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
Nonlocal transport near the charge neutrality point in a two-dimensional electron-hole system
研究了在20 nm碲化汞量子阱中同时存在电子和空穴的二维系统的非局域电阻。在垂直磁场作用下，在电荷中性点（CNP）附近发现了较大的非局域电响应。我们将观察到的非定域性归因于边缘态通过反向传播手征模的输运，类似于零磁场下的量子自旋霍尔效应和朗道填充因子$ν=0$附近的石墨烯
2012-05-31 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance measurements of Graphene at the Charge Neutrality Point
我们报告在磁场中的石墨烯的电荷中性点处形成的绝缘状态的运输测量。使用传统的两端测量，敏感的体积和边缘电导，和Corbino测量，敏感的体积电导，我们观察到一个消失的电导与增加磁场。通过研究这种绝缘状态的电阻变化与不同的垂直和面内的字段，我们探测自旋活跃的组件的激发在总字段高达45特斯拉。结果表明，单层石墨烯中的ν=0量子霍尔态是非自旋极化的.
2012-01-21 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
Hydrodynamic electron transport near charge neutrality
我们发展了长程无序势中的流体动力学电子输运理论，其中底层的电子液体缺乏伽利略不变性。对于弱无序，我们用电子液体的内禀动力学系数和无序势的关联函数来表示系统的输运系数。我们应用这些结果来分析石墨烯器件的输运系数的掺杂和温度依赖性。我们发现，在电荷中性，长程无序增加了系统的电导率高于固有值。增强产生的主要是由局部偏离电荷中性引起的涡旋流体动力学流动。它的大小与电子液体的剪切粘度成反比，并且与无序相关半径的平方成比例。这与远离电荷中性的情况有质的不同。在这种情况下，流动主要是潜在的，并产生负的粘性贡献的电导率，这是成比例的剪切粘度和体积粘度的总和，并成反比的无序相关半径的平方。
2020-08-10 cond-mat.mes-hall
Magnetic and Lattice Ordered Fractional Quantum Hall Phases in Graphene
本研究分析垂直磁场中单层石墨烯在电荷中性附近的分数量子霍尔态，通过考虑更一般的晶格尺度残余耦合，揭示其具有磁序与晶格对称性同时破缺的丰富相图。
2024-01-22 cond-mat.mes-hall
Microwave Imaging of Edge Conductivity in Graphene at Charge Neutrality and Quantum Hall States
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；University of Washington（华盛顿大学）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
研究通过微波阻抗显微镜探测单层石墨烯边缘态导电性，揭示电中性点及量子霍尔态中边缘信号与 bulk 间隙的演变差异，提供费米能级穿越石墨烯独特 Landau 能级谱的微观图像。
2026-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hall Drag and Magnetodrag in Graphene
石墨烯中电荷中性的无质量狄拉克费米子形成了一个强相互作用系统，其中带电和中性（能量）模式都起着重要作用。这些模式在没有磁场的情况下基本上是解耦的，但是当施加场时变得强耦合。我们表明，这些想法解释了最近观察到的巨磁阻力，产生在经典的弱场时，电子密度被调谐附近的电荷中性。我们预测强霍尔阻力在这个政权，这是在明显偏离弱耦合制度，理论预测霍尔阻力的情况下。能量驱动的磁阻力和霍尔阻力产生在一个宽的温度范围内，并在弱磁场，并具有异常强烈的依赖于字段和载流子密度。
2013-09-19 cond-mat.mes-hall
Field induced quantum-Hall ferromagnetism in suspended bilayer graphene
我们测量了自由悬浮的高迁移率双层石墨烯的磁阻。对于磁场$B>1$ T，我们观察到的开放的领域感生的差距，其特征在于由一个发散电阻的电荷中性点。对于更高的磁场，八重简并的最低朗道能级完全升高。这种对称性破缺的顺序和间隙大小的强过渡都指向在电荷中性点处发展的绝缘相的铁磁性质。
2012-02-27 cond-mat.mes-hall
Fluctuation-induced magnetoresistance in graphene Hall bars at charge neutrality
