碲烯中由量子几何驱动的栅极可调巨负磁电阻
常规二维电子气中的负磁阻现象是众所周知的,但其在复杂拓扑材料(尤其是具有量子几何特性的材料)中的起源仍存在大量未解之谜。本工作报道了在n型碲烯薄膜中观测到高达零磁场电阻R₀值−90%的巨负磁阻效应。这一创纪录效应在低温条件下可维持于宽磁场范围(实测达35特斯拉),当化学势偏离导带中的外尔节点时即被抑制,强烈暗示其量子几何起源。该研究团队提出两种新机制解释该现象:一是量子几何效应增强的扩散行为,二是交叉电场𝓔与磁场𝐁作用下锁定外尔费米子自旋与导向中心漂移(𝓔×𝐁)·σ的磁电自旋相互作用。研究表明,自旋劈裂导带间量子度量提升的速率自相关时间积分会增强扩散,从而降低电阻。该机制通过独特的磁电依赖性ΔRₓᶻ(𝓔,𝐁)/R₀=−β_g(𝓔×𝐁)²得到实验验证,其中β_g由量子度量决定。这些发现确立了磁输运中全新的量子几何非马尔可夫记忆效应,为调控复杂拓扑材料的电子输运开辟了新途径。
量科快讯
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