Antiferromagnetic semimetal terahertz photodetectors enhanced through weak localization
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Le résumé fourni par la source
Effective detection is critical for terahertz applications, yet it remains hindered by the unclear mechanisms that necessitate a deeper understanding of photosensitive materials with exotic physical phenomena. Here, we investigate the terahertz detection capabilities of the two-dimensional antiferromagnetic semimetal NbFeTe2. Our study reveals that the interaction between antiferromagnetic magnetic moments and electron spin induces disordered carriers to hop between localized states, resulting in a nonlinear increase in responsivity as temperature decreases. We integrate asymmetric electrodes to generate a sufficient Seebeck potential, enabling carriers to overcome the barrier of localized states and achieve reordering at room temperature. Additionally, the self-powered performance of the NbFeTe₂/graphene heterojunction is optimized by the built-in electric field, achieving peak responsivity of 220 V W-1 and noise equivalent power of <20 pW Hz-1/2. These results shed light on the potential of antiferromagnetic semimetals in large-area, high-speed imaging applications, marking a significant advancement in terahertz photonics. This study reveals that the interaction between antiferromagnetic magnetic moments and electron spin causes disordered carriers to hop between localized states, resulting in a nonlinear increase in the terahertz responsivity as temperature decreases.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Antiferromagnetic semimetal terahertz photodetectors enhanced through weak localization
- Date Crossref
- 02/01/2025
- Éditeur
- Springer Science and Business Media LLC
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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University of Science and Technology of China pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Chinese Academy of Sciences pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Suzhou Institute of Nano-tech and Nano-bionics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Shanghai Institute of Technical Physics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Chinese Academy of Sciences pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Donghua University Department of Optoelectronic Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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China Jiliang University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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CAS Key Laboratory of Nanophotonic Materials and Devices & Key Laboratory of Nanodevices and Applications pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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School of Nano-Tech and Nano-Bionics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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State Key Laboratory for Infrared Physics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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College of Physics and Optoelectronic Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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College of Optical and Electronic Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
University of Science and Technology of China, Chinese Academy of Sciences et Suzhou Institute of Nano-tech and Nano-bionics, avec 9 autres affiliations.
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