University of Washington（华盛顿大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Northwestern University（西北大学）
本文发展电荷中性点石墨烯霍尔棒中热涨落诱导正磁电阻的定量理论，给出解析表达式，并揭示其依赖于霍尔棒几何与取向及动量弛豫。
2026-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Energy-driven Drag at Charge Neutrality in Graphene
石墨烯异质结构中邻近层之间的库仑耦合导致层之间的有效能量转移。我们预测，在层中存在相关密度不均匀性的情况下，垂直能量转移对横向电荷输运有很强的影响。特别是，对于库仑阻力，它在零掺杂附近占主导地位。这两种拖曳机制对掺杂和温度的依赖性不同，可以用来在实验中分离这些机制。我们预测不同的功能，如零掺杂和多个符号反转的峰值，这为这种新的阻力机制提供了诊断。
2012-05-23 cond-mat.mes-hall
Method for determining the residual electron- and hole- densities about the neutrality point over the gate-controlled n $\leftrightarrow$ p transition in graphene
霍尔效应，和对角电阻，这表明一个残余电阻率$ρ_{xx} \approx h/4e^{2}$，实验研究在p $\leftrightarrow$ n过渡的标称中性点在化学气相沉积（CVD）生长的石墨烯。中性电位的分布调用结合多载波传导模型的实验观察。从模型中，我们提取了有效的剩余电子和空穴密度周围的名义中性点。结果表明，由于在大面积零带隙CVD石墨烯器件中共存的电子和空穴而导致的混合输运，这表明在栅极诱导的n $\leftrightarrow$ p跃迁上广泛存在域限制的双极电流。
2016-02-12 cond-mat.mes-hall
Fluctuation-driven thermal transport in graphene double-layers at charge neutrality
我们发展了一个理论的波动驱动的现象在石墨烯双层的热输运。我们的工作在电子流体力学的制度，并专注于双电荷中性点。虽然在中性点的电荷传输是解耦的流体动力学流，电子密度的热波动引起的层之间的阻力和热传递。双层系统中的热传递受这两种现象支配。我们用层间距离和电子液体的本征电导率来表示拖曳摩擦系数和层间热导率。然后，我们得到的热导矩阵，并确定在系统中的流体动力学速度和温度的空间依赖性。对于较短的系统，热阻力由阻力决定。在较长的系统中，实现了完全热阻力的情况，其中两层中的流体动力学速度在系统内部变得相等。单层和双层石墨烯器件的估计。我们的理论预测可以通过高分辨率的热成像和Johnson-Nyquist非局域噪声测温测试。
2022-09-10 cond-mat.mes-hall
Strongly enhanced tunneling at total charge neutrality in double bilayer graphene-WSe$_2$ heterostructures
我们报告的实验观察到强烈增强的石墨烯双层之间的隧穿通过WSe $_2$障碍时，石墨烯双层填充相反极性和相同密度的载流子。随着温度的降低，增强的隧穿强度急剧增加，并且隧穿电流在1.5 K时表现出垂直开始作为层间电压的函数。在整体中性强烈增强隧穿显着偏离单粒子模型计算，否则匹配测得的隧穿电流-电压特性以及，并建议出现一个多体状态与凝聚的双层间激子时，电子和空穴的密度相等填充的两层。
2018-04-13 cond-mat.mes-hall
Thermal transport driven by charge imbalance in graphene in magnetic field, close to the charge neutrality point at low temperature: Non local resistance
在正交磁场中，在SiC上靠近电荷中性点（CNP）外延生长的石墨烯表现出横向电阻的双极行为，同时伴随着令人困惑的纵向磁阻。当在霍尔条的一端注入横向电流时，在低温下测量到相当大的非局域横向磁阻。虽然塞曼自旋效应似乎不能证明这些现象，一些耗散涉及边界处的边缘状态可以解释的数量级的非本地横向磁电阻，但不是不对称的正交磁场的方向是相反的。作为一个可能的贡献的解释所测得的非本地磁阻是奇数的磁场，我们推导出一个流体动力学的方法来运输在这个系统中，其中涉及粒子和空穴狄拉克载流子，在电荷和能量流的形式。我们发现，热扩散可以发生在一个大的距离尺度上，由于长的复合时间，提供了一个非绝缘的霍尔酒吧散装假设，最近的模型似乎建议，以解释纵向电阻的外观。在存在局部源的情况下，来自边缘的载流子的一些泄漏产生相反符号的载流子的不平衡，所述相反符号的载流子在空间中被磁场分离并且沿着霍尔条扩散，从而产生非局部横向电压。
2019-04-05 cond-mat.mes-hall
Coexistence of electron and hole transport in graphene
