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
Shot Noise in Graphene
我们报告的测量电流噪声在单层和多层石墨烯设备。在包括pn结的四个单层器件中，在改变载流子类型和密度时，Fano因子保持恒定在+/-10%以内，并且平均值在0.35和0.38之间。多层器件中的Fano因子从电荷中性点的最大值0.33降低到高载流子密度时的0.25。这些结果进行了比较，弹道和无序石墨烯的散粒噪声的理论预测。
2008-02-21 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
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
Conformal symmetry of electron-hole puddles in ungated graphene
本文在E-F理论的基础上，考虑了电荷中性点处的单层石墨烯，将非均匀外电势和电子-电子相互作用同等对待。我们提出了关于基态电荷密度的概率测度的一些一般考虑。该系统显示出自相似性的程度。通过对基态载流子密度分布的分析，我们发现，虽然它不是高斯分布，但临界指数符合Kondev超标度关系。利用Schramm-Loewner（SLE）演化方法，我们证明了非门控石墨烯具有共形不变性，其随机零电荷密度轮廓为$_κ$与$κ=1.8\pm 0.2$ .
2016-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
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
Aharonov-Bohm effect in undoped graphene: Magnetotransport via evanescent waves
利用保角变换技术，推导出了磁通量对非掺杂石墨烯纳米片电导和Fano因子影响的解析表达式.
2009-11-17 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
Conformal Invariance of Graphene Sheets
悬浮的石墨烯片表现出相关的随机变形，可以在具有Hurst（粗糙度）指数$0.72 \pm 0.01$的粗糙表面的框架下进行研究。在这里，我们表明，独立的温度，在渗流阈值的等高度线有一个定义良好的分形维数和共形不变，共享相同的统计特性Schramm-Loewner演化（SLE $_κ$）曲线与$κ=2.24\pm0.07$。有趣的是，其他粗糙表面的等高线不一定是保形不变的，即使它们具有相同的赫斯特指数，例如随机高斯表面。我们已经发现，傅立叶系数的模的分布起着重要的作用，对这个属性。我们的研究结果不仅引入了一个新的普适类，并将悬浮石墨烯膜的研究置于临界现象理论中，而且还提供了关于粗糙表面等高度线共形不变性起源的长期问题的提示。
2016-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
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
Conformal Invariance and Shape-Dependent Conductance of Graphene Samples
对于任意形状的样品，其电导率对纵向电导率和霍尔电导率的依赖关系与矩形样品相同。我们利用导电矩形的解析结果，结合传输系数的椭圆模型，研究单层和双层石墨烯的性质。一个电导高原中心的中性点，预测正方形的几何形状，是在最近的实验。对于矩形的几何形状，电导表现出最大值的可压缩量子霍尔态的密度为宽的样品，和最小值为窄的样品。这些特征的位置和相对大小在单层和双层情况下是不同的，表明电导可以用作样品诊断的工具。
2008-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Numerical quasi-conformal transformations for electron dynamics on strained graphene surfaces
利用弯曲时空中的狄拉克方程对一般静态应变石墨烯表面中低能电子的动力学行为进行了数学建模。在笛卡尔坐标系中，可以直接获得表面的参数化，但对于一般的表面变形，所得到的狄拉克方程是复杂的。引入两种不同的策略来简化这个问题：对角度量近似和变量的等温坐标的变化。这些坐标是从Beltrami方程表征的准保角变换获得的，Beltrami方程的解给出了两个坐标系之间的映射。为了实现这第二个战略，最小二乘有限元数值方案被引入到解决贝尔特拉米方程。狄拉克方程，然后通过一个精确的伪谱数值方法在伪厄米特表示，被赋予明确的酉演化和保守的范数。这两种方法进行了比较，并施加到高斯形状的石墨烯表面变形的电子散射。结果表明，电子波包可以被这些局域应变区聚焦。
2020-11-20 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
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
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
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
Chalker scaling, level repulsion, and conformal invariance in critically delocalized quantum matter: Disordered topological superconductors and artificial graphene
