Electron transport in bilayer graphene nano constrictions patterned using AFM nanolithography
本研究采用无电极AFM局部阳极氧化纳米光刻制备窄至20nm的双层石墨烯纳米收缩结构，观测到输运带隙与附加能超100meV的单量子点，揭示其输运由边缘无序与量子限域效应主导，为碳基量子器件制备提供了灵活新方法。
2024-12-11 cond-mat.mes-hall
Electronic triple-dot transport through a bilayer graphene island with ultrasmall constrictions
一个量子点被蚀刻在双层石墨烯中，通过两个小的收缩连接到引线。我们发现，这种结构不像一个单一的量子点，但至少有三个网站的局域电荷串联。该装置的高度对称性和电稳定性使我们能够对局部电荷的不同位置进行三角测量，并发现一个位置位于岛中，一个位置位于每个收缩中。然而，我们测量了许多连续的单个不重叠的库仑钻石系列。为了描述这些发现，我们把系统作为一个强耦合的串行三重量子点。我们发现，非重叠的库仑钻石出现，由于更高阶的共隧穿通过位于收缩的外部点。我们提取所有相关的电容，用电容模型模拟测量数据，并讨论其对电输运的影响。
2014-06-20 cond-mat.mes-hall
Coherent magnetotransport and time-dependent transport through split-gated quantum constrictions
作者报告了分裂门控制的量子压缩中的输运光谱的建模。采用混合动量坐标表示法求解了一组子带和边带之间存在复杂耦合的含时Lippmann-Schwinger方程。数值计算结果表明，通过调节交流偏置分裂栅和外加垂直磁场，可以调节输运性质。我们说明了时间调制的准边带状态的功能，包括边带间跃迁和Aharonov-Bohm振荡特性的分裂选通系统。
2009-07-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Robust quantum point contact operation of narrow graphene constrictions patterned by AFM cleavage lithography
检测石墨烯纳米结构中的电导量子化比预期更具挑战性。到目前为止，通过石墨烯纳米收缩观察到的良好定义的电导平台仅在最高质量的悬浮或h-BN封装的器件中可获得。然而，在零磁场中达到低电导量子，即使使用这样的超高迁移率器件也是一项微妙的任务。在这里，我们展示了一种简单的基于AFM的纳米图案化技术，用于定义具有高精度（低至10 nm宽度）和降低的边缘粗糙度（+/- 1 nm）的石墨烯收缩。图案化过程是基于由AFM针尖沿其高对称性结晶方向对石墨烯的面内机械裂解。如所定义的，具有改进的边缘质量的窄石墨烯收缩实现了前所未有的稳健QPC操作，允许甚至在标准$SiO_2/Si$衬底上观察电导量子化，直到低电导量子。在$ne^2/h$处观察到电导平台，在不存在外部磁场的情况下由$2e^2/h$均匀间隔（对应于n = 3、5、7、9、11），而在8 T磁场中由$e^2/h$（n = 1、2、3、4、5、6）间隔。
2020-10-08 cond-mat.mes-hall
From Graphene constrictions to single carbon chains
我们提出了一个原子分辨率的观察和分析的石墨烯收缩和带与亚纳米宽度。石墨烯膜研究成像侧球面像差校正的透射电子显微镜在80千伏。由于辐射损伤，在蜂窝状结构中形成孔。随着空穴的增长，两个空穴相互靠近，位于它们之间的六边形结构就会变窄。当石墨烯带的宽度缩小到1纳米以下时，就会发生从六边形结构的转变和偏离。一些重建，涉及更多的五边形和七边形比六边形，原来是惊人的稳定。最后，观察到石墨烯接触之间的单碳原子链桥。动态以原子分辨率实时观察，具有足够的灵敏度来检测在足够长的时间内保持稳定的每个碳原子。碳链出现可重复的，并在各种配置从石墨烯桥，吸附物之间，或在开放的边缘，似乎代表一个最稳定的配置，一个少原子的碳系统容纳在存在连续的能量输入从电子束。
2009-05-19 cond-mat.mes-hall
The influence of constriction on the motion of graphene kinks
石墨烯扭结是弯曲的石墨烯膜的拓扑状态。我们表明，当一个移动扭结遇到收缩，有三个一般类的行为：反射，陷阱，和传输。总的来说，收缩的特点是有吸引力的潜力。在一个简单的对称收缩的情况下，扭结势能有一个相对较深的最小包围的能量障碍。然而，势能本身并不能完全定义行为的类别：在我们的模拟中观察到了共振反射的影响。此外，我们证明了不对称收缩可以将扭结从一种类型转变为另一种类型。MD模拟结果与经典的$ϕ^4$模型的预测进行了比较。