当通过电荷中性点扫描单层石墨烯中的载流子浓度时，实验测量的霍尔电阻率显示出平滑的零交叉。使用一个双组分模型的共存电子和空穴周围的电荷中性点，我们明确地表明，这两种类型的载流子是同时存在的。在高达30 T的高磁场下，电荷中性点处的电子和空穴浓度随着零能朗道能级的简并而增加，这意味着在ν=0处存在由电子和空穴组成的量子霍尔金属态。
2011-09-23 cond-mat.mes-hall
Critical point for the CAF-F phase transition at charge neutrality in bilayer graphene
我们报告的磁输运测量高达30 T上进行的双层石墨烯霍尔酒吧，封闭的两个薄的六方氮化硼薄片。我们的高迁移率的样品表现出绝缘状态在中性点，当施加一个强的面内场时，演变成金属相，如预期的从倾斜的反铁磁到铁磁自旋有序相的过渡。我们第一次单独的温度无关的交叉在四端电阻作为总磁场的函数，对应于过渡的临界点。我们表明，临界场的尺度与场的垂直分量呈线性关系，正如预期的塞曼能量和相互作用引起的各向异性之间的竞争。一个明确的缩放电阻也被发现，并提出了一个普遍的行为在附近的过渡。
2014-07-28 cond-mat.mes-hall
Insulating behavior at the neutrality point in dual-gated, single-layer graphene
的命运的低温电导在电荷中性（狄拉克）点在一个单一的石墨烯片的研究下降到20 mK。随着温度降低，峰值电阻率以幂律行为发散，并且在最低温度下变得高达每平方几兆欧，与通常观察到的电导率饱和相反。当施加垂直磁场时，我们的器件保持绝缘并直接转变为破谷对称性，nu=0量子霍尔态，这表明我们在零磁场下观察到的绝缘行为是破谷对称性的结果。最后，我们讨论了这种效应的可能来源。
2013-01-15 cond-mat.mes-hall
Andreev Reflection in a Bilayer Graphene Junction: Role of Spatial Variation of the Charge Neutrality Point
部分覆盖有块状超导体的石墨烯片用作正常导体-超导体（NS）结，其中电子输运主要由Andreev反射（AR）控制。由于在覆盖区域上感应的过量载流子在屏蔽长度上穿透到未覆盖区域中，未覆盖区域中的电荷中性点（CNP）仅在NS界面附近移位。我们从理论上研究了双层石墨烯结中的电子输运，考虑到电子掺杂情况下CNP的空间变化。当费米能级接近远离NS界面的CNP时，由于在$pn$结处发生的反射孔的衍射，AR以镜面方式发生，所述$pn$结自然地形成在未覆盖区域中。结果表明，在$pn$结的影响下，微分电导随偏置电压的变化呈现出不寻常的非对称性。研究还表明，当费米能级低于CNP时，$pn$结在NS界面附近产生准束缚态，导致微分电导出现共振峰.
2017-06-12 cond-mat.mes-hall
Skyrmion zoo in graphene at charge neutrality in a strong magnetic field
由于石墨烯中近似的自旋谷对称性，石墨烯中处于电荷中性的电子的基态是特定的SU（4）量子霍尔铁磁体，以使它们的交换能最小化。如果只考虑库仑相互作用，这种铁磁体可以诉诸自旋自由度或等效的谷赝自旋自由度。这种选择的自由受到次级能量标度的限制，次级能量标度明确地打破了SU（4）对称性，其中最简单的是塞曼效应，它使自旋定向在磁场的方向上。此外，也有谷对称性破缺项，可以从短程相互作用或电子-声子耦合产生。在这里，我们建立在Kharitonov [Phys. Rev. B \textbf{85}，155439（2012）]获得的相图上，以识别与这些类型的量子霍尔铁磁体兼容的不同skyrmion。与铁磁体类似，处于电荷中性的skyrmion由中心的$\text{Gr}(2,4)$格拉斯曼描述，这使我们能够构造skyrmion旋量。不同的skyrmion类型，然后通过最小化它们的能量内的变分方法，相对于其余的自由参数，不固定的要求，skyrmion在大的距离，从他们的中心必须是兼容的铁磁背景。我们发现，不同的skyrmion类型有一个明确的签名，在本地，亚晶格分辨，自旋磁化，这是在原则上可访问的扫描隧道显微镜和光谱。
2020-10-26 cond-mat.mes-hall
Cryogenic Cooling and Power Generation Using Quantum Hall Systems
研究了利用量子霍尔系统进行热电能量转换的可能性。结果表明，大量的简并和部分填充朗道能级的金属性，使热电制冷和发电在低温下前所未有的效率。的品质因数是明确的横向热电器件使用的狄拉克材料的$ν=0$量子霍尔态在电荷中性，其中由于电子-空穴对称性电霍尔效应消失，但热电霍尔效应峰。
2019-09-20 cond-mat.mes-hall
Uniform doping of graphene close to the charge neutrality point by polymer-assisted spontaneous assembly of molecular dopants
