Quantum-limited shot noise and quantum interference in graphene based Corbino disk
本文从理论上研究了在外加磁场作用下，有限电压对石墨烯基Corbino圆盘的电导、散粒噪声功率和第三电荷转移累积量的影响。周期性的磁导振荡，预测在参考文献。[1，2]，对于相对小的源极-漏极电压变得不可见，因为电流随着磁场迅速衰减。量子干涉仍然控制着更高电荷转移累积量的行为。
2014-01-30 cond-mat.mes-hall
Shot Noise in Ballistic Graphene
我们研究了石墨烯场效应器件在4.2- 30 K温度范围内低频（$f$ = 600- 850 MHz）的散粒噪声。我们发现，对于我们的石墨烯样品具有大的宽度与长度比$W/L$，Fano因子$\mathfrak{F}$在狄拉克点处达到最大值$\mathfrak{F} \sim$ 1/3，并且随着电荷密度的增加而强烈降低。对于较小的$W/L$，狄拉克点处的Fano因子显著较低。我们的结果是在良好的协议与理论描述的狄拉克点在干净的石墨烯输运产生的倏逝电子态。
2008-07-01 cond-mat.mes-hall
Photon-assisted shot noise in graphene in the Terahertz range
当受到电磁辐射时，穿过量子导体的电子电流的波动增加。这种额外的噪声，称为光子辅助的散粒噪声，产生于导体中电子-空穴对的产生和随后的分离。光子辅助的散粒噪声的物理特性已经在微波频率高达20 GHz的情况下得到了彻底的研究，其鲁棒性表明它可以扩展到太赫兹（THz）范围。在这里，我们提出的量子散粒噪声产生的石墨烯纳米粒子受到太赫兹辐射的测量。我们的研究结果表明，光子辅助的散粒噪声的签名，进一步表明，标志性的时间依赖的量子输运现象可以转置到太赫兹范围。
2016-06-13 cond-mat.mes-hall
Shot noise of the conductance through a superconducting barrier in graphene
我们研究了准粒子输运通过石墨烯超导势垒的电导和散粒噪声特性。基于Blonder，Tinkham和Klapwijk（BTK）公式，发展了研究石墨烯中输运性质的理论。相比之下，我们考虑了两种情况下，即在存在和不存在镜面Andreev反射的运输。结果表明，电导和散粒噪声在两种情况下表现出本质上不同的功能。研究发现，当采用超导门时，由于更多的隧穿通道对输运有贡献，散粒噪声得到了抑制。散粒噪声行为对势强和超导势垒宽度的依赖性在两种情况下是不同的。在存在镜面Andreev反射时，散粒噪声谱对势垒的势强和宽度更为敏感。在这两种情况下，在一定的参数设置下发生全透射，这对电导有很大的贡献，同时抑制了散粒噪声。
2015-05-04 cond-mat.mes-hall
Shot Noise Probing of Magnetic Ordering in Zigzag Graphene Nanoribbons
电荷电流的非平衡时变波动最近成为一种灵敏的实验工具，通过由附着的金属电极引入到清洁的宽和短石墨烯条带中的倏逝波函数来探测弹道输运。我们证明，这种“伪扩散”散粒噪声可以在锯齿形石墨烯纳米颗粒（ZGNR）由于其边缘的拓扑结构，负责本地化的状态，促进铁磁有序沿边缘库仑相互作用时，考虑到大幅修改。因此，注入ZGNR的非极化电荷电流的散粒噪声增强，以及自旋极化电荷电流的更敏感性，将充当这种低维磁性的全电和边缘敏感探针。
2009-06-01 cond-mat.mes-hall
Charge transport and shot noise in ballistic graphene sheet
当横向波矢量的量化不是必需的时，在石墨片中的电流和散粒噪声在弹道机制中针对引线与片之间的任意电压降在片宽度与其长度的无限纵横比的限制下进行分析。比较了相干和非相干弹道输运的情况。在高电压下，与相干输运的差异并不重要。但在低电压下，非相干输运的电导和Fano因子依赖性变得非单调，使得电导具有最小值，而Fano因子在非零电压偏压下具有最大值。
2008-05-07 cond-mat.mes-hall
Enhanced shot noise at bilayer graphene -- superconductor junction
石墨烯-超导体结的输运性质已被广泛研究，以了解相对论狄拉克准粒子和超导性的相互作用。尽管石墨烯中的散粒噪声测量已经被执行以实现许多理论预测，在零磁场以及量子霍尔（QH）制度下，其与超导体的结仍然未被探索。在这里，我们进行了散粒噪声测量的边缘接触双层石墨烯-铌超导结在零磁场以及QH制度。在狄拉克点，我们观察到在超导能隙以上的Fano因子约为1/3，在超导能隙以下的Fano因子约为0.5。通过改变载流子密度，我们发现两种类型的载流子的Fano因子连续减小，然而超导能隙内的Fano因子总是保持约1.5倍的增强。在QH区，电流由边缘态携带，在临界磁场以下和超导能隙内，也观察到散粒噪声的增强。这些观察清楚地证明了石墨烯-超导体界面处增强的电荷传输。
2019-11-14 cond-mat.mes-hall
Enhanced shot noise in graphene quantum point contacts with electrostatic reconstruction
通过研究量子霍尔区石墨烯量子点接触的散粒噪声，发现强磁场下限制与电子相互作用竞争形成的量子点使噪声增加50-100%，揭示关联电荷隧穿机制及静电环境的关键作用。
2025-08-26 cond-mat.mes-hall
Evanescent wave transport and shot noise in graphene: ballistic regime and effect of disorder
