Charge and Heat Transport Phenomena in Electronic and Spin Structures in B20-type Compounds

ویرایش: 1 
نویسندگان: Naoya Kanazawa (auth.)  
سری: Springer Theses 
ISBN (شابک) : 9784431556596, 9784431556602 
ناشر: Springer Japan 
سال نشر: 2015 
تعداد صفحات: 96 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 7 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 37,000



این پایان نامه تحقیقات تجربی سیستماتیکی را بر روی بلورهای شبکه کایرال به نام ترکیبات ژرمانیوم نوع B20 ارائه می‌کند، به ویژه با تمرکز بر بافت‌های اسپین اسکایرمیون و الکترون‌های دیراک. یک میدان الکترومغناطیسی پدیدار شده مشاهده شده در MnGe تشکیل بلورهای اسکایرمیون سه بعدی را نشان می دهد. تشخیص اسکایرمیون ها در دستگاه های نوار هال در مقیاس نانو ساخته شده از FeGe با اندازه گیری اثر توپولوژیکی هال، یک خاصیت حمل و نقل که میدان های نوظهور تولید شده توسط اسکایرمیون ها را منعکس می کند، محقق می شود. با اندازه‌گیری وابستگی انرژی حرارتی به پر کردن الکترون در CoGe، یک خاصیت ترموالکتریک مشخص در این ترکیب نشان می‌دهد که از چگالی نامتقارن حالت‌هایی که در سطوح خاصی از انرژی فرمی در حالت الکترونی دیراک ظاهر می‌شوند، ناشی می‌شود.

سه نتیجه اصلی نام‌گذاری‌شده در بالا به غنی‌سازی انواع واکنش‌های الکترومغناطیسی جدید میدان‌های گیج اضطراری در جامدات، تحقق حافظه مغناطیسی مبتنی بر اسکایرمیون با کارایی بالا، و به ترتیب در طراحی مواد ترموالکتریک با راندمان بالا کمک می‌کند.

This thesis presents systematic experimental research on chiral-lattice crystals referred to as B20-type germanium compounds, especially focusing on skyrmion spin textures and Dirac electrons. An emergent electromagnetic field observed in MnGe demonstrates a formation of three-dimensional skyrmion crystals. Detection of skyrmions in nanoscale Hall bar devices made of FeGe is realized by measuring the topological Hall effect, a transport property reflecting emergent fields produced by skyrmions. By measuring the electron-filling dependence of thermopower in CoGe, a pronounced thermoelectric property in this compound is revealed to stem from the asymmetric density of states appearing at certain levels of Fermi energy in the Dirac electron state.

The three main results named above will contribute to enriching a variety of novel electromagnetic responses of emergent gauge fields in solids, to realizing high-performance skyrmion-based magnetic memory, and to designing high-efficiency thermoelectric materials, respectively.

Front Matter....Pages i-xii
Introduction....Pages 1-21
Experimental Methods....Pages 23-27
Magnetic and Transport Properties in B20-type Germanides....Pages 29-44
3D Skyrmion-Lattice and Topological Hall Effect in MnGe....Pages 45-60
Skyrmion Formation in Epitaxial FeGe Thin Films....Pages 61-73
3D Dirac Electrons and Large Thermoelectric Properties in CoGe....Pages 75-84
Conclusion....Pages 85-86
Back Matter....Pages 87-89