通过将掺杂剂掺入晶格中来调节二维（2D）材料的载流子密度是一项具有挑战性的任务。一个有吸引力的替代方案是通过在2D晶体上吸附分子的表面转移掺杂，这可以导致有序的分子阵列。然而，在超高真空条件（UHV）中证明的这种系统在环境条件下通常是不稳定的。在这里，我们表明，在SiC上外延石墨烯的空气稳定掺杂-通过旋涂沉积的2，3，5，6-双-四氰基-醌-二甲烷（F4 TCNQ）纳入聚（甲基丙烯酸甲酯）-通过掺杂剂在石墨烯-聚合物界面处的自发积累和通过形成电荷转移络合物进行，该电荷转移络合物产生低无序、电荷中性的石墨烯，其载流子迁移率约为70，000 cm2/Vs。通过在环境条件下旋涂晶圆级基板，在聚合物基质的辅助下在2D材料上组装掺杂剂，开辟了一条可扩展的技术路线，以扩展2D材料的功能。
2018-05-15 cond-mat.mes-hall
Disorder assisted transmission due to charge puddles in monolayer graphene: Transmission enhancement and local currents
我们调查的贡献的电荷水坑的非零导电性最小值在无序石墨烯片在电荷中性点。为了这个目的，我们研究系统的几何形状，抑制传输由于倏逝模式允许挑选出的电荷波动的影响在传输特性。我们使用递归的格林函数技术，以获得本地和总的传输通过系统，模仿消失的状态密度在电荷中性点的存在下，一个本地无序的本地电位模型的电荷水坑。我们的微观模型包括电子-电子相互作用，通过自旋分辨哈伯德平均场项。我们建立了电荷池无序势与电荷中性点处的电子传输之间的关系。我们讨论了我们的研究结果的影响，高迁移率石墨烯样品沉积在不同的基板上，并提供了一个定性的解释最近的实验结果。
2015-10-17 cond-mat.mes-hall
Dirac-point photocurrents due to photothermoelectric effect in non-uniform graphene devices
Q. Ma等人[1]最近报道了在具有非均匀几何形状的石墨烯器件中与电荷中性相关的强光电流，他们将其解释为在电荷中性下通过电子-电子碰撞的动量非弛豫性质增强的固有光响应。在这里，我们认为，载流子密度的梯度引起光电效应（PTE），该光电效应在电荷中性附近，即在pn结处强烈地达到峰值，并且由于边缘电容，这种pn结自然地出现在石墨烯器件的边缘处。使用已知参数，在存在电荷密度梯度的情况下的PTE效应预测了非均匀石墨烯器件中的光响应的符号、空间分布、栅极电压依赖性和温度依赖性，包括预测观察到的远离电荷中性的信号的符号变化，以及非单调的温度依赖性，这两者都不能通过石墨烯中的固有光电流来解释。我们提出了未来的实验，这可能会解开的PTE和固有的光电流在石墨烯器件的贡献。
2019-05-14 cond-mat.mes-hall
Enhanced and stable spin Hall conductivity in a disordered time-reversal and inversion symmetry broken topological insulator thin film
我们考虑一个无序的拓扑绝缘体薄膜放置在一个铁磁绝缘体的顶部与一个垂直的交换场$M$和受到一个垂直的电场。铁磁绝缘体的存在导致拓扑绝缘体薄膜的底表面态变为自旋极化的，并且电场在两个表面态之间提供电势差$V$，导致系统中的时间反转和反转对称性的破坏。利用Kubo形式，采用第一玻恩近似和自洽玻恩近似，我们计算了自旋霍尔电导率。我们发现，对于小的$V$值，可以通过远离电荷中性点的大的$M$值产生大的自旋电导率。但是对于大的$V$值，即使在电荷中性点附近具有小的$M$值，也可以促进自旋电导率。顶点校正的效果和稳定性的大自旋电导率对障碍也检查。
2022-09-09 cond-mat.mes-hall
Electromotive entrainment of charge and heat currents in graphene
Center for Computation and Theory of Soft Materials, Robert R. McCormick School of Engineering and Applied Science, Northwestern University（西北大学麦考密克工程与应用科学学院软物质计算与理论中心）；Department of Physics, University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校物理系）；Department of Physics, University of Washington（华盛顿大学物理系）
本研究提出了一种水动力学理论，用于描述石墨烯中由行波诱导的电荷和热量电流，揭示了电荷中性点和非电荷中性点下的不同传输机制。
2026-10-28 cond-mat.mes-hall
The Hall effect in ballistic flow of two-dimensional interacting particles