我们研究了石墨烯场效应器件中的电输运和散粒噪声。在4.2- 30 K的温度范围内，在大宽长比的$W/L$石墨烯带中，我们测量了低频（$f$ = 600- 850 MHz）的散粒噪声。我们观察到$\frac{4e^{2}}{πh}$的最小电导率和一个有限的和门相关的Fano因子，在狄拉克点，即状态密度为零的地方，达到普适值1/3。这些发现与描述在具有大$W/L$的完美石墨烯样品中在狄拉克点处的输运应该经由倏逝波发生的理论非常一致。此外，我们展示和讨论如何无序和非平行的引线影响电导率和散粒噪声。
2008-07-01 cond-mat.mes-hall
Quantum-limited shot noise in graphene
我们计算了无质量狄拉克费米子通过理想石墨烯带（长L，宽W，无杂质或缺陷）的模式依赖的传输几率，得到电导和散粒噪声随费米能量的变化。我们发现在狄拉克点（电子和空穴激发都是简并的）处，最小电导率为e^2/h，这与法诺因子（噪声功率与平均电流之比）的最大值有关。对于短而宽的石墨烯带，狄拉克点处的法诺因子等于1/3，比泊松过程小三倍。这与无序金属的值相同，这是值得注意的，因为狄拉克费米子的经典动力学是弹道的。
2006-04-10 cond-mat.mes-hall
Effect of Klein tunneling on conductance and shot noise in ballistic graphene
计算了石墨烯片在弹道体系中的电导和Fano因子。片中的静电势由梯形势垒建模，其允许在斜坡区域（梯形的两个横向侧）中的均匀电场中使用狄拉克方程的精确解。一个特别注意的是致力于相对于栅极电压的符号，这是连接与克莱因隧道和过势垒反射之间的差异的不对称性。发展的理论与实验的比较支持的结论，克莱因隧道实验揭示。
2009-02-24 cond-mat.mes-hall
Sub-Sharvin conductance and incoherent shot-noise in graphene disks at magnetic field
该研究采用非相干散射模型与量子输运模拟，分析磁场下Corbino几何石墨烯圆盘，发现电流被阻断时Fano因子趋近约0.56。
2024-04-19 cond-mat.mes-hall
Conductance fluctuation and shot noise in disordered graphene systems, a perturbation expansion approach
本文研究了两种无序结构的石墨烯体系中的电导涨落和散粒噪声，即Anderson型杂质和随机掺杂。为了避免在低掺杂浓度下费时且不切实际的蛮力计算，我们发展了一种基于相干势近似（CPA）的展开方法来计算四个格林函数的平均值，并根据“单格位T矩阵”将展开式截断到6阶得到结果。由于我们的展开是关于“单格点T矩阵”而不是无序强度$W$的，所以对于有限$W$，在6阶时可以得到很好的结果。我们基准我们的结果对蛮力法无序石墨烯系统以及二维正方形晶格模型系统的安德森无序和随机掺杂。结果表明，在无序强度$W$较小或掺杂浓度较低的区域，我们的结果与用蛮力法得到的结果吻合得很好。具体而言，对于具有Anderson杂质的石墨烯系统，我们的电导波动结果显示出对于$W$直到$0.4t$的良好一致性，其中$t$是跳跃能量。而对于平均散粒噪声，$W$直到$0.2t$的结果都是好的。当石墨烯体系掺杂浓度为1%时，电导波动和散粒噪声与大$W$的蛮力结果一致，其与跳跃能量$t$相当。当掺杂浓度为10%时，从$W$到$0.4t$，电导起伏和散粒噪声都能达到很好的一致。我们还测试了我们的形式在正方形格与类似的结果。我们的形式主义可以很容易地结合线性松饼罐轨道第一性原理输运计算轻掺杂纳米尺度系统，预测的变化纳米器件。
2013-05-31 cond-mat.mes-hall
Shot noise in a harmonically driven ballistic graphene transistor
我们研究了由交流栅电位驱动的弹道石墨烯场效应晶体管中随时间变化的电子输运和量子噪声。对交流信号的非线性响应通过Floquet理论计算散射态和Landauer-Büttiker理论计算电荷电流及其波动。在顶栅势垒中的准束缚态的光子辅助激发导致传输中的共振，其强烈地影响噪声特性。对于在源极和漏极接触下的石墨烯的强掺杂，当电子经由倏逝波传输通过沟道时，谐振导致噪声的显著抑制。然后，Fano因子降低到远低于伪扩散值$F<1/3$，也适用于强交流驱动。共振时良好的信噪比（小Fano因子）表明该器件是高频（THz）辐射探测的良好候选者。我们分析表明，克莱因隧道（总抑制背反射）持续垂直入射时，也是驱动的障碍谐波。虽然传输是非弹性的，并且分布在边带能量中，但是求和规则导致散粒噪声的总抑制。
2016-12-28 cond-mat.mes-hall
Conformal mapping and shot noise in graphene
利用保角映射技术研究了无掺杂石墨烯中量子台球的弹道输运。台球显示伪扩散行为，与电导率等于一个典型的导体，其特征在于由电导率$σ_0=4e^2/πh$，和Fano因子$F=1/3$。通过收缩至少一个台球开口，我们观察到的隧穿行为，其中的电导显示出幂律衰减与系统的大小，和散粒噪声是泊松（F=1）。在隧穿区和赝扩散区之间的交叉区，电导$G\approx (1-F)\times se^2/h$。简并$s=8$的Corbino磁盘，它保留了狄拉克方程的完全对称性，$s=4$的台球有界与光滑的边缘，打破了辛对称性，和$s=2$时，突然的边缘导致强烈的谷间散射。另一种方法，分析或数值技术，是利用每一个台球，以确认各种边界条件的保角映射的适用性。
2009-06-07 cond-mat.mes-hall
