鍺硅納米線陣列的磁輸運(yùn)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(jìn)而通過綜合物性測(cè)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(gè)方向樣品的磁阻性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在兩個(gè)方向樣品測(cè)量中均觀察到磁阻的不對(duì)稱現(xiàn)象，即樣品的磁阻最小值出現(xiàn)在非零磁場(chǎng)下，并且最小磁阻所對(duì)應(yīng)磁場(chǎng)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(duì)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了解釋。我們認(rèn)為外加磁場(chǎng)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(duì)稱性。通過與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合，我們發(fā)現(xiàn)這一理論與實(shí)驗(yàn)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(dá)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