SCMs|Kagome晶格补偿型半金属Ni3In2S2创纪录的高迁移率和极大磁电阻现象

具有Kagome晶格的晶体有很多有趣的性质，包括受挫磁阻、电荷有序、拓扑态、超导和关联现象。为了在电子学和自旋电子学应用中实现高性能Kagome晶格化合物，需要对能带结构仔细调整。

近日，上海科技大学柳仲楷副教授、史武军副研究员、中国科学院物理研究所刘恩克教授和牛津大学陈宇林副教授等人在Science China Materials发表研究论文，采用输运测量、角分辨光电子能谱和从头计算等方法研究了Kagome晶格晶体Ni₃In₂S₂的电子结构。

本文要点：

1) 输运测量表明，Ni₃In₂S₂是一种在Kagome晶格材料中具有创纪录的高载流子迁移率（空穴和电子迁移率分别约为8683和7356 cm² V^-1S^-1）和极大磁电阻（在2 K和13 T时为15，518%）的补偿半金属。

2) Ni在Kagome晶格中的3d电子导致的非直接带隙、小的电子/空穴口袋和大的带宽的能带结构特征很好地解释了这些特殊的性质。

3) 这项工作表明，晶体场和掺杂是优化Kagome晶格晶体输运特性的关键因素。

这项工作为Kagome晶格半金属在电子学和自旋电子学方面的应用提供了材料基础和优化路径。

文章信息

Fang H., Lyu M., Su H., et al. Record-high mobility and extreme magnetoresistance on kagome-lattice in compensated semimetal Ni₃In₂S₂. Sci. China Mater. (2023).

https://doi.org/10.1007/s40843-022-2348-9

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