Fano Resonance in the Nonadiabatically Pumped Shot Noise of a Time-Dependent Quantum Well in 2DEG and Graphene
不同量子路径之间的干涉可以产生法诺共振。其中一个例子是通过一个quasibound态的时间相关的散射势驱动的运输。以前，人们发现，法诺共振发生的能量匹配的结果，在一维系统。在这项工作中，我们证明了，当横向运动是存在的，法诺共振恰好发生在波矢匹配的情况。利用Floquet散射理论，我们考虑了二维电子气和单层石墨烯结构中非绝热含时势阱的输运性质。在存在横向运动的情况下，得到了静态量子阱准束缚态的色散。我们发现，Fano共振发生时的波矢在运输方向的Floquet边带之一是完全相同的准束缚态在平衡状态以及遵循后者的色散模式。为了观察透射谱中的Fano共振现象，我们还考虑了当时间和空间对称性确保所考虑的配置中的消失电流时的泵浦散粒噪声特性。在对库费米能的差分泵浦散粒噪声中发现了显著的Fano共振。
2015-02-12 cond-mat.mes-hall
Shot noise as a probe for Andreev reflection in graphene-based heterojunctions
本研究利用 Bogoliubov-de Gennes 波函数匹配分析多种石墨烯-超导异质结，证明散粒噪声的 Fano 因子可区分并探测 retro 与 specular Andreev 反射。
2025-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Shot noise in Graphene with long range Coulomb interaction and the local Fermi distribution
基于Keldysh技术，采用动力学方程方法计算了弹道石墨烯中的散粒噪声功率。我们发现，局部能量分布函数服从泊松方程，表明映射到一个扩散金属系统。我们推导了包含长程库仑相互作用的一阶电导和噪声。我们发现，散粒噪声增加，由于相互作用，导致频率依赖性。此外，我们还发现简并态下的Fano因子为1/3，与没有库仑相互作用时的Fano因子相同。
2010-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Contact doping, Klein tunneling, and asymmetry of shot noise in suspended graphene
石墨烯中的电输运的固有不对称性归因于穿过由正电荷区域和负电荷区域之间的$\textit{pn}$ -界面限定的势垒的克莱因隧穿。通过结合电导和散粒噪声实验，我们确定了高品质的悬浮样品与Au/Cr/Au接触的隧穿势垒（高度和斜率）的主要特征。我们观察到在载流子密度$|n_{\rm G}|=0.3-4 \cdot 10^{11}$ cm $^{-2}$处的悬浮石墨烯的狄拉克点上的不对称电阻$R_{\textrm{odd}}=100-70$ $Ω$，而Fano因子在$F_{\textrm{odd}} \sim 0.03 - 0.1$范围内显示非单调不对称性。我们的研究结果同意与狄拉克方程的梯形障碍的基础上的分析计算。模型和数据之间的比较产生隧穿的势垒高度，估计的厚度的$\textit{pn}$界面$d < 20$ nm，和接触区掺杂对应的费米能级偏移$\sim - 18$毫电子伏。金属接触下费米能级的钉扎强度以接触电容$C_c=19 \times 10^{-6}$ F/cm $^2$来表征。此外，我们表明，对应于狄拉克点的栅极电压是由背栅材料和石墨烯之间的功函数差。
2015-09-13 cond-mat.mes-hall
Sub-Sharvin conductance and enhanced shot noise in doped graphene
多模状态下的理想Sharvin接触显示电导$G\approx{}G_{\rm Sharvin}=g_0k_F{}W/π$（$g_0$为电导量子，$k_F$为费米动量，$W$为接触宽度），伴随着由小Fano因子$F\approx{}0$量化的强烈抑制的散粒噪声。对于远离电荷中性点的弹道石墨烯，发生亚Sharvin传输，其特征在于抑制的电导$G\approx{}(π/4)\,G_{\rm Sharvin}$和增强的散粒噪声$F\approx{}1/8$。所有这些结果都可以从量子散射的基本模型中推导出来，其中包括无限高和样品中势垒的完美矩形形状的假设。在这里，我们进行了数值分析的散射的有限高的抛物和矩形形状之间的插值的光滑障碍家庭。我们发现，调整势垒的形状可以修改电子和空穴掺杂系统之间的不对称性。对于电子掺杂，随着电势变得更接近矩形形状，系统从Sharvin过渡到亚Sharvin输运状态（由电导和Fano因子指示）。相反，对于空穴掺杂，当势垒是抛物线时，电导率被强烈抑制，并且随着电势向矩形形状演变，电导率缓慢收敛到$G\approx{}(π/4)\,G_{\rm Sharvin}$。在这种情况下，Sharvin输运机制是不可接近的，与电子掺杂的情况相比，散粒噪声通常被增强（具有慢得多的到$F\approx{}1/8$的收敛），并且由于准声子态的形成，$G$和$F$两者的非周期振荡是突出的…
2021-09-24 cond-mat.mes-hall
Resistance noise in electrically biased bilayer graphene
我们证明了双层石墨烯中的低频电阻波动或噪声与其能带结构密切相关，并且当导带和价带之间的间隙为零时显示出最小值。利用双栅双层石墨烯器件，我们独立地调节了零禁带和电荷中性点，这为研究双层石墨烯的低能能带结构、电荷局域化和屏蔽特性提供了一种通用的机制.
