Size-dependent giant-magnetoresistance in millimeter scale GaAs/AlGaAs 2D electron devices.
Size-dependent giant-magnetoresistance in millimeter scale GaAs/AlGaAs 2D electron devices.
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DOI：
10.1038/srep02747
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发表时间：
2013-09-25
影响因子：
4.6
通讯作者：
Wegscheider, W.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mani, R. G.;Kriisa, A.;Wegscheider, W.
施加小磁场引起的电阻的大变化可能对设备应用有用。这种巨磁阻（GMR）效应也为相关电子传输中涉及的物理现象提供了新的见解。这项研究研究了由高迁移率 GaAs/AlGaAs 二维电子系统 (2DES) 制造的毫米宽器件中的“钟形”负 GMR，其大小随着温度的降低而增大。实验表明，磁场轴上磁阻的跨度随着器件宽度 W 的减小而增加，而没有同时进行霍尔电阻 Rxy 校正。多传导模型，包括负对角线电导率和非零非对角线电导率，再现了实验观察结果。结果表明，具有毫米级电子平均自由程的毫米宽 2DES 中的尺寸效应是造成观察到的“非欧姆”尺寸依赖性负 GMR 的原因。
Large changes in the electrical resistance induced by the application of a small magnetic field are potentially useful for device-applications. Such Giant Magneto-Resistance (GMR) effects also provide new insights into the physical phenomena involved in the associated electronic transport. This study examines a “bell-shape” negative GMR that grows in magnitude with decreasing temperatures in mm-wide devices fabricated from the high-mobility GaAs/AlGaAs 2-Dimensional Electron System (2DES). Experiments show that the span of this magnetoresistance on the magnetic-field-axis increases with decreasing device width, W, while there is no concurrent Hall resistance, Rxy, correction. A multi-conduction model, including negative diagonal-conductivity, and non-vanishing off-diagonal conductivity, reproduces experimental observations. The results suggest that a size effect in the mm-wide 2DES with mm-scale electron mean-free-paths is responsible for the observed “non-ohmic” size-dependent negative GMR.
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