Гигантский планарный эффект Холла в ультрачистом монокристаллическом образце селенида ртути

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В халькогениде ртути HgSe при использовании в качестве объекта исследования ультрачистого монокристаллического образца с концентрацией электронов 5.5×1015 см-3 обнаружен гигантский планарный эффект Холла с амплитудой ≈ 50 мОм см при T = 80 К в магнитном поле 10 Тл. Приводится его осциллирующая зависимость от угла поворота образца в разных магнитных полях. Характерные признаки (период осцилляций, положение экстремумов, корреляция между амплитудой планарного холловского и планарного продольного магнитосопротивления) указывают на то, что в этом немагнитном бесщелевом полуметалле с изотропной поверхностью Ферми планарный эффект Холла индуцируется киральной аномалией. Тем самым получен весомый аргумент в пользу топологической природы электронного спектра HgSe.

Об авторах

С. Б. Бобин

Институт физики металлов им. М. Н. Михеева Уральского отделения РАН

Email: bobin@imp.uran.ru
620108, Екатеринбург, Россия

А. Т. Лончаков

Институт физики металлов им. М. Н. Михеева Уральского отделения РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: bobin@imp.uran.ru
620108, Екатеринбург, Россия

Список литературы

  1. C. Goldberg and R.E. Davis, Phys. Rev. 94, 1121 (1954).
  2. Y. You, Y. Gong, H. Li, Z. Li, M. Zhu, J. Tang, E. Liu, Y. Yao, G. Xu, F. Xu, and W. Wang, Phys. Rev. B 100, 134441 (2019).
  3. K.M. Seemann, F. Freimuth, H. Zhang, S. Bl�ugel, Y. Mokrousov, D.E. B�urgler, and C.M. Schneider, Phys. Rev. Lett. 107, 086603 (2011).
  4. Y. Liu, J. Yang, W. Wang, H. Du, W. Ning, L. Ling, W. Tong, Z. Qu, G. Cao, Y. Zhang, and M. Tian, Phys. Rev. B 95, 161103 (2017).
  5. J. Li, S.L. Li, Z.W. Wu, S. Li, H. F. Chu, J. Wang, Y. Zhang, H.Y. Tian, and D.N. Zheng, J. Phys. Condens. Matter 22, 146006 (2010).
  6. H.X. Tang, R.K. Kawakami, D.D. Awschalom, and M. L. Roukes, Phys. Rev. Lett. 90, 107201 (2003).
  7. D. Thompson, L. Romankiw, and A. Mayadas, IEEE Trans. Magn. 11, 1039 (1975).
  8. Y. Bason, L. Klein, J.-B. Yau, X. Hong, J. Hoffman, and C.H. Ahn, J. Appl. Phys. 99, 08R701 (2006).
  9. F.N.V. Dau, A. Schuhl, J.R. Childress, and M. Sussiau, Sensors and Actuators A: Physical 53, 256 (1996).
  10. S.M. Young, S. Zaheer, J.C.Y. Teo, C. L. Kane, E. J. Mele, and A.M. Rappe, Phys. Rev. Lett. 108, 140405 (2012).
  11. Z. Wang, Y. Sun, X.-Q. Chen, C. Franchini, G. Xu, H. Weng, X. Dai, and Z. Fang, Phys. Rev. B 85, 195320 (2012).
  12. Z. Wang, H. Weng, Q. Wu, X. Dai, and Z. Fang, Phys. Rev. B 88, 125427 (2013).
  13. S.-M. Huang, S.-Y. Xu, I. Belopolski, C.-C. Lee, G. Chang, B.K. Wang, N. Alidoust, G. Bian, M. Neupane, C. Zhang, S. Jia, A. Bansil, H. Lin, and M. Z. Hasan, Nat. Commun. 6, 7373 (2015).
  14. H. Weng, C. Fang, Z. Fang, B.A. Bernevig, and X. Dai, Phys. Rev. X 5, 011029 (2015).
  15. S.-Y. Xu, I. Belopolski, N. Alidoust et al. (Collaboration), Science 349, 613 (2015).
  16. B.Q. Lv, H.M. Weng, B.B. Fu, X.P. Wang, H. Miao, J. Ma, P. Richard, X.C. Huang, L.X. Zhao, G. F. Chen, Z. Fang, X. Dai, T. Qian, and H. Ding, Phys. Rev. X 5, 031013 (2015).
  17. A.A. Burkov, Nature Mater. 15, 1145 (2016).
  18. A.A. Burkov, Phys. Rev. B 96, 041110 (2017).
  19. S. Nandy, G. Sharma, A. Taraphder, and S. Tewari, Phys. Rev. Lett. 119, 176804 (2017).
  20. H.B. Nielsen and M. Ninomiya, Phys. Lett. B 130, 389 (1983).
  21. T.D.C. Bevan, A. J. Manninen, J.B. Cook, J.R. Hook, H.E. Hall, T. Vachaspati, and G. E. Volovik, Nature 386, 689 (1997).