2008-12-16 cond-mat.mes-hall
Ultra-low noise field-effect transistor from multilayer graphene
我们提出了低频电阻波动，或噪声，在石墨烯基场效应器件具有不同的层数。在单层器件中，噪声幅度随着载流子密度的增加而减小，这在具有两个或更多个层的器件中表现相反，在后一种情况下，噪声幅度抑制超过两个数量级。这种行为可以从外部电场对石墨烯能带结构的影响来解释，并提供了一种简单的基于传输的途径来将单层石墨烯器件与具有多层的石墨烯器件隔离。
2009-05-27 cond-mat.mes-hall
Low-frequency critical current noise in graphene Josephson junctions in the open-circuit gate voltage limit
我们研究了McWorther模型中开路栅电压极限下短弹道石墨烯约瑟夫森结的临界电流噪声。我们发现闪烁噪声在很宽的频率范围内，并讨论了作为掺杂水平的函数的噪声幅度的温度依赖性。在电荷中性点，我们发现一个奇异的温度依赖$T^{-3}$，惊人的不同，预期在固定的栅极电压下的短弹道石墨烯约瑟夫森结的线性依赖。
2020-11-16 cond-mat.mes-hall
Klein tunneling through the trapezoidal potential barrier in graphene: conductance and shot noise
当单层石墨烯片与金属电极接触时，由于接触区域中的金属对石墨烯的掺杂而形成隧道势垒。如果费米能级被栅极电压调制，则克莱因隧穿现象导致电导和噪声的特定特征。在这里，我们获得的透射和反射概率振幅使用梯形势垒的解析精确解，使我们能够计算微分电导和Fano因子的石墨烯片在弹道制度。我们提出了一个意想不到的全球对称性的证据-传输概率是相同的能量对称的势垒高度的一半。我们概述了这些想法的实验验证使用现实的样品参数的建议。
2021-02-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
1/f noise as a probe for investigating band structure in graphene
单层石墨烯的显著特征是线性色散能带，其在多层石墨烯的情况下变为抛物线。除了量子霍尔效应之外，这种区别在电子输运中很难捕捉到。石墨烯的载流子迁移率已被仔细研究，但许多平行散射机制往往掩盖了其对能带结构的敏感性。石墨烯中的闪烁噪声明显取决于其屏蔽局部电势波动的能力。在这里，我们表明，闪烁噪声是一个敏感的探针的能带结构的石墨烯，不同的载流子密度的线性和抛物线带。使用不同类型的设备，我们发现这种差异是强大的对基板的存在或不存在的障碍。我们的研究结果揭示了石墨烯场效应晶体管（GraFET）中噪声的微观机制，并概述了一种简单的便携式方法来分离单层和多层器件。
2010-09-30 cond-mat.mes-hall
Large low-frequency resistance noise in chemical vapor deposited graphene
我们报告了一个详细的调查，在Si/SiO $_2$衬底上的单层石墨烯薄膜的电阻噪声通过化学气相沉积（CVD）铜箔。我们发现这些系统中的噪声相当大，当用唯象的Hooge方程表示时，它对应的Hooge参数大到$0.1 - 0.5$。我们还发现噪声幅度随栅极电压（或载流子密度）和温度的变化是令人惊讶的弱，这也不同于其他形式的石墨烯中的噪声行为，特别是来自剥离的那些。
2010-10-05 cond-mat.mes-hall
Charge carrier density noise in graphene: effect of localized/delocalized traps
基于石墨烯的器件在几个电子输运性质中显示出$1/f$低频噪声，例如迁移率和载流子浓度。最近，石墨烯基器件集成到电路量子电动力学系统的实验研究的爆发重新点燃了人们对低频电荷噪声的兴趣。我们研究了石墨烯中的载流子密度噪声的McWorther模型，其中噪声是由衬底中的电子陷阱引起的。我们专注于大的掺杂制度，并介绍了一个简单的建模的局域化/离域陷阱的陷阱态的单/双自旋占用的效果。我们发现，在这两种情况下，石墨烯的载流子光谱服从$1/f^α$幂律行为，其中$α$非常接近于1，并且对于每种情况，我们评估偏差$β=1-α$。噪声的幅度被发现依赖于陷阱的能量分布和温度。陷阱态的单/双自旋占据对噪声幅度的温度依赖性的影响仅为二阶。
2020-11-16 cond-mat.mes-hall
Breakdown of zero-energy quantum Hall state in graphene in the light of current fluctuations and shot noise
我们在零朗道能级上研究了悬浮石墨烯Corbino盘中单个载流子的Zener隧穿到雪崩型聚束电子输运的交叉。在低偏压下，我们发现隧穿电流遵循的陀螺齐纳隧穿行为。在更大的偏压下，我们发现雪崩型的输运在更小的电流下发生，磁场越大。低频噪声表明雪崩中电子的强聚束。在实测低频开关噪声功率的基础上，推导出雪崩序列的特征开关率。同时微波散粒噪声测量也揭示了内在的雪崩脉冲内的相关性，并表示随着偏置的增加，相关性降低。