2021-04-10 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Coulomb oscillations in three-layer graphene nanostructures
我们提出了一个可调的三层石墨烯单电子晶体管（SET）的传输测量。该器件由蚀刻的三层石墨烯薄片组成，具有将岛与源极和漏极接触分开的两个狭窄收缩。三个横向石墨烯栅极用于静电调谐装置。一个单独的三层石墨烯收缩已分别研究显示附近的电荷中性点的传输间隙。石墨烯隧穿势垒显示出强烈的非单调耦合作为门电压的函数，表明在收缩中存在局域态。我们展示了库仑振荡和库仑金刚石测量，证明了石墨烯SET的功能。提取$\approx 0.6$ meV的充电能量。
2008-06-09 cond-mat.mes-hall
Coherent transport of armchair graphene constrictions
利用紧束缚方法和格林函数方法研究了扶手椅型石墨烯纳米收缩体（GNC）的相干输运性质。当一个空位位于理想金属扶手椅型石墨烯纳米管（aGNR）的$y=3n\pm 1$处时，我们发现在零费米能级处存在一个非成键态，导致零电导谷。当空位位于y=3n时，不存在非成键态，最低导电沟道的电导行为不受空位的影响。对于由三个金属aGNR段组成的正方形扶手椅GNC，在单沟道能区观察到共振隧穿行为。我们发现位于锯齿形边界的局域边缘态的存在会严重影响共振隧穿。最后提出了一个简化的一维模型，很好地解释了扶手椅型GNC的共振隧穿行为。
2009-12-21 cond-mat.mes-hall
Tunable Graphene Single Electron Transistor
我们报告了石墨烯单电子晶体管的电子输运实验。该器件由通过两个窄的石墨烯收缩连接到源极和漏极的石墨烯岛组成。它是静电可调的三个横向石墨烯栅极和一个额外的背栅。隧道耦合是栅电压的强非单调函数，表明势垒中存在局域态。我们研究了隧道能隙的能量尺度、收缩区的共振和库仑阻塞共振。从库仑金刚石测量在不同的设备配置（即障碍配置），我们提取的充电能量为3.4毫电子伏，并估计一个特征的能量尺度为10毫电子伏的收缩共振。
2008-06-09 cond-mat.mes-hall
Lattice Expansion in Seamless Bi layer Graphene Constrictions at High Bias
我们对sp2碳纳米结构的理解仍然是新兴的，对于开发高性能的全碳器件非常重要。例如，就石墨烯或双层石墨烯在高偏压下的结构行为而言，几乎一无所知。为此，我们研究了双层石墨烯收缩与封闭的边缘（无缝）在高偏压使用原位原子分辨率透射电子显微镜。我们直接观察到一个高度本地化的巨大的晶格膨胀内的收缩。随着双层石墨烯收缩变窄，电流密度和晶格膨胀都增加。当收缩宽度减小到低于10 nm时，在失效之前不久，电流密度上升到4 \cdot × 109 A cm-2，并且收缩表现出晶格膨胀，单轴分量显示出接近5%的膨胀，各向同性分量显示出超过1%的膨胀。晶格膨胀的起因很难完全归因于热膨胀。碰撞电离是载流子从成键态转移到反键态从而削弱键的过程。碰撞电离改变的C-C键特性可以解释我们在无缝双层石墨烯收缩中观察到的巨大晶格膨胀。此外，碰撞电离也可能有助于观察到的晶格膨胀的各向异性，虽然应变可能是主要因素。
2012-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent electronic transport through graphene constrictions: sub-wavelength regime and optical analogies
石墨烯的二维性质与今天的光刻相结合，可以实现比狄拉克电子波长更小的纳米电子器件。在这里，我们表明，在这些石墨烯亚波长纳米器件的电子量子输运性质提出了深刻的类比与经典现象的亚波长光学。通过引入电子衍射势垒的概念来表示收缩效应，我们可以很容易地描述丰富的纳米器件中丰富的输运物理：从石墨烯狭缝中的Bethe和Kirchhoff衍射，到纳米带中的Fabry-Perot干涉振荡。同样的概念也适用于石墨烯量子点，并为这些系统的最新实验提供了新的启示。
2008-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Imaging Localized States in Graphene Nanostructures
具有空间分辨率的探测技术有可能导致更好地理解微观物理过程和操纵纳米结构的新途径。我们提出了一个石墨烯量子点，它是耦合到源极和漏极通过两个收缩的扫描门图像。我们的图像和定位的量子点在库仑阻塞制度的电导共振，以及在实空间中的压缩局域态的共振。