我们数值研究临界离域波函数模型的二维狄拉克费米子，矢量势无序。这些描述了3D拓扑超导体的表面状态，也可以通过分子石墨烯等人造材料中的长程相关键随机性来实现。在这些系统中，对于强无序，可以发生冻结状态，其中单个波函数呈现出由宏观距离分开的几个局部峰。尽管这种稀薄的空间结构，我们发现强大的本征态之间的相关性在不同的能量，在弱和强的混乱。相关的能级统计量总是近似于Wigner-Dyson。该系统显示广义Chalker（量子临界）标度，即使当个别国家是准本地化的空间。我们证实了态密度和多重分形谱的分析预测。对于一个单一的狄拉克谷，我们建立了有限的能量状态显示出普遍的多重分形谱与整数量子霍尔平台过渡一致。因此，一个有限能量的狄拉克费米子可以表现为量子霍尔临界金属。对于双谷和非阿贝尔无序的情形，我们验证了共形场论的预言。我们的结果为非阿贝尔的情况下，意味着离域和共形不变性的拓扑保护的多路拓扑超导体表面状态。
2014-04-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Discrete differential geometry and the properties of conformal two-dimensional materials
二维材料首次被分离出来还不到十年，对它们在非平面形状下的性质的全面了解仍在发展中。严格地说，石墨烯和其他二维材料的性质的理论研究是最完整的平面结构和结构与平面性的小变形。大变形的相反极限还有待全面研究，但该极限是非常相关的，因为它决定了破坏点附近的材料特性。我们正在探索在石墨烯和其他二维材料的背景下使用离散微分几何，这些概念在将材料特性与形状联系起来方面似乎很有前途，无论给定的材料变形有多大。我们小组对包括石墨烯、锡烯和磷烯在内的二维材料的额外贡献的简要说明将在本手稿的结尾提供。
2015-06-28 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
Manifestation of the shape and edge effects in spin-resolved transport through graphene quantum dots
我们报告的理论研究，通过石墨烯量子点弱耦合到外部铁磁引线的运输。计算进行严格对角化的紧束缚哈密顿与有限库仑相关的石墨烯片，并通过使用实时图解技术在顺序和cotunneling制度。重点研究了石墨烯薄片形状和边缘自发磁化对微分电导、隧道磁电阻（TMR）和散粒噪声（散粒噪声）等输运特性的影响。结果表明，对于某些形状的石墨烯点的负微分电导和非平凡的行为的TMR效应可以发生。
2012-05-08 cond-mat.mes-hall
Landau-Level-Resolved Mode Mixing and Shot Noise in Gate-Defined Graphene Quantum Point Contacts
Indian Institute of Science Education and Research Thiruvanathapuram（印度科学教育研究所特里凡得琅分校）；Aalto University（阿尔托大学）
研究通过结合紧束缚模拟和随机矩阵理论，揭示了石墨烯量子点接触在不同量子霍尔 regime 中的射流噪声和 Fano 因子特征，区分单通道与多通道混沌传输。
2026-03-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Interplay of filling fraction and coherence in symmetry broken graphene p-n junction
量子霍尔（QH）边的相干性在演示电子干涉仪中起着决定性的作用，它有可能实现拓扑量子比特。石墨烯pn结（PNJ）具有自旋和谷极化的QH边，是研究电子干涉仪的一个很有前途的平台。然而，虽然一些实验已经尝试了这样的PNJ通过电导测量，边缘动态（相干或不相干）的QH边缘在PNJ，其中无论是自旋或谷对称性或两者都被打破，仍然未被探索。在这项工作中，我们已经进行了测量的电导连同散粒噪声，一个理想的工具来解开动力学，在低温（~ 10 mK）在双石墨门控六方氮化硼（hBN）封装的高迁移率石墨烯器件。电导数据表明，对称破缺的QH边在PNJ遵循自旋选择平衡。的散粒噪声的结果作为一个函数的p和n侧填充因子揭示了独特的依赖性的散射机制与填充因子。值得注意的是，随着PNJ处QH边缘数量的增加，发现散射从非相干到相干状态是完全可调的，从而对基于石墨烯的电子干涉仪产生了重要的见解。
2020-10-01 cond-mat.mes-hall
Counting Statistics of Single Electron Transport in Bilayer Graphene Quantum Dots
我们通过电容耦合的相邻量子点的单电子隧穿实时检测来测量双层石墨烯中静电定义的量子点中电流波动的电报噪声。实验证明了可调谐石墨烯量子点中第二和第三累积量（与散粒噪声相关）的抑制。通过这种方法，我们证明了测量非常低的电流和噪声水平的能力。此外，我们用这种方法研究了第一自旋激发态，这是测量自旋弛豫的必要前提。
2023-01-24 cond-mat.mes-hall
Detecting entangled states in graphene via crossed Andreev reflection
利用绝缘体分隔超导区域，计算了单层石墨烯结构上的散粒噪声互相关。由于石墨烯独特的能带结构，镜面交叉Andreev反射的新特征开始发挥作用。这在流过石墨烯片的电流的状态中产生丰富的结构。我们确定了一个参数的制度，{ \em积极}散粒噪声交叉相关的电流出现表示纠缠。与先前的提议相反，可以通过施加栅极电压来容易地调谐互相关的符号。
2008-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Aharonov-Bohm and relativistic Corbino effects in graphene: A comparative study of two quantum interference phenomena