在低温下的高质量固态系统中，热和电荷传输的流体动力学或弹道机制在电子和声子系统中实现。在这些制度中，样品的热导率和电导率可以达到异常大的幅度。本文研究了弹道状态下二维带电粒子相互作用系统中的霍尔效应。我们证明了霍尔电场是由粒子密度的变化引起的，由于外部场对它们在样品边缘之间的自由运动的影响。在单组分（电子或空穴）系统的霍尔系数原来是一个在传统的无序欧姆样品的一半。这一结果与最近在超高迁移率GaAs量子阱中测量霍尔电阻的实验相一致。在双组分电子-空穴系统中，霍尔电场线性地依赖于电荷中性点附近的电子和空穴浓度之间的差异（平衡电子和空穴密度一致），并且在远离电荷中性点的单组分系统中，霍尔电场饱和。我们还研究了由于粒子间散射是形成粘性流的前兆而对磁阻和霍尔电场的修正。对于小于粒子间散射长度的样品，所获得的校正支配的磁阻和霍尔场对温度的依赖性。
2019-03-19 cond-mat.mes-hall
Nematic topological semimetal and insulator in magic angle bilayer graphene at charge neutrality
我们报告了一个完全自洽的Hartree-Fock计算相互作用对扭曲双层石墨烯的莫尔平坦带的影响，假设谷U（1）对称性是尊重。我们使用现实的能带结构和相互作用，并专注于电荷中性点，在那里的实验有不同的报告绝缘或半金属行为。将搜索限制在谷U（1）对称性保持不破缺的阶上，我们发现了三种具有竞争基态能量的自洽解：（i）破坏$C_2 {\mathcal T}$对称性的绝缘体，包括谷陈绝缘体;（ii）自旋或谷极化绝缘体;（iii）旋转$C_3$对称性破坏半金属，其无隙性受到莫尔平坦带拓扑结构的保护。我们发现，这些国家的相对稳定性可以调整弱应变，打破$C_3$旋转。这种半金属绝缘子和$C_2 {\mathcal T}$断路绝缘子都是通过弱应变来稳定的。这些基态可能与在电荷中性时看到的半金属和绝缘行为以及它们的观察的样品可变性有关。我们还比较了电荷中性附近的STM测量结果。
2021-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Origin of electrical noise near charge neutrality in dual gated graphene device
本文通过双栅hBN封装石墨烯器件研究低频1/f噪声，发现噪声峰出现在电荷不均匀性区域，并证明电荷中性点附近噪声来源于电荷数与迁移率涨落的共同作用。
2023-09-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coulomb Drag Mechanisms in Graphene
最近的测量揭示了石墨烯中的异常库仑阻力，暗示了电荷中性的新物理学。反常阻力解释了一个新的机制的基础上的能量传输，其中涉及层间能量转移，耦合到电荷流通过横向热流和热电。新旧阻力机制受不同的物理效应支配，导致截然不同的行为，特别是在电荷中性附近的阻力大小和符号。新的机制解释了电荷中性附近的巨大阻力增强，以及它的符号和对磁场的异常敏感性。在现实条件下，能量传输在很宽的温度范围内占主导地位，从而产生了一个普遍的阻力值，它基本上是独立的电子-电子相互作用强度。
2013-06-12 cond-mat.mes-hall
Landau Level Phases in Bilayer Graphene under Pressure at Charge Neutrality
在磁场中的双层石墨烯拥有各种有序相，这些有序相由能量接近中性点的八个朗道能级构成。这些能级的特征在于轨道$n=0,1$、谷$ξ=+,-$和自旋$σ=\uparrow,\downarrow$ ;它们的相对能量强烈地依赖于库仑相互作用、磁场和层间偏压。我们在Hartree-Fock水平上处理相互作用，包括金属栅极，层分离，空间范围的$p_z$轨道，所有Slonczewski-Weiss-McClure紧束缚参数和压力的影响。我们得到了基态作为所施加的磁场，偏压和压力的函数。门，层分离和范围的$p_z$轨道削弱库仑相互作用在不同的长度尺度，这些影响扭曲的相图，但不改变其拓扑结构。然而，以前预测的连续过渡变得不连续时，所有的紧束缚参数包括非微扰。我们发现，压力增加的重要性，非相互作用的规模相对于库仑能量，这驱动相变发生在较低的领域。这使得两个轨道极化状态尚未预测或观察到的相图的实验可访问的区域，除了以前确定的谷，自旋，和部分轨道极化状态。
2020-02-13 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall conductance of two-terminal graphene devices
比较了量子霍尔体系中单层和双层石墨烯两端电导的测量和理论。我们检查功能的电导作为栅极电压的函数，允许单层，双层，和有间隙的样品进行区分，包括N形扭曲的量子霍尔高原和电导峰和谷的电荷中性点。一般良好的协议之间的测量和理论。差异的可能来源进行了讨论。
2008-10-20 cond-mat.mes-hall