2010-05-12 cond-mat.mes-hall
Imaging the breakdown of ohmic transport in graphene
欧姆定律描述了电流密度与电场的比例关系。在固态导体中，欧姆定律出现是由于电子散射过程使电流松弛。在这里，我们使用氮空位中心磁力直接图像的局部击穿欧姆定律在一个狭窄的收缩制造的高迁移率石墨烯单层。欧姆流动在室温下是可见的，因为电流集中在收缩边缘，流动曲线完全由样品的几何形状决定。然而，当温度降低到200 K以下时，电流集中在收缩中心附近。在流动模式的变化是一致的交叉从扩散到粘性电子输运为主的电子-电子散射过程，不放松电流。
2020-03-12 cond-mat.mes-hall
Coherent transport in graphene nanoconstrictions
我们研究的结构nanoconstriction上的相干输运性质，否则理想的锯齿形边缘的无限长的石墨烯带的效果。电子结构用标准的单轨道紧束缚模型计算，线性电导用Landauer公式计算。我们发现，由于零偏置电流是在大部分的带，这是非常强大的各种收缩的几何形状和边缘缺陷。与此相反，零偏置电导与栅极电压的曲线偏离$(2n+1) e^2/h$阶梯的理想情况下，只要一个原子被从样品中删除。我们还发现，楔形收缩可以呈现非导电状态完全本地化的费米能量附近的收缩。讨论了这些局域态在石墨烯中形成量子点的兴趣。
2006-08-31 cond-mat.mes-hall
Gate defined zero- and one-dimensional confinement in bilayer graphene
我们报道了基于双层石墨烯夹在六方氮化硼底部和顶部栅极之间的纳米级器件的制造和测量。对顶栅进行图案化，使得可以通过向栅施加适当的电压来静电感应收缩和岛。从低温下收缩处的电导量子化可以明显看出器件的高质量。这些岛显示出明显的库仑阻塞和单电子输运。
2012-05-25 cond-mat.mes-hall
Hot Phonons in an Electrically Biased Graphene Constriction
声子载流子相互作用可以对器件性能具有显著影响。它们可以通过测量声子寿命来探测，声子寿命反映了声子与其他准粒子，特别是载流子及其伴随声子的相互作用强度。载流子声子和声子-声子对声子寿命的贡献可以从温度依赖的研究中解脱出来。在这里，我们解决的重要性，声子载流子相互作用的焦耳加热的石墨烯收缩，以有助于理解的能量耗散在石墨烯为基础的电子器件。我们证明，无隙石墨烯授予电子声子相互作用不寻常的意义，特别是在低载流子密度。在常规半导体中，带隙通常防止声子通过电子-空穴产生而衰减，并且在金属或其他半金属中，费米温度过大而不能进入电子-声子耦合起主导作用的区域，如在石墨烯中在300至1600 K的研究声子温度区域中。
2010-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Symmetry-dependent transport behavior of graphene double dots
通过包络函数分析，我们进行了一个数值研究的石墨烯结构的电导行为的两个区域（点）连接到入口和出口引线通过收缩和分离的势垒。我们表明，双点的电导取决于结构的对称性，这种效果的生存也在一个低水平的障碍的存在下，在类比中，我们以前发现的双点在半导体异质结构中获得。在石墨烯中，这种现象不那么引人注目，特别是，相对于单独的势垒，通过添加对称收缩并不能增强电导。
2013-12-22 cond-mat.mes-hall
Transport through a strongly coupled graphene quantum dot in perpendicular magnetic field
我们测量了强耦合石墨烯量子点在垂直磁场中的输运。该器件由蚀刻的单层石墨烯薄片组成，具有将140 nm直径的岛与源极和漏极石墨烯接触分开的两个狭窄收缩部。横向石墨烯栅极用于静电调谐器件。库仑共振的测量，包括收缩共振和库仑金刚石证明了石墨烯量子点的功能性，其充电能量约为4.5 meV。我们展示了库仑共振作为垂直磁场的函数的演化，这提供了石墨烯特定的第0朗道能级的形成的迹象。最后，我们证明了叠加在量子点能谱上的复杂图案是由于随着磁场的增加而形成额外的局域态。
2011-05-02 cond-mat.mes-hall
Single layer graphene with electronic properties as gated bilayer
我们证明，单层石墨烯表现出双层的电子结构时，它连接到两个门控双层。门控双层的能隙特性在单层中被诱导，并且它持续分离双层的距离高达20 nm。最重要的是，我们报告的外观拓扑保护的无隙状态本地化在一个单一的石墨烯层时，遥远的双层不同的堆叠顺序。一维电流在单层石墨烯中的拓扑状态下流动，这一发现表明石墨烯在纳米电子学中的新开发。