该研究通过解析分析对比石墨烯中Aharonov-Bohm环与Corbino盘的磁输运特性，发现二者虽物理机制不同却有相似磁输运行为，且第三电荷转移累积量的磁场依赖关系存在差异。
2012-05-09 cond-mat.mes-hall
Nonuniversal Shot Noise in Disordered Quantum Wires with Channel-Number Imbalance
在普通量子线中，一个传播方向的导电通道数等于另一个传播方向的导电通道数。然而，它们在具有锯齿形边缘的石墨烯纳米带中可能不平衡。采用的模型系统，其中的通道数的不平衡程度可以控制，我们计算的散粒噪声功率在零频率使用玻尔兹曼-朗之万方法。普通扩散导体中的散粒噪声功率是泊松值的三分之一。我们发现，随着通道数的不平衡程度的增加，普遍的三分之一抑制故障和高度非普遍的行为出现的散粒噪声。
2010-10-28 cond-mat.mes-hall
Ballistic transmission through a graphene bilayer
我们计算了无杂质碳双层（长$L\ll$宽$W$）中（时间平均）电流和散粒噪声的费米能量依赖性，并与已知的单层结果进行了比较。在电荷中性的狄拉克点，双层作为两个独立的单层平行传输：电流和噪声都在单层值的两倍处共振，因此它们的比值（Fano因子）与单层中的值相同1/3，与扩散金属中的值相同。然而，在狄拉克点附近的费米能范围内，这个伪扩散结果成立，在双层中比在单层中小（小一个因子$l_{\perp}/L$，$l_{\perp}$是层间耦合长度）。
2006-12-12 cond-mat.mes-hall
Quantum transport of Dirac fermions in selected graphene nanosystems away from the charge-neutrality point
本文通过数值模拟对比分析了远离电荷中性点的石墨烯纳米系统量子输运，发现当样品与导线间存在突变势阶时表现出亚 Sharvin 电导与放大噪声，并指出实验验证应选择边缘散射可忽略的系统。
2025-04-18 cond-mat.mes-hall
Landau velocity for collective quantum Hall breakdown in bilayer graphene
量子霍尔效应（QHE）的击穿通常与接近朗道能级间（LL）齐纳场的电场、朗道带隙与回旋半径的比值相关联。在半导体异质结构中，尽管进行了广泛的研究，但本文使用高迁移率双层石墨烯和高频电流噪声报道了固有齐纳极限。我们表明，电子-电子相互作用所产生的集体激发是必不可少的。在无噪声弹道QHE机制之外，大的超泊松散粒噪声通过LL间散射发出击穿信号。在声子和杂质散射被淬灭的情况下，击穿最终受到集体激发的限制。其破裂机制与超流体的Roton机制有很强的相似性，可用Landau临界速度来描述。
2018-05-15 cond-mat.mes-hall
Electronic shot noise in fractal conductors
通过求解Sierpinski晶格和平面随机电阻网络中的主方程，我们确定了分形导体中弹性散射引起的散粒噪声功率P的尺度L。我们发现了一个幂律标度P ~ L^（d_f-2-alpha），其指数依赖于分形维数d_f和反常扩散指数α。这是与时间平均电流I相同的标度，这意味着Fano因子F=P/2 eI与标度无关。我们得到一个值F=1/3的异常扩散是相同的正常扩散，即使没有最小的长度尺度低于正常扩散方程举行。在随机电阻网络中，当跨越逾渗阈值时，F保持固定在1/3的事实可以解释最近在石墨烯薄片中测量到的与掺杂无关的Fano因子。
2008-03-18 cond-mat.mes-hall
Quantized conductance with non-zero shot noise as a signature of Andreev edge state
电导测量在识别Andreev边缘态（AES）方面具有有限的范围，这形成了在量子霍尔（QH）-超导体（SC）结中实现各种拓扑激发的基础。为了明确地检测AES，我们在整数填充nu=2时测量基于石墨烯的QH-SC结中的散粒噪声以及电导。值得注意的是，我们发现，当偏置能量小于超导能隙时，散粒噪声的Fano因子接近一半，而当偏置能量大于超导能隙时，Fano因子接近于零。这是惊人的，因为与此同时，在超导能隙之内和之上，电导仍然量子化为2 e^2/h。一个量化的电导，预计将产生zero散粒噪声，由于其耗散流。然而，在QH-SC界面处，AES在零偏置极限中携带电流，并且电子和空穴类状态的相等混合产生具有量化电导的泊松散粒噪声的一半。观察到的结果与我们基于非平衡格林函数方法对无序情况下电导和散粒噪声的详细理论计算相一致。我们的研究结果铺平了道路，在使用散粒噪声作为一种检测工具，在QH-SC混合动力搜索奇异的拓扑激发。
2021-05-27 cond-mat.mes-hall
Quantized Transport in Graphene p-n Junctions in Magnetic Field
最近的实验工作局部栅石墨烯层导致的pn结揭示了量子霍尔效应在其传输行为。我们解释所观察到的电导量子化，这是分数在双极制度和整数在单极制度的量子霍尔边缘模式传播沿和跨p-n界面。在双极机制中，电子和空穴模式可以在p-n边界处混合，导致类似于电导的电流分区和量化的散粒噪声平台，而在单极机制中，传输是无噪声的。这些量子霍尔现象反映了石墨烯中载流子的无质量狄拉克特性，其中粒子-空穴相互作用表现为双极区中的模式混合和噪声。
2007-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport in Graphene: Ballistic or Diffusive?
