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凝聚态物理 > 材料科学

arXiv:2411.04433 (cond-mat)
[提交于 2024年11月7日 (v1) ,最后修订 2025年4月19日 (此版本, v3)]

标题: 通过无序复合物形成增强横向电子输运

标题: Enhanced transverse electron transport via disordered composite formation

Authors:Sang J. Park, Hojun Lee, Jongjun M. Lee, Jangwoo Ha, Hyun-Woo Lee, Hyungyu Jin
摘要: 横向电子输运在磁性材料中表现出来,如反常霍尔效应和能斯特效应,有望用于自旋电子学和热电应用。 尽管最近的进展集中在通过拓扑单晶增强这种输运,这与贝里曲率相关的内在机制有关,但由于其机械脆弱性和有限的材料范围,实际限制仍然存在。 在这里,我们展示了一种基于复合形成的横向输运增强的不同方法。 通过理论建模和实验,我们表明两种铁磁材料的无序混合物可以表现出比单一组分更强的横向电子偏转。 这种增强来自于两种材料无序混合所产生的蜿蜒电子路径,并不依赖于长程晶体秩序。 该机制所需的条件可以在不同的材料系统中广泛满足,为在结构坚固的平台上设计大的横向响应提供了一种通用且可调节的策略。
摘要: Transverse electron transport in magnetic materials - manifested in effects such as the anomalous Hall and Nernst effects - holds promise for spintronic and thermoelectric applications. While recent advances have focused on enhancing such transport through topological single crystals via intrinsic mechanisms linked to Berry curvature, practical limitations remain due to their mechanical fragility and narrow material scope. Here, we demonstrate a distinct approach for transverse transport enhancement based on composite formation. Using both theoretical modeling and experiments, we show that disordered mixtures of two ferromagnetic materials can exhibit significantly stronger transverse electron deflection than either constituent alone. This enhancement originates from meandering electron pathways created by the disordered mixture of two materials and does not rely on long-range crystalline order. The identified requirements for this mechanism can be broadly satisfied across different material systems, offering a universal and tunable strategy to engineer large transverse responses in structurally robust platforms.
主题: 材料科学 (cond-mat.mtrl-sci) ; 无序系统与神经网络 (cond-mat.dis-nn); 应用物理 (physics.app-ph)
引用方式: arXiv:2411.04433 [cond-mat.mtrl-sci]
  (或者 arXiv:2411.04433v3 [cond-mat.mtrl-sci] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2411.04433
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Sang Jun Park Ph.D. [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 2024 年 11 月 7 日 04:56:36 UTC (2,823 KB)
[v2] 星期四, 2025 年 1 月 9 日 10:12:06 UTC (2,739 KB)
[v3] 星期六, 2025 年 4 月 19 日 04:39:05 UTC (669 KB)
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