2019-06-24 cond-mat.mes-hall
Signature of interaction in dc transport of ac gated Quantum Spin Hall edge states
在存在散射势的情况下，量子线中的电子输运已知会被后向散射显著地改变，而不受前向散射过程的影响。我们发现，在量子自旋霍尔效应边缘态耦合在一个收缩的情况是完全不同的。这些状态的螺旋性质导致了在其他Luttinger液体实现中不存在的前向散射自旋通道的出现。因此，适当施加的ac栅极电压可以对穿过收缩部隧穿的电子的自旋进行操作，并且在dc隧穿电流中诱导代表边缘状态电子相互作用的特征的尖点图案。
2011-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Replay to "Comment on 'Screening in gated bilayer graphene' "
我们讨论了双层石墨烯带隙随栅压和掺杂的变化规律。与Kuzmenko等人[Phys. Rev. B \textbf{80}，165406（2009）]获得的实验数据的比较证明了良好的一致性。
2010-11-25 cond-mat.mes-hall
Gate-defined superconducting channel in magic-angle twisted bilayer graphene
本研究在魔角双层石墨烯中实现了栅极定义的超导通道，通过分裂栅极调节通道宽度，实现了从超导到高阻输运的转变，并控制超流流动，为开发量子收缩器件奠定了基础。
2023-12-18 cond-mat.mes-hall
Modulation of mid-IR radiation by a gated graphene on ferroelectric substrate
从理论上论证了在Pb（ZrxTi 1-x）O3（PZT）铁电基片上采用低压栅控单层/多层石墨烯调制中红外辐射的可能性。对于栅极电压范围，5层石墨烯的调制深度可以是10%量级，其中薄PZT外延膜表现为高κ电介质。
2011-11-12 cond-mat.mes-hall
Electron interference in ballistic graphene nanoconstrictions
我们已经实现了在SiC台面结构的侧壁上生长的弹道石墨烯纳米带的纳米尺寸收缩。我们设备的高质量允许观察许多电子量子干涉现象。在不同的温度下，通过原位传输测量来探测法布里-珀罗类共振的传输。共振的能量由收缩的尺寸决定，而收缩的尺寸可以使用STM光刻精确控制。测量的电导的温度和尺寸的依赖性与紧束缚计算定量一致。即使在室温下，这些干扰效应也是可见的，这一事实使得所报道的器件作为未来碳基电子器件的构建模块具有吸引力。
2016-05-04 cond-mat.mes-hall
Superballistic flow of viscous electron fluid through graphene constrictions
电子-电子（e-e）碰撞可以以各种令人惊讶的，有时是违反直觉的方式影响传输。尽管有强烈的兴趣，对这个问题的实验证明是具有挑战性的，因为同时存在不同的散射机制，抑制或模糊的e-e散射的后果。直到最近，具有由电子-电子碰撞主导的传输的足够干净的电子系统才变得可用，显示出高粘性流体的行为特征。在这里，我们研究了通过石墨烯收缩的电子输运，并表明它们的电导低于150 K随着温度的升高而增加，与掺杂石墨烯的金属特性形成鲜明对比。值得注意的是，测量的电导超过了自由电子可能的最大电导。这种反常的行为归因于相互作用的电子的集体运动，其“屏蔽”了单个载流子在样品边界处的动量损失。测量使我们能够确定由于电子粘度所产生的电导贡献，并确定其温度依赖性。除了基本的兴趣，我们的工作表明，粘性效应可以促进高温下的高迁移率传输，这是一种潜在的有用行为，用于设计石墨烯基器件。
2017-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gapless states and current control in strongly distorted gated trilayer graphene
我们调查门控三层石墨烯部分缺乏外层，并形成一个系统的两个三层连接的单层石墨烯。在三层的堆叠顺序的差异导致出现的无隙状态，其中之一主要是本地化的单石墨烯层。我们证明，通过改变施加到外层的栅极电压的值，可以改变这种状态的E（k）的斜率。因此，在单层石墨烯中流动的电流的方向也可以改变，这种效果在实际应用中可能是有用的。
2022-09-09 cond-mat.mes-hall
Charge transport in dual gated bilayer graphene with Corbino geometry