我们研究了无序和原始石墨烯器件中的电子输运。Fano散粒噪声是评估介观器件中电子传输机制的标准度量，已显示在弹道和扩散石墨烯器件中产生几乎相同的幅度（$\approx 1/3$），因此适用性有限。我们考虑一个双端几何形状的石墨烯片接触窄金属引线。我们建议，依赖的电导的位置上的一个引线，电导的配置文件，可以让我们深入了解的电荷流，这反过来又可以用来分析的运输机制。此外，我们模拟扫描探针显微镜（SPM）测量相同的设备，它可以可视化的设备内的电荷流，从而补充运输计算。从我们的模拟中，我们发现电导分布和SPM测量都是评估区分弹道和扩散石墨烯系统的传输机制的极好工具。
2013-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge effects in graphene nanostructures: II. Semiclassical theory of spectral fluctuations and quantum transport
我们研究了半经典极限下不同边缘类型对封闭石墨烯台球能谱和开放石墨烯腔电导统计特性的影响。为此，我们使用我们在参考文献1中导出的弹道石墨烯薄片的半经典格林函数。首先，我们研究光谱两点关联函数，或更准确地说，它的傅里叶变换的光谱形状因子，从石墨烯版本的Gutzwiller的迹公式的振荡部分的状态密度。我们计算了两个领先的顺序贡献的频谱形状因子，特别注意的边缘特性的系统的影响。然后，我们考虑开放的石墨烯腔的输运性质。我们推导出通用的解析表达式的经典电导，弱本地化校正，通用电导波动的大小和散粒噪声功率的弹道石墨烯腔。我们再次关注边缘结构的影响。对于电导和光谱形状因子，我们发现边缘诱导的赝自旋干涉对结果有显著影响。特别是通过扶手椅边缘散射介导的谷间耦合是控制弹道石墨烯腔中相干量子干涉效应的关键机制。
2011-11-14 cond-mat.mes-hall nlin.CD
The method of uniqueness and the optical conductivity of graphene: new application of a powerful technique for multi-loop calculations
我们回顾的唯一性方法，这是一个强大的技术，在高维理论与共形对称的多圈计算。我们使用的方法在动量空间，并表明，它允许一个非常透明的评价两个循环的无质量传播费曼图与非整数指数的中心线。将所得结果应用于红外洛伦兹不变不动点处石墨烯的光学电导率的计算。分析了反条件的影响。与非相对论性的情况下，包括一个简短的比较。
2016-02-22 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
Theory of the sub-Sharvin charge transport in graphene disks
多模状态下的弹道石墨烯样品显示出亚Sharvin电荷传输，其特征在于与二维电子气中的标准Sharvin接触相比，电导降低了$π/4$的因子，并且散粒噪声功率提高到$F\approx{}1/8$（$F$为Fano因子）[Phys.Rev.B104，165413（2021）]。在这里，我们考虑石墨烯中的盘形（Corbino）设置，具有内半径$r_1$和外半径$r_2$，发现对于任何$r_1<r_2$，多模电导略微增强，达到$r_1\ll{}r_2$的Sharvin值的$(4\!-\!π)\approx{}0.8684$。在相同的极限下，Fano因子减小，接近$(9π-28)/(12-3π)\approx{}0.1065<1/8$。假设狄拉克费米子在非对称双势垒上的非相干散射，导出了任意$r_1/r_2$比的封闭近似表达式，并与模式匹配法的精确数值结果进行了比较。Sub-Sharvin值将恢复到窄磁盘限制$r_1/r_2\rightarrow{}1$中。对于实验上可访问的半径比$0.5\leqslant{}r_1/r_2\leqslant{}0.8$的电导和Fano因子都明显接近预测值的$r_1\ll{}r_2$限制，但仍然不同于标准Sharvin传输特性。通过数值模拟研究了静电势垒从矩形变为抛物线时的系统行为，并证明了从亚Sharvin输运区到标准Sharvin输运区的交叉。一个有限的…