2018-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effects of noise on hysteresis and resonance width in graphene and nanotubes resonators
我们调查的作用，噪声在滞后动力学的悬浮纳米管或石墨烯片受到振荡力。我们发现，不仅在这些系统中的滞后区的大小，而且位置可以控制的噪声。我们还发现，纳米谐振器作为噪声整流器：通过增加设置中的噪声，在这些系统中的特征峰的谐振宽度减小，因此，品质因数增加。
2012-09-05 cond-mat.mes-hall
Shot noise generated by graphene p-n junctions in the quantum Hall effect regime
由于石墨烯的线性和无隙能带结构以及电荷载流子类型的可调谐性，石墨烯提供了一个独特的系统来研究狄拉克费米子在pn结（PNJ）处的输运。在磁场中，量子霍尔物理和跨PNJ的特征输运的组合导致与类电子和类空穴模式的混合及其随后的分割相关联的分数量子化电导。混合和分配表明PNJ可以用作电子分束器。在这里，我们报告的散粒噪声的模式混合过程的研究，并证明PNJ长度的关键作用。对于短PNJ，噪声的幅度与电子分束器行为一致，而对于较长PNJ，噪声的幅度通过能量弛豫而减小。值得注意的是，弛豫长度比介观器件的典型尺寸大得多，鼓励将石墨烯用于电子量子光学和量子信息处理。
2016-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of reduced 1/f noise in Graphene field effect transistors on Boron Nitride substrates
我们已经研究了h-BN（放置在SiO2/Si上）上的单层石墨烯器件以及SiO2/Si上的单层石墨烯器件的低频（f）闪烁（也称为1/f）噪声。我们观察到，在h-BN上制造的器件与在SiO2/Si上制造的器件相比具有平均低一个数量级的噪声幅度。我们将这种噪声降低与h-BN中的杂质和陷阱位点的密度比SiO2中的低相关联。此外，与SiO2上的器件在狄拉克点处示出最小值的M形行为相反，h-BN上的器件的栅极电压相关噪声幅度在狄拉克点处示出宽的最大值，这与h-BN上的石墨烯的电荷不均匀性（水坑）降低一致。这项研究表明，使用h-BN作为衬底或电介质可以是一种简单有效的降噪技术，对石墨烯和其他纳米材料的电子应用有价值。
2015-08-11 cond-mat.mes-hall
Single-shot readout in graphene quantum dots
在双层石墨烯中静电定义的量子点为自旋量子比特提供了一个有前途的平台，由于低自旋-轨道耦合和低核自旋密度，自旋量子比特可能具有较长的相干时间。我们展示了两种不同的实验方法来测量激发态的衰变时间。第一种是基于通过量子设备的直流测量。应用脉冲序列来控制基态和激发态的占据。我们观察到的激发态衰减的下限为数百微秒的顺序。第二种方法采用电容耦合电荷传感器，研究的时间动态的激发态使用Elzerman技术。我们发现激发态的弛豫时间为毫秒量级。我们执行单次读取我们的两个级别的系统与$87.1\%$的可见性，这是一个重要的一步，开发一个量子信息处理器在石墨烯。
2021-12-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Current crowding mediated large contact noise in graphene field-effect transistors
石墨烯-金属界面处的电阻的固有时间依赖性波动或接触噪声对石墨烯场效应晶体管的性能的影响可能与接触电阻本身一样不利，但在很大程度上仍未被探索。在这里，我们研究了不同器件几何形状和接触配置的石墨烯场效应晶体管中的接触噪声，载流子迁移率范围为5，000至80，000 $~$ cm $^{2}$ V $^{-1}$ s $^{-1}$。由于纯二维导体中的电流拥挤，我们的接触噪声的现象学模型证实了接触在双探针或侵入式四探针配置中的所有石墨烯场效应晶体管中主导测量的电阻噪声，并且令人惊讶的是，在高迁移率器件中的几乎非侵入式四探针（霍尔条）配置中也是如此。接触噪声的微观起源与金属-沟道界面的波动静电环境直接相关，这对于二维材料基电子器件是通用的。
2017-02-01 cond-mat.mes-hall
Anomalous behavior of 1/f noise in graphene near the charge neutrality point
我们研究了单层石墨烯器件中从平衡态到远离平衡态的噪声，发现1/f噪声与源漏偏置电压（VSD）存在异常的依赖关系。虽然Hooge关系不是在电荷中性点附近的情况下，我们发现，它是恢复在很低的VSD区域。我们认为，在有限的VSD诱导的电子-空穴池的脱钉，这可以解释这种异常的噪声行为。
2016-03-15 cond-mat.mes-hall
Quantum Interference Noise Near the Dirac Point in Graphene
石墨烯中载流子的狄拉克性质强烈影响无序对石墨烯电子输运性质的影响。这在狄拉克点附近特别明显，在狄拉克点处，相对论性载流子不能有效地屏蔽杂质电势。我们研究了石墨烯中狄拉克点附近的时间依赖性电导涨落和磁电阻。我们表明，波动是由于量子干涉效应，由于杂质上的散射，并发现一个异常大的减少相对噪声功率在磁场，可能表明一个额外的对称性在这方面起着重要的作用。
2014-01-28 cond-mat.mes-hall
