(通讯员 许云丽/何雄)近日,Chinese Physics B《中国物理B》在线发表了我校湖北省弱磁探测工程技术研究中心作为第一署名单位完成的题为“Unconventional room-temperature negative magnetoresistance effect in Au/n-Ge:Sb/Au devices”论文。该文是我校湖北省弱磁探测工程技术研究中心与国家脉冲强磁场科学中心相关团队共同完成的。中心青年教师何雄为第一作者,硕士研究生杨凡黎为第二作者,潘礼庆教授和国家脉冲强磁场科学中心夏正才教授为共同通讯作者。国家脉冲强磁场科学中心牛浩峪博士研究生,我校研究生王立峰,以及本中心团队易立志副教授、许云丽副教授和刘敏副教授等参与了相关研究工作。
非磁性半导体材料及其器件在室温低静态磁场环境中通常容易呈现出较大的正磁阻效应,因此受到广泛的关注;然而如何获得大的室温负磁电阻效应仍有待研究。本文通过设计具有同侧金属探测电极的Au/n-Ge:Sb/Au器件,在50T脉冲强磁场特定的方向条件下,观察到了明显的室温负磁电阻效应,该效应很难在静态低磁场环境中观察到。通过结合霍尔效应实验测量结果和双极输运理论,分析认为这种异常负磁电阻效应主要与脉冲强磁场提供的极强洛伦兹力调制下器件表面电荷积累有关。通过调控器件的几何尺寸,本文进一步印证了该理论分析模型。本文研究成果为在脉冲强磁场环境中运行的基于非磁性半导体的新型磁传感、磁逻辑等器件的发展提供了新思路。


何雄,校聘副教授,研究生导师,博士毕业于武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,博士毕业后于国家脉冲强磁场科学中心从事博士后工作,博士后出站即选择加入本中心从事教学科研工作,在非磁性半导体等材料及器件的电磁输运性能研究领域取得系列进展,截止目前相关成果相继发表在J. Mater. Sci. Technol.、Phys. Rev. B、J. Mater. Chem. A、ACS Appl. Mater. Interfaces、J. Phys.: Condens. Matter、J. Appl. Phys.、Chin. Phys. B、J. Magn. Magn. Mater.、物理学报等国内外学术期刊30余篇,申请发明专利13项(其中已授权9项)。
该工作受到三峡大学高层次人才科研启动基金(编号:8230202)、国家自然科学基金(编号:12274258)和国家重点研发计划项目(编号:2016YFA0401003)资助。
论文链接:https://cpb.iphy.ac.cn/EN/10.1088/1674-1056/ad15f8 或https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1674-1056/ad15f8