拓扑绝缘体线性磁电阻现象如图2所示，在很大温度范围内，即使外场加到14T，仍显示不饱和趋势。

　　通过研究不同致密度的薄膜材料，发现在很大迁移率范围内，线性磁电阻和材料迁移率间存在普遍关系，即同一材料中，磁电阻和迁移率都随温度增加而减小（图3左）。而不同致密度薄膜材料中，磁电阻和迁移率成正比关系，而且磁电阻越小，迁移率也越小（图3右）。

　　这些结果说明迁移率的涨落导致了典型线性磁电阻，这与Parish和Littlewood提出的理论完全吻合。有关Bi2Te3薄膜的研究结果提供了明确证据，证实材料物理上或结构上不均匀性是线性磁电阻的来源，并且为控制拓扑绝缘体材料磁电阻提供新的方法。相关研究结果发表在Nano Letter 14(2014) 6510。

　　拓扑绝缘体：按照导电性质的不同，材料可分为“导体”和“绝缘体”两大类；而更进一步，根据电子态的拓扑性质的不同，“绝缘体”和“导体”还可以进行更细致的划分。拓扑绝缘体就是根据这样的新标准而划分的区别于其他普通绝缘体的一类绝缘体。因而，拓扑绝缘体的体内与人们通常认识的绝缘体一样，是绝缘的，但是在它的边界或表面总是存在导电的边缘态，这是它有别于普通绝缘体的最独特的性质。这样的导电边缘态在保证一定对称性（比如时间反演对称性）的前提下是稳定存在的，而且不同自旋的导电电子的运动方向是相反的，所以信息的传递可以通过电子的自旋，而不像传统材料通过电荷来传递。

　　磁电阻效应，全称磁致电阻变化效应，对通电的金属或半导体施加磁场作用时会引起电阻值的变化。磁电阻效应于1851年首先发现磁电阻效应；他先用铁片做实验，发现：当电流的方向和磁场的方向相同时，电阻增大；而电流方向与磁场方向成90度时，则减小。最近研究发现，多层器件出现巨磁电阻，庞大（Colossal)磁电阻和隧道(Tunnel)磁电阻材料。在大多数金属中，电阻率的变化值为正，而过渡金属和类金属合金及饱和磁体的电阻率变化值为负。磁敏电阻元件主要用来构造位移传感器、转速传感器、位置传感器和速度传感器等。

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文章来源：天狐定制

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