Understanding the Bias Dependence of Low Frequency Noise in Sin-gle Layer Graphene FETs
这封信研究了单层石墨烯场效应晶体管的偏置相关低频噪声。噪声测量已经用电解质栅控石墨烯晶体管进行，其覆盖用于不同沟道长度的宽范围的栅极和漏极偏置条件。本文提出了一种新的分析模型，占本地噪声源在信道中的终端电流和电压的传播调查噪声偏置的依赖性。载流子数和迁移率的波动被认为是低频噪声的主要原因，这些机制有助于噪声的偏置依赖性的方式进行了分析。通常，石墨烯器件中的归一化低频噪声通常被示出为遵循M形依赖于栅极电压，在电荷中性点（CNP）附近具有最小值。我们的工作首次揭示了这种栅极依赖性和残余电荷之间的强相关性，这是相关的在这个特定的偏置点附近。我们讨论了如何在较高的漏极电压的石墨烯沟道中的电荷不均匀性可以有助于低频噪声，因此，沟道区域附近的源极和漏极端子被发现占主导地位的栅极偏置接近CNP的总噪声。在所有偏置条件下，实验数据与分析模型的预测之间的良好一致性证实，必须同时考虑两个基本的1/f噪声机制，即载流子数和迁移率波动，以正确理解石墨烯FET中的低频噪声。所提出的解析紧凑模型可以很容易地实现和集成在电路仿真器中，这对于基于石墨烯的电路设计具有重要意义。
2018-10-19 cond-mat.mes-hall
Nature of the 1/f Noise in Graphene, Direct Evidence for the Mobility Fluctuations Mechanism
低频电流波动的性质，即载波数与迁移率，定义了电子设备中的降噪策略。虽然金属中的1/f噪声归因于电子迁移率波动，但缺乏直接证据（f是频率）。本文通过测量h-BN封装的石墨烯晶体管在几何磁阻条件下的噪声，直接评估低频电子电流波动的机制。发现石墨烯电阻波动的相对噪声谱密度非单调地依赖于磁场（B），在大约uB=1（u是电子迁移率）处具有最小值。这一观察结果明确证明，迁移率波动是高质量石墨烯中电子噪声的主要机制。我们的研究结果对于石墨烯在电子学中的所有应用都很重要，并增加了对任何电子器件中1/f噪声起源的基本理解。
2021-11-07 cond-mat.mes-hall
Electrical low-frequency $1/f^γ$ noise due to surface diffusion of scatterers on an ultra low noise graphene platform
低频$1/f^γ$噪声无处不在，即使在高端电子设备中也是如此。对于量子比特，这种噪声导致它们的相干时间减少。最近，人们发现，吸附的O $_2$分子提供超导量子干涉器件中的磁通噪声的主要贡献。为了阐明这种吸附噪声的基本原理，我们研究了当表面吸附剂的迁移率随温度变化时低频噪声的形成。在我们的实验中，我们测量了低频电流噪声的影响下，吸附的Ne原子的悬浮单层石墨烯样品。由于悬浮Corbino几何中石墨烯的本征噪声非常小，我们可以分辨由Ne的存在引起的$1/f^γ$和洛伦兹噪声谱的组合。我们发现$1/f^γ$噪声是由Ne原子的表面扩散和少量Ne原子团簇的暂时形成引起的。我们的研究结果支持这样的想法，即在一般的金属系统中的$1/f$噪声的理解相关的缺陷的集群动力学。
2021-06-25 cond-mat.mes-hall
Limits on the Bolometric response of Graphene due to flicker noise
利用扫描光电流显微镜研究了石墨烯场效应晶体管在近场和远场配置下的光响应，发现石墨烯在远离接触的源漏偏置电压下的响应主要是由激光诱导加热引起的测辐射热效应决定的.我们发现，在光调制频率高达100 kHz的光电流没有显着的变化。虽然测辐射热电流的大小与偏置电压成比例，但它也会导致噪声。这种噪声的频率依赖性表明，它具有1/f特性，与偏置电压成比例，并限制在低光功率下可检测的热辐射光响应。
2015-02-10 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation 1/f noise in graphene
我们报告了与电子自旋输运相关的1/f型噪声的第一次测量，使用单层石墨烯作为具有大且可调的Hooge参数的原型材料。我们确定存在两个贡献的测量自旋相关的噪声：接触极化噪声从铁磁电极，可以使用互相关方法过滤掉，和噪声起源于自旋弛豫过程。自旋和电荷输运的噪声幅度相差三个数量级，这意味着电荷和自旋输运过程中1/f波动的散射机制不同。通过改变自旋弛豫长度和时间对自旋相关噪声幅度的调制表明自旋翻转过程主导自旋相关噪声。
2017-01-26 cond-mat.mes-hall
Bias-dependent intrinsic RF thermal noise modeling and characterization of single layer graphene FETs
本文通过实验观察和紧凑建模，深入研究了单层石墨烯场效应晶体管（GFET）本征沟道热噪声的偏置依赖性。研究结果表明，随着漏电流的增加，而在很高的载流子密度制度的饱和趋势观察到的特定噪声的增加。此外，在较高的电场下，短沟道效应如速度饱和也会导致噪声的增加。这项工作的主要目标是提出一个基于物理的紧凑模型，占和准确地预测上述实验观察短沟道GFET。与之前采用的基于长沟道MOSFET的模型来描述石墨烯器件中的热噪声而不考虑石墨烯的简并性质相反，在这项工作中，提出了一种用于短沟道GFET的模型，该模型包含2D材料的物理基础并包括偏置依赖性。实现的模型进行了验证，从两个短沟道器件在准静态操作区域的去嵌入高频数据。该模型精确地描述了一个广泛的低到高的漏电流值的实验数据，而不需要任何拟合参数。此外，石墨烯的简并性质的考虑揭示了与非简并情况相比噪声的显著降低，并且模型准确地捕获了这种行为。这项工作也可以从电路设计师方面最重要的意义，因为噪声过剩因子，一个非常重要的品质因数RF电路的实现，是第一次在石墨烯晶体管的定义和特点。