Twisted bilayer graphene at charge neutrality: competing orders of SU(4) Dirac fermions
该研究针对电荷中性的转角双层石墨烯，构建含Fierz完备四费米子相互作用的手征SU(4)低能狄拉克费米子模型，通过无偏重整化群分析相图，揭示小味数下平均场序的受限性及SU(4)破缺微扰的影响。
2023-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Neutrality point of graphene with coplanar charged impurities
研究了石墨烯在面内带电杂质势作用下的基态和输运性质。的杂质电位的屏蔽被证明是非线性的，产生的电子和空穴水坑的分形结构。该密度分布的统计特性以及该系统的电荷可压缩性计算在领先的日志近似。电导率在数学上取决于$α$，即库仑相互作用的无量纲强度。当$α$很小时，该理论是渐近精确的，这是在具有高介电常数的衬底上的石墨烯的情况。
2009-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reading and writing charge on graphene devices
我们使用电荷写入和扫描栅显微镜的组合来映射和修改石墨烯场效应器件的局部电荷中性点。我们通过在石墨烯-金属界面上的薄电介质层中写入远程电荷并检测局部电荷中性点的偏移来演示该技术。我们进行静电模拟，以表征一个现实的扫描探针针尖上的石墨烯双层的门控效应，并找到一个很好的协议与实验结果。
2011-11-02 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of disordered Weyl semimetals at charge neutrality
Weyl半金属作为一种三维的Dirac类激发谱的实现，其中导带和价带在动量空间中的孤立Weyl点接触，得到了广泛的研究。像石墨烯一样，这种性质需要各种特殊的电子性质。然而，最近的理论研究表明，即使在电荷中性的情况下，来自稀有区域的共振散射也可以产生非零的态密度。在这里，我们给出了一个详细的说明，这种效果，并演示了半金属的性质是如何在最低的尺度被抑制。为此，我们发展了一种自洽的T矩阵方法来研究超出弱无序极限的态密度。我们的结果表明，在外尔点的非零态密度表现出非解析依赖的杂质密度。罕见的区域，这种异常强烈的影响，导致修订后的估计电导率接近外尔点，并强调可能偏离半金属行为的脏外尔半金属在电荷中性，即使杂质浓度非常低。
2017-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport in bilayer graphene near charge neutrality: Which scattering mechanisms are important?
利用半经典量子玻尔兹曼方程（QBE），数值计算了双层石墨烯在电中性附近的直流输运性质。与之前的讨论相反，我们发现即使在40 K以下的温度下，声子散射也至关重要。尽管如此，电子-电子散射仍然占主导地位的声子碰撞，允许流体动力学的方法。我们介绍了一个简单的双流体动力学模型的电子和空穴通过库仑阻力相互作用，并比较我们的结果完整的QBE计算。我们表明，双流体模型产生定量准确的结果，导热系数，热功率和热导率。
2019-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Influence of metal contacts and charge inhomogeneity on transport properties of graphene near the neutrality point
关于石墨烯在中性点附近的电子性质的文献越来越多。许多实验继续使用双探头几何结构或侵入式接触，或者不控制样品的宏观均匀性。我们认为指出与这种测量有关的一些问题是有益的。通过使用实验的例子，我们说明了虚假的化学掺杂或金属接触引起的电荷不均匀性，可以导致大的系统误差在评估石墨烯的传输特性，特别是它的最小电导率。问题是最严重的情况下，两个探针测量的接触电阻被发现强烈变化的栅极电压的函数。
2009-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Spin-Hall Effect induced by Zeeman Interaction in Graphene
我们提出了一种新的方法来产生和检测石墨烯中的自旋电流，基于一个大的自旋霍尔响应附近的中性点，在存在外部磁场。自旋电流的产生是由于塞曼相互作用引起的自旋向上和自旋向下载流子的霍尔电阻率的不平衡，不涉及自旋轨道相互作用。在由片上源产生的中等磁场中可实现的大值自旋霍尔响应，并且高达室温，使得该效应对于自旋电子学应用是可行的。
2011-03-24 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
Magnetohydrodynamics in graphene: shear and Hall viscosities
