非磁性半导体的超常磁电阻效应

近年来，磁电阻效应因其重要的学术意义与应用价值受到广泛的关注。在一系列人工或自然材料中发现的载流子输运行为随外加磁场的显著变化，既反映了材料内部复杂的微观电子结构，同时也为新一代磁输运电子器件的开发奠定了理论基础。非磁性半导体材料中发现的超常磁电阻效应是区别于目前主流研究与应用的巨磁电阻与庞磁电阻的新型磁电阻效应，具有低磁噪、大幅度、磁场行为特殊等突破传统磁电阻效应的优势。该类磁电阻效应起源于磁场对输运电子轨道自由度的作用，是霍耳效应在非均匀半导体材料中的异常表现，与材料的非均匀度和几何构形密切相关。本项目通过理论分析和计算模拟，全面分析该效应的内在机制和优化途径，建立描述此类非均匀霍耳体系的输运模型和基本算法，寻找非磁性半导体材料中影响和控制超常磁电阻效应的关键因素和最佳构形，为新型非磁性半导体磁电子器件的开发设计提供可能的候选者。