2021-06-16 cond-mat.mes-hall
High-field 1/f noise in hBN-encapsulated graphene transistors
本文研究hBN封装石墨烯晶体管在高场速度饱和区和Zener区的1/f噪声，提出用微分电导修正Hooge公式，揭示hBN声子极化激元耦合对噪声的百倍增强及高场指数抑制，并用量子相干韧致辐射解释闪烁噪声。
2023-02-13 cond-mat.mes-hall
Effect of ambient on the resistance fluctuations of graphene
在这封信中，我们提出了系统的实验研究的结果，不同的化学环境对单层石墨烯场效应晶体管（SLG-FET）的低频电阻波动的影响。发现噪声的功率谱密度的形状由分子从石墨烯表面的吸附-解吸的能量学确定，使其成为这些装置中的主要噪声源。我们还展示了一种基于噪声测量定量确定化学品在石墨烯表面上的吸附能的方法。我们发现，噪声的大小是非常敏感的性质和数量的化学物种。我们提出，基于单层石墨烯场效应晶体管器件低频电阻波动测量的化学传感器将具有极高的灵敏度、非常高的特异性、高保真度和快速响应时间。
2015-10-28 cond-mat.mes-hall
Scattering approach to frequency-dependent current noise in Fabry-Pérot graphene devices
我们研究有限频率量子噪声和光子辅助电子输运通过一个广泛的弹道石墨烯片夹在两个金属引线。的基本激发允许检查的影响之间的差异有关的Fabry-Pérot像干扰和签名所造成的相干散射粒子的相关性在电子和空穴的狄拉克光谱的部分。我们识别电流-电流自相关谱和互相关谱中的不同特征，并将它们追溯到传输和反射振幅积的干涉图案，这些图案定义了相关器的被积函数。在正频率处，与测量终端相关联的最终和初始状态的自动终端噪声谱的相关器是主导的。相跳跃发生在相应的被积体的干涉图案内，这也揭示了双端石墨烯设置的固有能量尺度。多余的噪声谱，以及互相关的，表现出很大的波动之间的正值和负值。互相关噪声的振荡特征是由于被积函数的交替行为。
2012-03-09 cond-mat.mes-hall
Shot noise and conductivity at high bias in bilayer graphene: Signatures of electron-optical phonon coupling
研究了双层石墨烯（BLG）片在高偏压和低浴温$T_0=4.2$ K下的电子电导率和散粒噪声。作为偏置的函数，我们发现最初增加的微分电导率，我们归因于自加热。在较高的偏压下，由于光学声子的背散射，电导率饱和甚至下降。电子-声子相互作用也负责在偏置电压$V>0.1$ V的Fano因子的衰减。高偏置电子温度已从散粒噪声测量计算，它上升到$\sim1200$ K在$V=0.75$ V。使用BLG电导率的理论温度依赖性，我们提取一个有效的电子-光学声子散射时间$τ_{e-op}$。在230 nm长的迁移率为$μ=3600$ cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$的BLG样品中，我们发现$τ_{e-op}$随着电压的增加而减小，并且接近于$V=0.6$ V处的带电杂质散射时间$τ_{imp}=60$ fs。
2011-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pseudodiffusive conductance, quantum-limited shot noise, and Landau-level hierarchy in biased graphene bilayer
我们讨论，通过模式匹配分析的狄拉克方程，如何分裂的朗道能级（LL）简并与自旋，谷，和层自由度影响石墨烯双层的弹道电导。结果表明，对于宽样品（$W\gg{}L$），Landauer-Büttiker电导在通过每个LL的共振处达到最大值$G\simeq{}se^2/(π{h})\times{}W/L$，前因子从$s=8$（如果所有三个简并都保留）到$s=1$（如果所有简并都分裂）。在层之间不存在偏压的情况下，与自旋和层自由度相关联的简并可以通过操纵掺杂和磁场来分裂;在第零LL处的电导是两倍大，而在任何其他LL处的电导等于石墨烯单层的相应电导。偏置电位的存在也允许分裂谷简并。结果表明，各LL处的电荷转移具有伪扩散性质，第二和第三累积量分别用${\cal F}=1/3$和${\cal R}=1/15$量化.在允许电化学势在LL的有限附近缓慢波动的情况下，所得电荷转移特性仍然是量子限制的，其中${\cal F}\simeq{}0.7$和${\cal R}\simeq{}0.5$处于大波动的极限。上述${\cal F}$和${\cal R}$的值也被预测为在所施加的高源极-漏极电压差的极限下接近。间接层间跳跃积分的可能影响也作了简要讨论。
