Anisotropic magnetoresistance in multiband systems: Two-dimensional electron gases and polar metals at oxide interfaces
Notice bibliographique
Résumé
Low-density two-dimensional electron gases (2DEGs) with spin-orbit coupling are highly sensitive to an in-plane magnetic field, which impacts their Fermi surfaces and transport properties. Such 2DEGs, formed at transition metal oxide surfaces or interfaces, can also undergo surface phase transitions leading to polar metals that exhibit electronic nematicity. Motivated by experiments on such systems, we theoretically study magnetotransport in ${t}_{2g}$ orbital systems, using Hamiltonians that include atomic spin-orbit coupling and broken inversion symmetry, for both square symmetry (001) and hexagonal symmetry (111) 2DEGs. Using a numerical solution to the full multiband matrix-Boltzmann equation, together with insights gleaned from the impurity scattering overlap matrix, we explore the anisotropic magnetoresistance (AMR) in the presence of impurities that favor small momentum scattering. We find that transport in the (001) 2DEG is dominated by a single pair of bands, weakly coupled by impurity scattering, one of which has a larger Fermi velocity while the other provides an efficient current-relaxation mechanism. This leads to strong angle-dependent current damping and a large AMR with many angular harmonics. In contrast, AMR in the (111) 2DEG typically features a single $cos(2\ensuremath{\vartheta})$ harmonic, with the angle-averaged magnetoresistance being highly tunable by a symmetry-allowed trigonal distortion. We also explore how the (111) 2DEG Fermi surfaces are impacted by electronic nematicity via a surface phase transition into a 2D polar metal for which we discuss a Landau theory, and we show that this leads to distinct symmetry components and higher angular harmonics in the AMR. Our results are in qualitative agreement with experiments from various groups for 2DEGs at the ${\mathrm{SrTiO}}_{3}$ surface and the ${\mathrm{LaAlO}}_{3}\ensuremath{-}{\mathrm{SrTiO}}_{3}$ interface.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».