  22. P. Li, C.H. Zhang, J.W. Zhang, Y. Wen, and X.X. Zhang, Phys. Rev. B 98, 121108 (2018).
  23. S. Xu, H. Wang, X.-Y. Wang, Y. Su, P. Cheng, and T.-L. Xia, arXiv (2018), https://arxiv.org/abs/1811.06767.
  24. Sonika, M.K. Hooda, S. Sharma, and C. S. Yadav, Appl. Phys. Lett. 119, 261904 (2021).
  25. H. Li, H.-W. Wang, H. He, J. Wang, and S.-Q. Shen, Phys. Rev. B 97, 201110 (2018).
  26. M. Wu, G. Zheng, W. Chu, Y. Liu, W. Gao, H. Zhang, J. Lu, Y. Han, J. Zhou, W. Ning, and M. Tian, Phys. Rev. B 98, 161110 (2018).
  27. R. Singha, S. Roy, A. Pariari, B. Satpati, and P. Mandal, Phys. Rev. B 98, 081103(R) (2018).
  28. A. Vashist, R.K. Singh, N. Wadehra, S. Chakraverty, and Y. Singh, arXiv (2018), https://arxiv.org/abs/1812.06485.
  29. S. Liang, J. Lin, S. Kushwaha, J. Xing, N. Ni, R. J. Cava, and N.P. Ong, Phys. Rev. X 8, 031002 (2018).
  30. N. Kumar, S.N. Guin, C. Felser, and C. Shekhar, Phys. Rev. B 98, 041103 (2018).
  31. F.C. Chen, X. Luo, J. Yan, Y. Sun, H.Y. Lv, W. J. Lu, C.Y. Xi, P. Tong, Z.G. Sheng, X.B. Zhu, W.H. Song, and Y.P. Sun, Phys. Rev. B 98, 041114 (2018).
  32. P. Li, C. Zhang, Y. Wen, L. Cheng, G. Nichols, D.G. Cory, G.-X. Miao, and X.-X. Zhang, Phys. Rev. B 100, 205128 (2019).
  33. Q.R. Zhang, B. Zeng, Y.C. Chiu et al. (Collaboration), Phys. Rev. B 100, 115138 (2019).
  34. Q. Liu, F. Fei, B. Chen, X. Bo, B. Wei, S. Zhang, M. Zhang, F. Xie, M. Naveed, X. Wan, F. Song, and B. Wang, Phys. Rev. B 99, 155119 (2019).
  35. Z. Li, T. Xiao, R. Zou, J. Li, Y. Zhang, Y. Zeng, M. Zhou, J. Zhang, and W. Wu, J. Appl. Phys. 127, 054306 (2020).
  36. D.E. Kharzeev, Progress in Particle and Nuclear Physics 75, 133 (2014).
  37. B. Z. Spivak and A.V. Andreev, Phys. Rev. B 93, 085107 (2016).
  38. A.A. Burkov, Phys. Rev. B 91, 245157 (2015).
  39. Q. Li, D.E. Kharzeev, C. Zhang, Y. Huang, I. Pletikosi, A.V. Fedorov, R.D. Zhong, J.A. Schneeloch, G.D. Gu, and T. Valla, Nat. Phys 12, 550 (2016).
  40. A. Sekine, D. Culcer, and A.H. MacDonald, Phys. Rev. B 96, 235134 (2017).
  41. A.T. Lonchakov and S.B. Bobin, J. Phys. Condens. Matter 35, 065501 (2023).
  42. A.T. Lonchakov, S.B. Bobin, V.V. Deryushkin, V. I. Okulov, T.E. Govorkova, and V.N. Neverov, Appl. Phys. Lett. 112, 082101 (2018).
  43. S.B. Bobin, A.T. Lonchakov, V.V. Deryushkin, and V.N. Neverov, J. Phys. Condens. Matter 31, 115701 (2019).
  44. A.T. Lonchakov, S.B. Bobin, V.V. Deryushkin, and V.N. Neverov, J. Phys. Condens. Matter 31, 405706 (2019).
  45. C.R. Whitsett, Phys. Rev. 138, A829 (1965).
  46. I.M. Tsidilkovski, Electron Spectrum of Gapless Semiconductors, Springer, Berlin, N.Y. (1996).
  47. C.-L. Zhang, S.-Y. Xu, I. Belopolski et al. (Collaboration), Nat. Commun. 7, 10735 (2016).
  48. X. Huang, L. Zhao, Y. Long, P.Wang, D. Chen, Z. Yang, H. Liang, M. Xue, H. Weng, Z. Fang, X. Dai, and G. Chen, Phys. Rev. X 5, 031023 (2015).
  49. C. Shekhar, A.K. Nayak, Y. Sun et al. (Collaboration), Nat. Phys. 11, 645 (2015).
  50. Z. Wang, Y. Zheng, Z. Shen, Y. Lu, H. Fang, F. Sheng, Y. Zhou, X. Yang, Y. Li, C. Feng, and Z.-A. Xu, Phys. Rev. B 93, 121112 (2016).
  51. J. Du, H. Wang, Q. Chen, Q.H. Mao, R. Khan, B. J. Xu, Y.X. Zhou, Y.N. Zhang, J.H. Yang, B. Chen, C.M. Feng, and M.H. Fang, Science China Physics, Mechanics & Astronomy 59, 657406 (2016).
  52. W. Gao, M. Han, Z. Chen, A. Zhu, Y. Han, M. Zhu, X. Zhu, and M. Tian, Appl. Phys. Lett. 122, 173102 (2023).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».