粘性现象是狄拉克费米子在足够高的温度下在干净的石墨烯中表现出的流体动力学流动的标志。本文基于动力学理论，结合重整化群，对任意掺杂水平和非量子化磁场下石墨烯的电子剪切和霍尔粘度进行了定量计算.在电荷中性，霍尔粘度消失，而依赖于场的剪切粘度衰减从零场值饱和到一个非零值，在经典强场。远离电荷中性，场依赖的粘性系数往往同意半经典的预期。
2019-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dragging of electric current by hydrodynamic flow at charge neutrality
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；University of Washington（华盛顿大学）
该研究建立电荷中性态附近石墨烯双层的电流拖拽理论，考虑电子流体力学与电荷puddle无序层间关联，揭示拖拽电阻率非单调变化等规律，并给出不同石墨烯器件的定量估算。
2025-10-31 cond-mat.mes-hall physics.plasm-ph
Quantum spin/valley Hall effect and topological insulator phase transitions in silicene
我们提出了硅烯中量子自旋和量子谷霍尔效应的理论实现。我们表明，电场和内在的自旋轨道相互作用的组合导致量子相变在电荷中性点。这种从二维拓扑绝缘体到平凡绝缘状态的相变伴随着量子自旋霍尔效应的淬灭和量子谷霍尔效应的发生，提供了一种实验调谐硅烯拓扑状态的工具。与石墨烯和其他传统的拓扑绝缘体相比，硅烯中提出的效应可以通过实验获得。
2012-06-16 cond-mat.mes-hall
Lattice Theory of Pseudospin Ferromagnetism in Bilayer Graphene: Competing Orders and Interaction Induced Quantum Hall States
在平均场理论中，双层石墨烯的大量狄拉克费米子模型具有一族破坏的反转对称性基态，其具有电荷间隙和风味依赖的自发层间电荷转移。我们使用晶格Hartree-Fock模型来探索一些物理控制是否这种类型的对称性破缺状态，它可以被视为一个赝自旋铁磁体，发生在自然界中。我们发现，反演对称性仍然是破缺的晶格模型和估计，转移面密度为$\sim 10^{-5}$电子每碳原子，相关的能隙是$\sim 10^{-2} {\rm eV}$，有序凝聚能是$\sim 10^{-7} eV$每碳原子，和竞争订单之间的能量差在中性点是$\sim 10^{-9} eV$每碳原子。我们探讨了由外部磁场和外部控制的层间电势差引起的量子相变。我们发现，特别是，在一个外部磁场耦合到自发的轨道时刻有利于打破时间反转对称状态，有自发量子化的异常霍尔效应。我们的理论预测的带隙在中性作为层间电势差的函数的非单调行为与最近的实验定性一致。
2010-11-29 cond-mat.mes-hall
Abelian Chern-Simons Theory for the Fractional Quantum Hall Effect in Graphene
本文基于费米子泛函积分方法中的多组分阿贝尔Chern-Simons理论，建立了石墨烯中的伪相对论分数量子霍尔效应理论.在Keldysh形式主义进行计算，直接在有限温度下获得实时关联函数。我们得到了Chern-Simons规范场的一个精确有效作用量，并将其推广到平均场解附近规范场涨落的二阶作用量.在无规相位近似下，导出了单圈费米极化张量和电磁响应张量，并由此得到了对称于电中性的各种Bohm态的霍尔电导率.
2017-12-10 cond-mat.mes-hall
Quantum-limit Hall effect with large carrier density in topological semimetals
$ν= nh/eB\sim O(1)$处的量子极限霍尔效应承载各种奇异量子现象，需要要求强磁场$B$和低载流子密度$n$。我们建议实现量子极限霍尔效应，即使在存在大的载流子密度残留物$n_e$和$n_h$相对于磁场$B$拓扑半金属，其中一个单一的费米表面轮廓允许电子型和空穴型载流子和接近电荷中性的$n_e\sim n_h$。潜在的填充因子$ν= |n_e-n_h|h/eB$明显违反了量子振荡的Onsager关系。
2020-11-19 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric and Magnetothermoelectric Transport Measurements of Graphene
石墨烯的电导和热电功率（TEP）的同时测量使用微制造的加热器和温度计电极。随着多数载流子密度从电子切换到空穴，TEP的符号在电荷中性点上改变。门控电导和TEP表现出与半经典Mott关系的定量协议。在高磁场下的量子霍尔体系中，观察到了量子化的热电势和能斯特信号，除了在电荷中性点附近有很强的偏离外，量子化的热电势和能斯特信号也符合广义Mott关系.
