通過磁控濺射方式制備了氮濃度不同的滲碳鐵薄膜,觀察到隨著氮濃度的降低,薄膜的導電機制從金屬到半導體的轉變。霍爾阻值的檢測表明在高內阻區域反常霍爾內阻率與橫向內阻率的標度律為線性,即反?;魻栃?/strong>遵守斜散射機制,但相應的反?;魻枬岫嚷逝c橫向濁度率的關系不總是線性。關鍵詞斜散射中圖分類號:O484.3文獻標示碼:ADOIj.issn.1005-023X.2015.08.004AnomalousHallEffectofIronNitrideThinFilmsCAOZhihuiRENShanling1,23InstituteofMaterialsScienceandEngineeringAbstractIronnitridethinfilmswithdifferentnitrogencontentwerefabricatedusingmagnetronsputtering.Withtheincreasingofnitrogencontentatransitionoftransportmechanismofthefilmfrommetallictohoppingcon-ductionwasobserved.HallresistancemeasurementsshowedthatthescalinglawbetweenanomalousHallresistivityandlongitudinalresistivitywaslinearinthedirtyregimebutthecorrespondingrelationshipbetweenanomalousHallconductivityandlongitudinalconductivitywasnotalwayslinear.Keywordsmagnetronsputteringmethod國家自然科學基金(51172110曹志慧:女,1988年生,碩士生,主要從事磁性薄膜的制備和物性研究E-mail1025413793@qq.com任山令:通信作者,男,1974年生,博士,講師,碩士生導師,主要從事磁性薄膜的電子輸運特點和磁性研究E-mail序言早在1881年,霍爾(Hall)首次發覺了鐵磁性材料中的反?;魻栃?/strong>。
反常霍爾內阻率定義為:xy=R0是自發磁化硬度,R0為常規霍爾系Rs為反?;魻栂禂?,方程左邊的第一項描述了常規霍爾效應,第二項描述了反常霍爾效應。常規霍爾效應可以由磁場作用于運動電荷的洛倫茲力來解釋,而反常霍爾效應是一種基于載流子軌道耦合的輸運現象。目前認為有3種機制可以解釋反?;魻栃?/strong>反?;魻栃?/strong>,其中兩種涉及外在機制,即斜散射Skewscattering)理論和邊跳機制(Sidejump[1,2],反?;魻杻茸杪剩ɑ魻枬岫嚷师遥┡c橫向內阻率xx(濁度率σxxσxyσxxσxy~constBerrycurvature)決定了霍爾濁度率,僅和材料的能帶結構相關,其標度律關系同樣遵守式(近來的實驗和理論表明在高內阻區域的標度律關系還存在不一致的觀點。S.Onoda在近來的報導中提出基于少量參雜的多能帶鐵磁性金屬的統一理論,并強調反?;魻栃?/strong>可以按照濁度率分為3個區域且滿足不同的標度律關系,覺得在高內阻區域(σxx<10。最近,Y.M.Lu等提出在纖薄多晶FePt薄膜中觀察到在二維弱和強定位區域高阻態反?;魻栃?/strong>的標度指數為σxyxx,覺得電子弱局域化對標度指數起著重要作用。因而本工作選用滲碳鐵薄膜系統研究其反常霍爾效應,滲碳鐵薄膜可通過調節氮濃度來改變薄膜的內阻,便于得到不同阻態的橫向內阻與反?;魻杻茸璨ζ錁硕嚷蛇M行研究。