双栅双层石墨烯的电阻测量为温度和门控电场的函数中的Corbino几何排除边缘传输。温度依赖的电阻定量描述的两个通道的电导模型，包括平行的热激活和可变范围跳跃通道，这给出了电场依赖的带隙的大小被发现是在很好的协议与红外吸收实验。低温输运类似于以前的研究双栅双层石墨烯的边缘，这表明边缘输运并不起重要作用。
2010-10-05 cond-mat.mes-hall
Quantum transport in double-gated graphene devices
双栅石墨烯器件为理解石墨烯的电学和光学性质提供了重要的平台。在这里，我们提出了单层，双层和三层石墨烯器件与悬浮顶栅的输运测量。在零磁场中，我们观察到pnp结的形成与可调的极性和电荷密度，以及一个可调的带隙在双层石墨烯和一个可调的带重叠在三层石墨烯。在强磁场中，器件的电导被量子化为电导量子的整数和分数值，并且数据与基于pn界面边缘态平衡的模型吻合得很好。
2012-07-24 cond-mat.mes-hall
Electronic Structure of gated graphene and graphene ribbons
我们研究了门控石墨烯片的电子结构。我们考虑无限的石墨烯和有限宽度的带。在Hartree近似下，自洽地计算了电注入载流子之间的库仑相互作用以及与外部栅极的耦合。我们计算额外的载流子的平均密度，$n_{2D}$，被占用的子带的数量和密度分布作为门电位$V_g$的函数。我们讨论了量子校正的经典电容，我们计算的阈值$V_g$以上的半导体扶手椅带进行。我们发现，理想的宽带的理想电导是成正比的栅电压的平方根。
2007-02-20 cond-mat.mes-hall
Conductance response of graphene nanoribbons and quantum point contacts in the scanning probe measurements
我们提供了一个理论研究的电导响应系统的基础上石墨烯纳米粒子的扫描探针的电位。这项研究是基于量子传输边界方法的实施的紧束缚哈密顿量的朗道方法，并涵盖均匀的纳米带，它们的非对称窄化和量子点接触的各种配置文件。在低费米能量的响应图解决形成的n-p结引起的探测电位和存在的非均匀带的边缘的扶手椅段。对于纳米带的非对称变窄，扫描探针解决了与系统的较窄部分的最高子带内的反向散射相关的驻波的形成。包含长收缩的QPC支持形成局部共振，诱导在费米能量中重入的电导峰系统，具有可以通过电导映射解析的概率密度的形式。对于较短的收缩，探针诱导收缩内的平滑电导最小值。一般来说，除了低能输运能隙之外，在带的较宽部分中，系统的电导的变化与较窄部分相比是低的。
2015-05-13 cond-mat.mes-hall
Nonlinear Properties of Gated Graphene in a Strong Electromagnetic Field
我们发展了一个强电磁场与门控双层石墨烯相互作用的微观理论。在强激光场中，采用紧束缚方法，在二次量子化哈密顿量范围内，得到了密度矩阵的量子动力学方程。我们表明，随时间的推移动态地改变栅极电位可能会产生（在共振光子能量）的价带和导带之间的高密度的电子布居的完全反转。在线性区域，还研究了具有开放能隙的石墨烯单层中电磁辐射的激子吸收。
2017-01-05 cond-mat.mes-hall
Performance limits of graphene-ribbon-based field effect transistors
利用原子模型研究了基于单石墨烯带的场效应晶体管的性能。它示出了这种方案，与传统的基于碳纳米管的晶体管不同，降低了与金属电极的化学键合的细节的重要性，有利于碳基器件的一部分。在这里研究了各种收缩和金属带接触模型的最终性能极限。特别是，我们表明，即使是接触不良的金属，适当泰勒收缩可以给有前途的值的导通电导和亚阈值摆动。
2007-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron flow in split-gated bilayer graphene
我们目前的输运测量双层石墨烯片均匀背栅和分裂顶栅。电子传输数据表明引导电子流通过纯粹由静电门控限定的石墨烯纳米结构的能力。通过比较不同顶栅几何形状（连续势垒和分裂栅）记录的ECOT数据，观察到的分裂栅传输特性可归因于窄开口内的干扰效应。
2012-07-20 cond-mat.mes-hall
Observation of quantum-Hall effect in gated epitaxial graphene grown on SiC (0001)
