鍺硅納米線陣列的磁輸運特性研究.pdf

1、利用分子束外延(MBE)方法在Si(001)朝向<110>偏8°的襯底上制備出面內(nèi)GeSi納米線陣列。在GeSi納米線陣列樣品表面蒸鍍鋁電極并退火，進而通過綜合物性測量系統(tǒng)(PPMS)的四探針法研究了沿納米線方向和垂直納米線方向兩個方向樣品的磁阻性質(zhì)。實驗發(fā)現(xiàn)，在兩個方向樣品測量中均觀察到磁阻的不對稱現(xiàn)象，即樣品的磁阻最小值出現(xiàn)在非零磁場下，并且最小磁阻所對應(yīng)磁場的大小隨著溫度的升高而升高。
　　基于自旋軌道耦合作用(Spin-O

2、rbit Coupling)和塞曼效應(yīng)（Zeeman Effect）我們對上述實驗現(xiàn)象進行了解釋。我們認為外加磁場通過塞曼效應(yīng)調(diào)節(jié)不同自旋方向載流子濃度，而由于自旋軌道耦合作用，在面內(nèi)GeSi納米線陣列體系中不同自旋方向的載流子遷移率不同，最終導(dǎo)致了磁阻的不對稱性。通過與實驗數(shù)據(jù)的擬合，我們發(fā)現(xiàn)這一理論與實驗結(jié)果非常吻合，通過擬合我們得到了不同自旋方向的載流子的遷移率差別。其最大值可達約26％。我們發(fā)現(xiàn)不同自旋方向的載流子遷移率差別在5