2022-09-28 cond-mat.mes-hall
Trigonal warping, pseudodiffusive transport, and finite-system version of the Lifshitz transition in magnetoconductance of bilayer-graphene Corbino disks
利用角动量空间中的转移矩阵，研究了Corbino几何中三角形翘曲对弹道双层石墨烯的磁输运和标度特性的影响.虽然在电荷中性点和零磁场的电导率表现出一个参数的缩放，散粒噪声特性，量化的Fano因子$\mathcal{F}$和第三电荷转移累积量$\mathcal{R}$，保持伪扩散。这表明双层石墨烯中的伪扩散输运状态与电导率的普适值无关，但可以通过更高的电荷转移累积量来识别。对于具有较大半径比的Corbino盘，导电性被三角翘曲抑制，主要是因为对称性降低放大了对应于角动量本征值$\pm{}2\hbar$的正常模式的后向散射。弱磁场增强了电导率，在交叉场$B_L=\frac{4}{3}\sqrt{3}\,({\hbar}/{e})\,t't_\perp\!\left[{t_0^2a(R_{\rm o}-R_{\rm i})}\right]^{-1}$附近达到最大值，其中$t_0$（$t_\perp$）是最近邻层内（间）跳跃积分，$t'$是偏斜层间跳跃积分，$R_{\rm o}$（$R_{\rm i}$）是外（内）盘半径。对于磁场$B\gtrsim{}B_L$，我们观察到准周期电导振荡，其特征在于由递减的平均值$\langleσ\rangle-σ_0\propto{}B_L/B$，其中$σ_0=(8/π)\,e^2/h$。电导率，以及较高的电荷转移累积量，示出与$\sqrt{B/B_L}$成…
2016-02-02 cond-mat.mes-hall
Tunneling Effect in Gapped Graphene Disk in Magnetic Flux and Electrostatic Potential
我们调查的隧道效应的Corbino磁盘在石墨烯中的存在下的可变磁通量$Φ_{i}$创建的螺线管刺穿内磁盘的影响下，在磁盘区域的有限质量项$ (R_1< r<R_2) $和静电势。考虑到不同的区域，我们明确地确定相关的本征旋量的汉克尔函数。使用匹配条件和渐近行为的汉克尔函数的大参数，使我们能够计算传输和其他运输量。我们的研究结果表明，能隙抑制隧道效应，通过创建零传输对应的最大散粒噪声峰的Fano因子$ F $量化的奇点。作为半径比$ R_2/R_1 $的函数的透射率随着周期和振幅的减小而变得振荡。对于大的能隙值，它甚至可以达到1（克莱因隧穿）。观察到在点$ k_F R_1=R_1 δ$处出现最小电导。最后我们发现静电势可以控制带隙的影响。
2021-08-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optimizing the sensitivity of high repetition rate broadband transient optical spectroscopy with modified shot-to-shot detection
针对瞬态光谱需高激光注量的局限，研发了90kHz高重复率宽带瞬态光谱仪，通过改进调制与数据处理方案将噪声降至商用1kHz仪器的十分之一，可测低维材料弱信号。
2023-03-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantum transport in Dirac materials: signatures of tilted and anisotropic Dirac and Weyl cones
我们计算任意倾斜和各向异性狄拉克或外尔锥的量子输运在节点处的电导和噪声。倾斜和各向异性色散是通用的，在某些离散对称性，如粒子-空穴和晶格点群对称性的情况下。各向异性影响电导g，但保持Fano因子F（散粒噪声功率和电流的比率）不变，倾斜影响g和F。由于F在许多其他情况下是一个普适数，因此这一发现是值得注意的。我们将我们的一般考虑应变石墨烯和烧绿石Weyl半金属的特定晶格模型。
2015-04-01 cond-mat.mes-hall