采用高温升华法在半绝缘4 H-SiC衬底的Si面上制备了石墨烯外延薄膜。通过插入完全氧化的纳米薄铝膜作为籽晶层，随后进行原子层沉积工艺，在外延石墨烯上实现高k栅极堆叠。外延石墨烯膜的电性能在栅极叠层形成之后得以维持而没有显著的退化。在低温下，观察到霍尔电阻中的量子霍尔效应以及SiC（0001）上的栅极外延石墨烯的对角磁阻中的显著的Shubnikov-de Hass振荡。
2009-10-29 cond-mat.mes-hall
Electronic transport in locally gated graphene nanoconstrictions
我们已经开发了蚀刻和沉积技术的组合，使得能够制造任意设计的局部门控石墨烯纳米结构。采用这种方法，我们已经制作了石墨烯纳米收缩与本地可调的传输和其电子特性进行了表征。采用具有薄电介质栅氧化物的局部栅几何结构，实现了一个数量级的提高的栅效率。一个完整的关闭的设备被证明作为一个功能的本地栅极电压。发现器件电导的这种强抑制是由于收缩的石墨烯纳米结构中的量子限制和库仑阻塞效应。
2007-09-11 cond-mat.mes-hall
Influence of electron-hole drag on conductivity of neutral and gated graphene
单层和两层石墨烯的导电性被认为是适当考虑带电子和空穴的相互拖动。通过对曳力对电导率贡献的研究表明，曳力效应对不同群、不同漂移速度的载流子迁移率影响较大。在两层系统中，互曳力甚至可以改变分离层中部分流的方向。
2010-11-04 cond-mat.mes-hall
Optical Absorption Spectra of Electrically Gated Bilayer Graphene
采用第一性原理方法研究了双层石墨烯的电子结构和光学响应。当外加电场小于1.5 V/nm时，我们得到了与实验符合较好的感生带隙。在单粒子激发图像内计算了红外吸收率，并给出了其精细结构。此外，计算出的红外吸光率强烈依赖于双层石墨烯的堆叠方式和入射光的偏振方向，这为实验中识别电场强度和堆叠方式提供了有效的方法。最后讨论了多电子效应。
2010-04-01 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Effect and Semimetallic Behavior of Dual-Gated ABA-Stacked Trilayer Graphene
多层石墨烯的电子结构强烈地依赖于层数以及堆叠顺序。在这里，我们探讨了纯ABA堆叠的三层石墨烯在双栅场效应器件配置的电子输运。我们发现，无论是零磁场运输和量子霍尔效应在高磁场是明显不同的单层和双层石墨烯，它们显示出强烈暗示的半金属带重叠的电子空穴不对称性。当ABA三层受到一个电场垂直于表，朗道能级分裂由于解除谷简并清楚地观察到。
2012-01-19 cond-mat.mes-hall
Tunable transmission of quantum Hall edge channels with full degeneracy lifting in split-gated graphene devices
量子霍尔机制中的载流子通过沿二维电子气边缘形成的一维导电通道传播。通过门可调收缩（也称为量子点接触（QPC））控制它们的传输是许多相干传输实验的基础。然而，在石墨烯中，由于在栅电极下方形成pn结，电子和空穴边缘沟道沿着所述结共同传播和混合，从而使收缩部短路，因此定制具有静电栅极的QPC仍然具有挑战性。在这里，我们表明，由于朗道能级的完全简并提升，这种电子-空穴混合在高迁移率氮化硼/石墨烯/氮化硼范德华异质结构中急剧减少，从而实现具有全沟道夹断的QPC操作。我们证明了门可调的选择性传输的量子霍尔边缘通道通过QPC，无论是在整数和分数量子霍尔制度。石墨烯范德瓦尔斯异质结构中边缘通道传播的这种门控打开了石墨烯的整数和分数量子霍尔制度中的量子霍尔干涉和电子量子光学实验的大门。
2017-03-05 cond-mat.mes-hall
Asymmetric Electron-Hole Decoherence in Ion-Gated Epitaxial Graphene
我们报道了离子液体栅控外延石墨烯中的非对称电子空穴退相干。在弱局域化的框架下分析了不同栅压下在零磁场附近观察到的负磁电阻效应，结果表明电子-空穴退相干明显。空穴退相干率随负栅压的降低而显著增加，而电子退相干率不表现出任何实质性的栅依赖性。从数量上讲，空穴退相干速率与电子退相干速率一样大，相差两倍。我们讨论了可能的微观起源，包括自旋交换散射与我们的实验观察一致。
2017-09-22 cond-mat.mes-hall
Electronic Transport in Dual-gated Bilayer Graphene at Large Displacement Fields
我们研究了双栅双层石墨烯器件的电子输运性质。我们专注于制度的低温和高电位移场，在那里我们观察到一个明确的指数依赖的电阻作为位移场和密度的函数，伴随着强非线性行为的传输特性。有效传输带隙通常比红外光谱研究报告的光学带隙小两个数量级。详细的温度依赖性测量揭示了不同的温度制度下的不同的传输机制。
