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Nature Electronics:鉍金屬的室溫非線性霍爾效應(yīng)
納米技術(shù) 納米 2024-03-05

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具有時(shí)間反演對(duì)稱性特點(diǎn)的非線性霍爾效應(yīng)(Nonlinear Hall effect)是一種二階電子輸運(yùn)現(xiàn)象,這種效應(yīng)能夠導(dǎo)致頻率加倍,其一般在具有大貝里曲率的非中心對(duì)稱晶體中發(fā)現(xiàn)。具有這種二階電子輸運(yùn)現(xiàn)象的光電器件非常罕見,這是因?yàn)槎A電子輸運(yùn)現(xiàn)象一般在非常低的溫度,并且存在于Dirac或Weyl材料。

有鑒于此,薩萊諾大學(xué)Carmine Ortix亥姆霍茲德累斯頓羅森多夫研究中心Denys Makarov報(bào)道在中心對(duì)稱的多晶Bi薄膜中發(fā)現(xiàn)室溫非線性霍爾效應(yīng)。

本文要點(diǎn)

(1)

作者發(fā)現(xiàn)Bi(111)表面的電子具有三倍貝里曲率,可激活側(cè)跳變和斜散射,因此產(chǎn)生非線性橫向電流。由于非線性霍爾效應(yīng)的外在幾何經(jīng)典對(duì)應(yīng)物,零場(chǎng)非線性橫向電壓可以在弧形鉍條紋中得到提升。

(2)

彎曲幾何中的電倍頻可以擴(kuò)展到太赫茲光譜范圍內(nèi)的光二次諧波產(chǎn)生。電學(xué)倍頻信號(hào)能夠拓展至太赫茲區(qū)間并產(chǎn)生二次諧波。我們發(fā)現(xiàn)多晶鉍薄膜和鉍基異質(zhì)結(jié)構(gòu)能夠在包括太赫茲頻率的廣泛范圍產(chǎn)生三次諧波。

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參考文獻(xiàn)

Makushko, P., Kovalev, S., Zabila, Y. et al. A tunable room-temperature nonlinear Hall effect in elemental bismuth thin films. Nat Electron (2024)

DOI: 10.1038/s41928-024-01118-y

https://www.nature.com/articles/s41928-024-01118-y

 


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