2013-11-14 cond-mat.mes-hall
Shot Noise in Schottky's Vacuum Tube
本文详细讨论了真空管的散粒噪声（“Schroteffekt”）的来源。本文将说明在真空管中观察到散粒噪声由W. 1918年的肖特基是一个纯粹的经典现象。这与介观导体中研究的散粒噪声形成鲜明对比，介观导体中的散粒噪声是由于电子波的量子力学衍射引起的。
2001-12-31 cond-mat.mes-hall
Onset of optical-phonon cooling in multilayer graphene revealed by RF noise and black-body radiation thermometries
我们报告的电子冷却功率测量在几层石墨烯激发焦耳加热的装置相结合的电子和声子浴温度的电子和光学探针的新设置。在低偏置，噪声测温允许我们检索众所周知的声学声子冷却制度低于和高于布洛赫Grüneisen温度，与额外的控制声子浴温度。在高的电偏置，我们显示的相关性的电子温度的直接光学调查的黑体辐射测量，提供更高的精度比噪声测温。在这个制度下，新的有效的弛豫途径，涉及光学模式的发病观察
2018-04-29 cond-mat.mes-hall
Analytical Treatment of Noise-Suppressed Klein Tunneling in Graphene with Possible Implications for Quantum-Dot Qubits
Chouaïb Doukkali University（舒艾布·杜卡利大学）
本文研究了噪声对 Klein 隧穿的抑制作用，通过将随机动力学映射为等效的 Lindblad 方程，揭示了噪声对电子输运的调控机制，为 graphene 设备设计提供了新思路。
2026-08-25 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium mesoscopic conductance fluctuations as the origin of 1/f noise in epitaxial graphene
我们研究了低温下外延石墨烯器件的1/f噪声特性与温度、电流和磁通量密度的关系。在低电流下，1/f噪声功率谱密度随温度的增加呈指数衰减，表明介观电导波动是温度低于50 K时1/f噪声的起源。在较高的电流，偏离典型的二次电流依赖性和指数温度依赖性发生的结果，由于电流加热的非平衡条件。应用Kubakaddi [S. S. Kubakaddi，Phys.Rev.B79，075417（2009）]，开发了描述外延石墨烯中的非平衡介观电导波动的1/f噪声功率谱密度的模型，并用于确定每个载流子的能量损失率。在Shubnikov-de Haas振荡的制度下，观察到1/f噪声的强烈增加，这是由于量子化磁场中的局域态引起的额外电导波动机制。当器件进入量子化霍尔电阻状态时，1/f噪声消失。如果电流增加，量子霍尔击穿就会出现。
2016-09-16 cond-mat.mes-hall
Quantum suppression of shot noise in field emitters
本文用Landauer-Buttiker方法分析了强电场作用下电子发射的散粒噪声。与以前的研究相比，真空管发射器，我们表明，在新一代的电子发射器，缩小到纳米尺寸，散粒噪声远小于肖特基噪声是可观察的。碳纳米管场致发射体是观察量子分配引起的散粒噪声抑制效果的可能候选者之一。
2003-03-26 cond-mat.mes-hall
Spin-Current Shot Noise in Mesoscopic Conductors
本文利用散射矩阵理论和格林函数技术研究了介观导体中的自旋电流散粒噪声。本文首先推导了零频极限下自旋电流噪声的一般表达式，并通过讨论零温极限下的散粒噪声分量，提取出散粒噪声分量。该表达式表明，自旋电流散粒噪声散粒噪声在一个引线是由传输到自旋分辨态在这个引线和这些传输的干扰。作为应用，我们模拟了自旋晶体管中的自旋电流散粒噪声，并讨论了它与器件参数和偏置电压的关系。本研究所获得的知识将有助于研究人员评估未来自旋电子器件中的自旋电流散粒噪声。
2006-07-17 cond-mat.mes-hall
Universality of Shot-Noise in Multiterminal Diffusive Conductors
我们证明了散粒噪声在任意形状和尺寸的多端扩散导体的纯弹性散射以及热电子的普遍性。使用玻尔兹曼-朗之万方法，我们减少了散粒噪声衰减器的计算扩散方程的解决方案。我们表明，在多端导体的散粒噪声是一个非本地量和交换效应可以发生没有量子相位相干，即使在零电子温度。散粒噪声的具体数字，可以通过实验进行测试。
1998-09-21 cond-mat.mes-hall
Shot Noise with Interaction Effects in Single Walled Carbon Nanotubes
我们已经测量了散粒噪声在单壁碳纳米管（SWNT）在4.2 K在低频率（$f=600 - 850$ MHz）的良好接触。我们发现一个强大的调制散粒噪声的法布里-珀罗模式，在差分Fano因子的变化范围超过0.4 - 1.2。的散粒噪声的变化，结合微分电导，分析使用两个（自旋简并）模式具有不同的，依赖于能量的传输系数。在我们的测量中，没有发现像预期的Luttinger液体那样的散粒噪声的幂律依赖性。
2007-02-14 cond-mat.mes-hall