2010-09-03 cond-mat.mes-hall
Spin-layer Locked Gapless States in Gated Bilayer Graphene
门控双层石墨烯表现出自旋简并的无隙态，其拓扑特征位于堆叠畴壁。这些状态允许沿畴壁的一维电流。我们在此证明，当双层石墨烯包含用磁性缺陷装饰的堆叠畴壁时，这些拓扑保护的电流被自旋极化并锁定在单层中。磁缺陷，我们的模型为π-空位，扰动的拓扑状态，但也提升他们的自旋简并。一个无带隙状态生存这些缺陷的扰动，其自旋极化主要是本地化在一个层。在拓扑状态的自旋极化电流在一个单一的层中流动，这一发现表明，有效地利用这些国家在自旋电子学应用的可能性。
2019-06-18 cond-mat.mes-hall
Dual-gated hBN/bilayer-graphene superlattices and the transitions between the insulating phases at the charge neutrality point
我们报道了双栅六方氮化硼（hBN）/双层石墨烯（BLG）超晶格的输运性质。这里，BLG是非扭曲的，即，一般型斑叶.本文主要研究了普通BLG的电荷中性点。在垂直磁场作用下，通过改变位移场的方法检测了CNP中两个绝缘相之间的相变，并研究了其电阻温度特性和磁阻效应。这项工作为探索hBN/BLG超晶格的全局相图开辟了途径。
2022-11-18 cond-mat.mes-hall
Evanescent-mode-assisted Klein tunneling in dual-gated bilayer graphene
School of Science, Jiangxi University of Science and Technology（江西理工大学理学院）；Department of Physics, Jiangsu University（江苏大学物理学院）
研究双栅双层石墨烯基n/p结中电子隧道效应，通过调节栅极电压引入带隙，改变赝自旋极化并打破正常入射下的反克莱因隧道效应，当左右区域传播波和倏逝波模式的赝自旋极化矢量正交时，实现克莱因隧道效应的复兴，且克莱因隧道效应的 Berry 阶段不局限于 π，随结参数变化，且伴随正常入射时反射相位的 π 跳跃。
2025-09-27 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm effect in a side-gated graphene ring
我们研究了单层石墨烯刻蚀出的侧栅环结构的磁电阻。我们观察到Aharonov-Bohm振荡，能见度约为5%。通过改变施加在侧栅或背栅上的电压，我们能够改变干涉路径中波函数的相对相位，并在Aharonov-Bohm振荡中引起π的相位跳跃。观察到的数据可以很好地解释现有的模型内的“脏金属”，在500 mK的温度下，给出1微米的顺序的相位相干长度。
2009-11-19 cond-mat.mes-hall
Spin dependent quantum interference in non-local graphene spin valves
石墨烯上自旋相关的电子输运测量对于探索可能的自旋电子学应用具有重要意义。到目前为止，石墨烯上的所有自旋输运实验都是在半经典状态下进行的，忽略了量子输运特性，如相位相干性和干涉。在这里，我们表明，在量子相干石墨烯纳米结构的非局部电压是强烈调制。使用非本地测量，我们分离的自旋相关和自旋无关的贡献的信号。我们表明，自旋相关的贡献是约两个数量级大于自旋无关的，当校正为有限的电极极化。非局域自旋信号不仅被强烈调制，而且作为所施加的栅极电压的函数而改变极性。通过局部调整收缩中的载流子密度，我们表明收缩在这种效应中起着重要作用，并表明它可以作为一个自旋过滤器设备。我们的研究结果显示了量子相干石墨烯纳米结构在未来自旋电子器件中的应用潜力。
2014-04-30 cond-mat.mes-hall
Observation of Distinct Electron-Phonon Couplings in Gated Bilayer Graphene
对背栅双层石墨烯样品进行了拉曼光谱研究。由电荷转移引起的费米能级的变化分裂了拉曼G带，使其较高的部分变硬，而较低的部分变软。这两个分量与这两个层中原子的对称振动（S）和反对称振动（AS）相关联，后者由于反转对称破缺而变得拉曼活性。声子硬化和软化的解释考虑的S和AS声子与带间和带内电子空穴对的选择性耦合。
2008-08-18 cond-mat.mes-hall
