的正、负磁阻少见报道。

近日，中国科学技术大学肖翀教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，在Cr₂Si₂Te₆铁磁半导体单晶中实现了不同磁场方向下大的正磁阻(pMR)和负磁阻(nMR)共存。具体而言，在面内场方向获得了约−60%的大的nMR，在面外场方向获得了高于1000%的大的pMR。

这种磁场方向依赖的磁阻行为归因于Cr₂Si₂Te₆中的铁磁相互作用、轨道散射和电子关联作用的竞争和合作效应，它们在相应温度和磁场范围内分别使Cr₂Si₂Te₆表现出nMR，pMR和nMR。

图1 Cr₂Si₂Te₆中的磁阻效应的机理。

阐明这种铁磁半导体中的磁阻机制将为寻求大的pMR和nMR共存的磁场敏感器件提供指导。

文章信息

Li, Z., Bai, W., Li, Y. et al. Coexistence of large positive and negative magnetoresistance in Cr₂Si₂Te₆ ferromagnetic semiconductor. Sci. China Mater. (2021). https://doi.org/10.1007/s40843-021-1765-x

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