2008-12-07 cond-mat.mes-hall
Unveiling the impact of the bias-dependent charge neutrality point on graphene-based multi-transistor applications
石墨烯场效应晶体管（GFET）的狄拉克电压代表在沟道中设置电荷中性条件的栅极偏置，从而导致最小电导率。控制其对终端偏置的依赖性是基于多个GFET的射频应用的设计和优化的关键。然而，以前对单个器件进行的这种依赖性的分析可能会导致混淆，如果没有正确理解，可能会导致电路设计性能不佳。狄拉克点位移（DPS）的控制对于基于石墨烯的差分电路拓扑的部署特别重要，其中保持电平衡分支之间的严格对称性对于利用这种拓扑的优点至关重要。本说明阐明了终端偏置对实际器件中DPS的影响，并设置了严格的方法来控制它，以便最终优化和利用基于GFET的射频应用的性能。
2021-05-14 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Unexpected hole doping of graphene by osmium adatoms
研究了在\emph{in situ}沉积锇吸附原子的亚单层涂层之前和之后单层石墨烯器件的电子输运。出乎意料的是，与迄今为止研究的所有其他金属吸附原子不同，锇吸附原子将电荷中性点转移到更正的栅极电压。这表明锇吸附原子作为电子受体，从而使石墨烯空穴掺杂。输运数据的分析表明，Os吸附原子的行为作为带电杂质散射体，尽管具有令人惊讶的低电荷掺杂效率。石墨烯的电荷中性点被发现随着栅极电压的变化而非单调地变化，因为样品被加热到室温，这表明锇在表面上扩散，但没有被完全去除。
2019-12-10 cond-mat.mes-hall
Energy gaps at neutrality point in bilayer graphene in a magnetic field
利用Baym-Kadanoff方法，在无规相位近似下计算了极化函数，分析了双层石墨烯中$ν=0$量子霍尔态的动力学行为.发现了两个具有非零能隙的相，即铁磁相和层非对称相，并描述了平面$(\tildeΔ_0,B)$中的相图，其中$\tildeΔ_0$是上下栅电压不平衡。结果表明，能隙与磁场呈线性关系，$ΔE \sim 14 B[T]K。
2010-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conductivity of charge-neutral multicomponent 2D electron-hole system
Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Guangdong Technion – Israel Institute of Technology（广东以色列理工学院）；Novosibirsk State Technical University（新西伯利亚国立技术大学）
研究在电中性点处非简并的狄拉克和巨质量费米子混合物中的输运现象，揭示温度依赖的输运行为及相互作用对输运的调控机制。
2026-07-23 cond-mat.mes-hall
Crossover from Coulomb blockade to quantum Hall effect in suspended graphene nanoribbons
实验研究了悬浮石墨烯片在电流退火过程中形成的悬浮石墨烯纳米带。运输测量表明，由于形成“库仑岛”，与量子霍尔电导高原出现在中等值的磁场$B$周围的电荷中性的运输间隙的开放。当增加$B$时，输运能隙被迅速抑制，并且由于电子相关性而被更大的能隙取代。我们的观察结果表明，悬浮纳米带允许调查的现象，到目前为止，不能在SiO $_2$基板上的带状访问。
2012-05-25 cond-mat.mes-hall
Metallic Network of Topological Domain Walls
研究了具有相反谷陈数的绝缘畴间畴壁网络的电子和输运性质。我们发现，该网络是半金属的Dirac色散附近的电荷中性点和相应的电子态分布沿畴壁。在电荷中性点附近，我们发现量子化的电导在nanoriginates与nanoriginates畴壁边缘，沿边界传播，是强大的弱无序。对于一个三叉戟边缘带，我们发现一个小的能隙由于有限尺寸效应使纳米绝缘体。当费米能级远离电中性点时，所有的畴壁都对电流的传导有贡献。我们的研究结果提供了一个全面的分析，在拓扑畴壁网络的电子输运性质，不仅同意定性与边缘扭曲的双层石墨烯在垂直电场下的实验，但也可以为设计低功耗拓扑量子器件提供有用的见解。
2020-04-21 cond-mat.mes-hall
Counter-propagating Fractional Hall states in mirror-symmetric Dirac semi-metals
镜像对称的2D狄拉克半金属（例如ABA-石墨烯的奇数层）的朗道带可以通过它们相对于镜像对称的奇偶性来识别。这种对称性有利于在相反但相等的电子和空穴填充因子$|ν_{\pm}|=1/m$（{ \it m}奇数）下的一类新的反向传播霍尔态。在这里，我们提出了一个劳克林相关液体波函数，在电荷中性点，表现出分数带电准粒子/空穴对激发相反的奇偶校验。使用玻色化的一维边缘态理论，我们表明，这种状态，$σ_{xx} = 2e^2/(m h)$的纵向电导，是强大的短程模间相互作用。
2018-08-09 cond-mat.mes-hall