Localized Floquet states in gated bilayer graphene induced by a focused optical beam with orbital angular momentum
本文研究轨道角动量聚焦光束照射门控双层石墨烯，通过弗洛凯调控形成有效束缚势，实现可调的局域量子态，并可在参数设计下诱导谷极化二重简并零能弗洛凯态。
2024-04-01 cond-mat.mes-hall
Electron transport and quantum-dot energy levels in Z-shaped graphene nanoconstriction with zigzag edges
受石墨烯纳米结构制造的最新进展的启发，我们发现电子可以被捕获在Z形石墨烯纳米收缩与锯齿形边缘。收缩的中心部分作为单能级量子点操作，因为由于失配的谷极化，朝向附属部分（旋转60度）的电流流动被强烈抑制，尽管隔离的每个部分示出电导的最大量子值$G_0=2e^2/h$。我们进一步表明，捕获机制是不敏感的收缩几何形状的细节，除了从两个相邻的部分的宽度相等的情况下。与早期的研究电子输运通过对称和非对称扭结锯齿形边缘的关系也建立。
2009-11-20 cond-mat.mes-hall
Unconventional Correlation between Quantum Hall Transport Quantization and Bulk State Filling in Gated Graphene Devices
我们报告同时传输和扫描微波阻抗显微镜检查之间的相关性运输量子化和填充的散装朗道水平在量子霍尔制度在门控石墨烯设备。令人惊讶的是，这些测量结果的比较表明，量子化的运输通常发生在低于散装朗道能级的完全填充，当散装仍然是导电的。这一结果指出了一个修正的理解运输量化时，载波积累门控。讨论了石墨烯中的量子霍尔效应对输运研究的影响以及其他二维电子系统中的相关拓扑态。
2016-10-28 cond-mat.mes-hall
Topologically protected gap states and resonances in gated trilayer graphene
门控三层石墨烯在其最稳定的ABC堆叠中表现出能隙。在这里，我们表明，当堆叠顺序从ABC到CBA的变化，三个无隙状态出现在每个谷。这些态是拓扑保护的，它们的数目与谷陈数在堆叠边界上的变化有关。堆叠变化是通过在顶层和底层中的剥离或脱层来实现的，这同时在相邻层对中（在双层中）产生两个AB/BA堆叠畴壁。这又导致对于某些栅极电压，两对拓扑共振另外出现在传导带和价带连续带中。
2020-05-23 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall resistances of multiterminal top-gated graphene device
在量子霍尔（QH）制度中测量局部栅控石墨烯器件的纵向和对角四端电阻。与以前的双终端研究[J. R。Williams \textit{et al.}，Science { \bf 317}，638（2007）; B.Özyilmaz \textit{et al.}，物理学评论快报。{ \bf 99}，166804（2007）]，观察到非对称QH电阻，其提供关于QH边缘状态的反射以及透射的信息。大多数量化的电阻值很好地分析了假设，所有的边缘状态是同样的填充。然而，与预期相反，也发现边缘状态的5/2传输，这可能是由不完全的模式混合和/或由反向传播的边缘状态的存在引起的。这种四端方案可以方便地用于研究局部栅控石墨烯器件以及单层和多层石墨烯混合结构中的边缘态平衡。
2009-05-29 cond-mat.mes-hall
Electrical transport in suspended and double gated trilayer graphene
我们提出了一种高质量的悬浮和双栅极三层石墨烯器件的制造工艺。这些晶体管中的电输运测量揭示了高载流子迁移率（高于20000 cm ^2/Vs）和大于200 nm尺度的弹道电输运。我们报告了一个特别大的开/关比的电流在ABC堆叠的三层，高达250的平均电位移为-0.08 V/nm，兼容的电场诱导的能隙。在低至500 mT的磁场下出现量子霍尔平台也证明了这些器件的高质量。
2011-12-14 cond-mat.mes-hall
Gapped Dirac materials and quantum valley currents in dual-gated hBN/bilayer-graphene heterostructures
本研究在双栅hBN/双层石墨烯异质结中实现了可由垂直电场调控的谷电流，观测到符合谷霍尔效应标度理论的非局域电阻，且低温下其在量子极限附近饱和，证实了量子谷电流的存在。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall
