Non linear magnetotransport theory and Hall induced resistance oscillations in graphene
研究了直流偏压下石墨烯非线性磁电阻的量子振荡。我们提出了一个理论模型的非线性磁输运的石墨烯载流子。该模型是基于有效的狄拉克方程的精确解在交叉的电场和磁场，而随机分布的杂质的影响微扰添加。为了计算非线性电流，我们开发了一个协变公式的迁移中心理论。对大磁场区微分电阻率的分析表明，当直流电流超过阈值时，Shubnikov de Hass振荡的极值反转。这一结果与实验观察结果符合得很好。在小磁场下，超净石墨烯样品存在霍尔感应电阻振荡。这些振荡起源于朗道能级之间的朗道-齐纳跃迁，朗道能级被强霍尔电场倾斜。
2014-02-12 cond-mat.mes-hall
Pseudo-diffusive magnetotransport in graphene
研究了在任意掺杂和磁场作用下宽、短弹道石墨烯结的输运性质。对于任何电流累积量，在狄拉克点处都没有观察到对磁场的依赖性，就像在经典的扩散系统中一样，在正常石墨烯-正常和正常石墨烯-超导体结中。然而，这种伪扩散制度是非常脆弱的掺杂在有限领域。我们确定的交叉场抑制和一个正常的弹道输运制度中的磁场掺杂参数空间，并提供了一个物理解释的相图。值得注意的是，伪扩散运输恢复远离狄拉克点共振朗道水平在高磁场。
2007-04-03 cond-mat.mes-hall
Coulomb Drag and Magnetotransport in Graphene Double Layers
我们回顾了石墨烯双层的制造和关键输运性质，由两个石墨烯单层放置在靠近，独立接触，并由超薄电介质分离。我们概述了一个简单的能带结构模型的层密度所施加的栅极和层间偏置，并表明，计算和实验结果是在零和高磁场在很好的协议。库仑阻力测量，探测两层之间的电子-电子散射揭示了两个不同的制度：（i）在高温下的扩散阻力，和（ii）介观波动主导的阻力在低温下。我们讨论了库仑阻力的结果在现有的理论框架内。
2012-06-13 cond-mat.mes-hall
A study of the magnetotransport properties of the graphene (I. Monolayer)
我们提出了一个单电子的方法来分析的单层石墨烯的磁输运性质作为两个功能，栅极电压和磁场，以及，它们随温度的演变。本文提出的模型是我们以前研究半导体量子阱中二维电子系统的量子Hall和Shubnikov-de Haas效应的模型的推广。现在，在石墨烯中的这两种现象的框架中的研究涉及包括两个带和两个简并谷的存在（倒易空间中的点K和K'）。基于单电子近似，我们表明它是能够再现的霍尔和对角磁导率（和相应的磁导率）的实验中观察到的整个特性，作为栅极电压和磁场的函数。在该模型中，由表达式2（2n+1）确定的单层石墨烯中观察到的霍尔平台系列以自然的方式出现，作为石墨烯的能谱的特定量子化的结果。因此，另一方面，所提出的方法集成了在石墨烯和量子阱半导体中观察到的量子霍尔效应
2014-04-22 cond-mat.mes-hall
Graphene: Kinks, Superlattices, Landau levels, and Magnetotransport
本文综述了单层和双层石墨烯超晶格的研究进展。我们强调的准粒子的手性在产生新的狄拉克费米子模式与可调的各向异性速度在一维（1D）超晶格中的单层和双层石墨烯的作用。我们讨论了在宽范围的垂直（轨道）磁场的超晶格中的朗道能级和磁输运的结构。在单层石墨烯中，我们发现，轨道磁场可以扭转由超晶格势施加的各向异性的运输，这表明可能的开关型器件的应用。我们还考虑了局部的拓扑模式在一个扭结的电场施加垂直于双层石墨烯，并显示如何相互作用转换成两个波段的Luttinger液体与可调Luttinger参数。双层石墨烯中电场超晶格的能带结构（有或没有磁场）被示出自然地从这种拓扑模式的耦合阵列产生。我们简要回顾了二维超晶格的能带结构的一些结果。最后，我们讨论了最近的隧道和运输实验，并指出开放的问题。
2012-07-19 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport of a periodically modulated graphene monolayer
我们已经进行了详细的调查的电气性能的石墨烯单层，这是调制的一个弱的一维周期性的潜力，在存在一个垂直的磁场。周期性调制使朗道能级展宽成随B振荡的带。在这个系统中的电子传导可以通过扩散散射或碰撞散射杂质。在这项工作中考虑到了这两个电子运输的贡献。除了在碰撞和扩散贡献的可伸缩性振荡的外观，我们发现，霍尔电阻也表现出可伸缩性振荡。此外，在这项工作中还讨论了这些输运参数的可伸缩性振荡的周期和幅度，以及它们是如何受到温度的影响。
2009-08-17 cond-mat.mes-hall
High quality magnetotransport in graphene using the edge-free Corbino geometry
我们报告了由同心圆电极组成的Corbino几何结构中的石墨烯器件的制造，该同心圆电极没有连接内部电极和外部电极的物理边缘。高器件迁移率实现了使用氮化硼封装与双石墨栅极结构。体电导测量的量子霍尔效应（QHE）制度优于以前报道的霍尔棒测量，提高分辨率观察到的整数和分数QHE状态。我们确定明显的相变的分数序列中的最低和第一激发朗道能级（LLS）和观察到的功能与电子固相在较高的LLS。
2018-08-30 cond-mat.mes-hall
Emergence of bound states in ballistic magnetotransport of graphene antidots
提出了一种通过测量弹道两端电导来探测石墨烯片中空穴形成的反点周围束缚态的实验方法。特别是，我们考虑了由磁场形成的束缚态对两端电导的影响，并表明，人们可以观察到Breit-Wigner一样的共振的电导作为费米能级的函数接近的束缚态的能量。此外，我们开发了一种新的数值方法，其中的计算工作量是成比例的线性尺寸，而不是现有的数值递归格林函数方法的典型的散射区域的面积。
2014-09-25 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport in Weyl semimetal nanowires
我们从理论上研究了磁场中Weyl半金属纳米线的能带结构和电子输运，证明了费米弧表面态和体朗道能级的相互作用在磁输运中起着至关重要的作用.我们发现，垂直于表面的磁场会立即将反向传播的表面模杂化成一系列无色散的0阶朗道能级，并导致传播模的显著减少和电导的快速衰减.与此相反，平行于导线的磁场增加了线性分散的0阶朗道能级的旅行模式，并增加电导。
2017-03-10 cond-mat.mes-hall
AC Magnetotransport in Reentrant Insulating Phases of Two-dimensional Electrons near 1/5 and 1/3 Landau fillings
我们测量了高质量的二维电子系统（2DES）附近的再入绝缘相（RIP）在朗道填充（$ν$）1/5和2/9之间的高频磁输运。RIP中的磁发电机\textit{conductivity}在150 MHz附近具有谐振行为，在$ν$ $\sim$ 0.21处显示出\textit{peak}。我们的数据支持RIP的解释，由于一些钉扎电子固体。我们还研究了最近发现在1/3 $<$ $ν$ $<$ 1/2处具有RIP的狭窄限制的2DES，并且我们揭示了在DC传输中看不到的特征，这表明1/3 $<$和RIP之间存在一些有趣的相互作用。
2004-07-20 cond-mat.mes-hall
A study of the magnetotransport properties of the graphene (II. Fractional Quantum Hall Effect)
我们提出了一种在石墨烯（GSHHE）中观察到的分数量子霍尔效应的方法，该方法基于我们先前为嵌入量子阱（GSHHE）中的二维电子系统中的分数量子霍尔效应开发的模型[Hidalgo，2013（*）]。提出的二维电子气（2DEG）哈密顿量对称性破缺的基本思想是：在磁场作用下，由于电离杂质而产生静电势时，二维电子气中每个电子的哈密顿量对称性破缺。随着磁场的增加，静电势的影响也在变化，从而改变了哈密顿量的空间对称性：从连续到离散。该模型提供了在石墨烯中观察到的奇数分数态和相应的平台，p/3，p是任何整数。
2015-07-17 cond-mat.mes-hall
A study of the magnetotransport properties of the graphene (III. Bilayer)
本文是作者在石墨烯体系磁输运性质方面的第三篇工作。在第一个中，分析了单层石墨烯（MG）中的整数量子霍尔效应，MGIQHE（Hidalgo，2014）。第二个主题是对分数量子霍尔的理解，也是在MG中，（MG HALHE），（Hidalgo，2015），基于我们在半导体量子系统中分数量子霍尔效应的模型，Hidalgo（2013）。本工作的目的是分析在双层石墨烯（BG）、BGIQHE中观察到的整数量子霍尔效应作为栅极电压和磁场两者的函数。我们的方法是一个单电子的方法，首先开发的整数量子霍尔（IQHE）和Shubnikov-de Haas（SdH）的任何半导体量子阱（QW）中的二维电子气（2DEG）的影响的研究（Hidalgo，1995年，1998年，2007年）。BG的该模型的扩展再现了IQHE和SdH的主要观察特征，并且作为栅极电压和磁场两者的函数，特别是在值处的平台，其中n= 0，1，2.因此，该方法将在QW和石墨烯两者中观察到的量子霍尔效应（整数和分数）集成在同一物理框架中。
2016-02-08 cond-mat.mes-hall
Unusual magnetotransport in twisted bilayer graphene
我们提出了双层石墨烯的输运测量与1.38°层间扭曲和明显的额外对齐其六方氮化硼包层。与其他扭转角远大于魔角1.1°的器件一样，我们没有观察到相关绝缘态或能带重组。然而，我们确实观察到了磁输运中几种极不寻常的行为。对于莫尔带的半填充附近的大范围密度，磁阻是大的且是二次的。在这些相同的密度上，对应于朗道能级之间的间隙的磁阻最小值作为密度和场的函数分裂和弯曲。我们再现了相同的分裂和弯曲行为在一个简单的紧束缚模型的霍夫施塔特的蝴蝶在一个正方形晶格各向异性跳跃条款。这些功能似乎是一个通用类的实验表现霍夫施塔特的蝴蝶，并可能提供洞察扭曲双层石墨烯的涌现状态。
2021-06-12 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport in single layer graphene in a large parallel magnetic field
六方氮化硼（h-BN）上的石墨烯是一种原子级平坦的导电系统，其理想地适合于探测塞曼分裂对电子输运的影响。我们通过磁输运测量证明，高达30特斯拉的平行磁场不影响石墨烯在h-BN上的输运性质，即使在电荷中性下，这种效应预计是最大的。在低载流子浓度下检测到的唯一磁阻被证明是与一个小的垂直分量的领域，不能完全消除在实验中。尽管在低温下的电荷携带的高流动性，我们认为塞曼分裂的影响完全掩盖了在电荷中性的静电势波动。
2016-07-18 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport through graphene nanoribbons at high magnetic fields
我们研究了光刻制备的单层石墨烯纳米带在高达60 T的脉冲垂直磁场中的磁电阻，并使用紧束缚模型和几种类型的无序进行了相应的输运模拟。在实验中，我们观察到在高载流子密度的Shubnikov-de Haas振荡和量子霍尔效应，而在低密度的振荡消失，并在高磁场，最初的负磁阻变成强正。在非常高的电场和低载流子密度下的强电阻增加暂时归因于块状石墨烯引线中的场致绝缘状态。比较数值计算结果和实验，我们表明，至少在我们的样品中的边缘无序和体短程杂质是重要的。
2012-05-23 cond-mat.mes-hall
Quantum coherence and its dephasing in the giant spin Hall effect and nonlocal voltage generated by magnetotransport through multiterminal graphene bars
受近期实验观察的启发[D. A. Abanin等人，Science 323，328（2011）]中的六端石墨烯霍尔棒中的狄拉克点附近的磁输运中的非定域性，对于宽范围的温度和磁场，我们开发了该现象的非平衡格林函数（NEGF）理论。在相位相干区和强磁场中，我们发现四端桥中存在大的自旋霍尔（SH）电导，其中SH电流仅在狄拉克点（DP）处是纯的，而六端棒中的正、逆SH效应同时作用，在远处的位置处存在非局域电压.“动量松弛”的失相减少了两个数量级的DP的值，同时洗出任何功能远离DP。我们的理论是基于Meir-Wingreen公式，通过现象学的多体自能，然后线性化的多端几何形状，以提取电流和电压的失相。
2011-11-21 cond-mat.mes-hall
Comment on "Magnetotransport through graphene spin valves" and its following works
我们表明，在工作中的关键公式[丁，朱，和Berakdar，物理修订版B { \bf 79}，045405（2009）; { \bf 84}，115433（2011）;丁，朱，张，和Berakdar，物理修订版B { \bf 82}，155143（2010）]是无效的，在他们研究的扩展石墨烯系统。本文还给出了广义无限系统的正确形式。
2013-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Magnetotransport in heterostructures of transition metal dichalcogenides and graphene
我们使用范德瓦耳斯拾取技术来制造包含WSe $_2$（WS $_2$）和石墨烯的不同异质结构。通过等离子体蚀刻来构造异质结构，通过一维边缘接触来接触，并且沉积顶栅。对于石墨烯/WSe $_2$ /SiO $_2$样品，我们观察到$\sim$ 12 000 cm $^2$ /Vs的迁移率。对这些样品的磁场依赖性电阻测量显示在低磁场下电导率的峰值。这种下降归因于弱反局域化（WAL）效应，源于自旋轨道耦合。其中石墨烯包封在WSe $_2$（WS $_2$）和hBN之间的样品显示出高得多的迁移率，高达$\sim$ 120 000 cm $^2$ /Vs。然而，在这些样品中没有观察到WAL峰。我们把这归因于从扩散到准弹道制度的过渡。在低磁场下，由于边界散射，出现了一个电阻峰，我们将其归因于尺寸效应。完全封装的样品中的Shubnikov-de Haas振荡显示出所有整数填充因子，这是由于自旋和谷简并的完全提升。
2017-08-31 cond-mat.mes-hall
Electron trajectories and magnetotransport in nanopatterned graphene under commensurability conditions
周期性图案系统的磁输运中的可公度振荡，来自于回旋轨道和图案周期性的相互作用，是电子气系统中介观物理的基准。利用2D材料中的类似效应将允许对电子行为的特殊控制，但受到在大长度尺度上保持弹道输运的要求的阻碍。最近的实验已经克服了这一障碍，并观察到不同的磁阻可重复性峰值穿孔石墨烯片（antidot晶格）。解释这些峰背后的确切机制至关重要，特别是在石墨烯中，通过改变电子密度可以获得一系列机制。在这项工作中，一个完全原子的，基于设备的模拟磁阻实验，使我们能够分析的电阻峰值和电流在可重复性条件。磁电阻谱发现与实验非常吻合，但我们表明，一个半经典的分析，在简单的跳跃或钉扎轨道，是不足以充分描述相应的电子轨迹。相反，需要一种通用机制，将状态与单个抗点或抗点组结合起来。可公度性的功能时，出现这种状态之间的散射增强。探讨了不同反点尺寸、磁场强度和电子密度下可磁化峰的出现和抑制。从我们的研究中获得的见解将指导未来纳米结构石墨烯实验的设计和优化。
2017-08-29 cond-mat.mes-hall
Homogeneous doping of epitaxial graphene by Pb(111) islands: A magnetotransport study
本研究通过磁输运实验发现，Pb(111)岛在石墨烯上均匀掺杂且不诱导Rashba自旋轨道耦合，与理论预测相反，并屏蔽缺陷降低谷间散射。
2025-02-27 cond-mat.mes-hall
Semiclassical magnetotransport in graphene n-p junctions
我们提供了一个半经典的描述，通过石墨烯n-p结的量子霍尔制度的电子输运。这个框架是已知的实验表现出电导高原的起源仍然没有完全理解。在磁场区（E < vF B），我们发现激发态的电导基本为零，而基态的电导则取决于样品边缘的边界条件.在电制度（E > vF B），为一个阶梯状的静电势（突然的尺度上的磁长度），我们推导出一个半经典近似的电导在接口处的各种蛇形轨迹。对于一个对称的配置，一般的结果可以恢复使用一个简单的散射方法，提供一个透明的分析研究中的问题。我们彻底讨论了电导的半经典预测行为，并得出结论，任何方法使用完全相位相干电子将很难解释实验观察到的平台。
2011-11-07 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport in graphene on silicon side of SiC
我们研究了生长在SiC的硅侧的石墨烯的输运性质。在两个不同的实验室中，通过两种不同的生长方法制备了所研究的样品。在4 ~ 100 K温度范围内测量了电阻性磁体在高达22 T的磁场中的磁阻和霍尔电阻。尽管样品制备存在差异，但在两组样品上测量的电阻的场依赖性表现出两个周期的磁振荡，表明具有不同载流子浓度的两个不同平行导电通道。与模型计算的半定量协议允许的结论，通道形成的高密度和低密度狄拉克载流子。两种不同类型的载流子在SiC的硅侧共存的现象以前没有报道。
2013-04-24 cond-mat.mes-hall
Reply to arXiv:1212.3831v1 "Comment on: Magnetotransport through graphene spin valves and its following works" by Y. Zhou and M.W. Wu
在他们的评论arXiv：1212.3831v1 Y. Zhou和M.W.吴声称，基本的输运方程与当前的传输函数，使用我们和事实上由许多其他研究人员，是无效的扩展系统，应该得到纠正。它们为扩展系统中的输运提供了一个“正确的”新公式。这确实是量子输运理论的一个令人惊讶的新方面。然而，在这里，我们从数学上证明了新公式是一种误解，它是由于增加了一个能量和动量相关的函数，而这个函数由于根本原因而必须消失。添加此功能所产生的结果和结论无关紧要。已知的量子输运公式在有据可查的条件下是一致的。
2013-07-05 cond-mat.mes-hall
Low-field magnetotransport in graphene cavity devices
限制和边缘结构在二维材料的电子和输运性质中起着重要的作用。在这里，我们报告的光刻图案化的石墨烯腔纳米器件的低温磁输运测量。研究发现，石墨烯腔体器件和石墨烯体器件的低场磁导特性随载流子密度的变化表现出不同的行为。在石墨烯腔器件中，我们已经观察到，当费米能级接近狄拉克点时，谷内散射变得占主导地位。我们将这种增强的谷内散射与受限石墨烯纳米结构中的电荷不均匀性和边缘无序的影响联系起来。我们还观察到，腔器件中的载流子的退相速率遵循抛物线温度依赖性，表明直接库仑相互作用散射机制在低温下控制退相。我们的研究结果表明，在石墨烯纳米结构器件中的载流子输运的限制的重要性。
2018-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interactions and magnetotransport through spin-valley coupled Landau levels in monolayer MoS$_{2}$
过渡金属二硫属化物（TMD）单层结构中强的自旋-轨道耦合和反转对称性破缺导致自旋-谷耦合能带结构。这种能带结构在电子学和光电子学领域中产生了新的应用。密度泛函理论计算以及光学实验都集中在价带中的自旋谷耦合。在这里，我们提出了高品质的n型单层二硫化钼（MoS $_{2}$）样品的磁输运实验，显示高分辨率的Shubnikov-de Haas振荡在磁场低至$2~T$。我们发现的有效质量$0.7~m_{e}$，约为理论预测的两倍，几乎独立的磁场和载流子密度。我们进一步探测到在大约$15~meV$的能量处第二自旋轨道分裂带的占据，即大约比预测的大$5$倍。此外，我们证明了一个复杂的朗道能级谱所产生的密度依赖塞曼分裂和自旋和谷分裂朗道水平之间的复杂的相互作用。这些意见，使我们的样品的高电子质量，证明了相互作用的重要性，在导带的单层MoS $_{2}$。
2018-12-16 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport Properties of Quasi-Free Standing Epitaxial Graphene Bilayer on SiC: Evidence for Bernal Stacking
我们研究了SiC上的准独立外延石墨烯双层的磁输运性质，该石墨烯双层是通过在Ar中的大气压石墨化，然后通过H $_2$插层而生长的。在电荷中性点的纵向电阻表现出绝缘行为，它遵循的温度依赖性与可变范围跳跃运输在带隙状态一致。在垂直磁场中，我们观察到了填充因子为4倍（$ν$）的量子霍尔态（QHS），以及在$ν=0$和$ν=6$的破谷对称性QHS.这些结果明确地表明，在SiC的Si面上生长的准自立式石墨烯双层表现出Bernal堆叠。
2011-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing miniband structure and Hofstadter butterfly in gated graphene superlattices via magnetotransport
本研究通过量子输运建模，在门控石墨烯超晶格中探测微能带结构，并验证横向磁聚焦技术与Hofstadter蝴蝶光谱的适用性。
2023-09-10 cond-mat.mes-hall
Ballistic magnetotransport in graphene
我们报告说，一个垂直的磁场引入了一个异常的相互作用校正，$δσ$，掺杂石墨烯的静态电导率在弹道制度。修正意味着磁阻$δρ_{xx}$在参数大的区间内与温度$δρ_{xx}(T) \propto 1/T$成反比。当无序是类标量时，$\propto 1/T$行为是表现出弱局域化的扩散机制和量子磁振荡之间的交叉的主要贡献。这种行为起源于狄拉克电子在单谷附近的手征对称性的场致破缺。结果是特定的一般二维狄拉克材料偏离半填充。最后，我们提出了磁输运实验，它有能力检测高迁移率狄拉克单层，如最近制造的弹道石墨烯样品中的杂质和缺陷的性质。
2022-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetotransport in Two-Dimensional Electron Systems with Spin-Orbit Interaction
我们提出了磁输运计算均匀的二维电子系统，包括Rashba自旋轨道相互作用，它混合的自旋本征态，并导致一个修改后的扇形图与交叉朗道水平。考虑到自旋守恒散射体的自洽玻恩近似的扩展，认为自旋自由度的量子力学久保公式进行评估。计算出的电导率除了在Shubnikov-de Haas（SdH）振荡的调制，这是由于抑制散射远离朗道能级的交叉点，并没有出现在状态的密度中的众所周知的跳动。这种调制，即使在升高的温度下生存时，SdH振荡阻尼，可以用来识别磁输运实验中的自旋轨道耦合。我们的磁输运计算也扩展到横向超晶格和预测相对于1/B周期振荡的载流子密度和强度的自旋轨道耦合。
2003-04-11 cond-mat.mes-hall
Orbital magnetic moments in insulating Dirac systems: Impact on magnetotransport in graphene van der Waals heterostructures
在具有破缺反转对称性的蜂窝状狄拉克系统中，由于能带结构的拓扑结构，耦合到谷自由度的轨道磁矩出现，导致谷选择性光学二向色性。另一方面，在具有显著自旋-轨道耦合的狄拉克系统中，也会出现类似的轨道磁矩。这些力矩与自旋耦合，但在其他方面具有与空间反转破缺产生的力矩相同的函数形式。在回顾了这些时刻的基本属性，这是相关的一整套新发现的材料，如硅烯和锗烯，我们研究的特定影响，这些时刻对石墨烯纳米工程的障碍与人工增强的自旋轨道耦合。我们研究了在磁场的存在下，这种障碍的传输特性。发现轨道矩通过自旋相关的传输和电导表现在输运特性中，使得它们在实验中可以直接获得。此外，塞曼型效应似乎没有明确纳入塞曼项的模型，即，分别采用连续谱中的最小耦合和Peierls取代以及紧束缚方法。我们发现，一个准经典的观点是能够解释所有观察到的现象。
2014-11-14 cond-mat.mes-hall
Interfacial Magnetotransport in a NiI$_2$/Graphene Heterostructure
University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
通过石墨烯层中的磁输运测量，非侵入式探测绝缘螺旋反铁磁体NiI₂的磁态相关界面行为，发现一阶纵向磁阻在面内磁场下出现大的各向异性低场峰，并在多铁转变温度以上消失。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct imaging of magnetotransport at graphene-metal interfaces with a single-spin quantum sensor
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
本研究利用扫描单自旋量子磁力计在室温下实现石墨烯-金属混合器件磁输运的纳米级成像，观测到界面电流洛伦兹偏转，揭示输运特性的多重调控机制并实现接触电阻空间变化定量成像，为复杂电子输运研究提供新手段。
2025-11-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnetotransport properties of 8-Pmmn borophene: effects of Hall field and strain
多晶型的${\rm 8-Pmmn}$硼化物是一种各向异性的狄拉克材料，在两个谷处具有倾斜的狄拉克锥。狄拉克锥在两个谷处的倾斜方向相反，这在存在面内电场（霍尔场）的情况下通过谷依赖的朗道能级表现出来。朗道能级对谷指数的敏感性导致霍尔场存在下的谷极化磁输运性质，这与具有各向同性非倾斜狄拉克锥的单层石墨烯相反。利用线性响应理论计算了低温区的纵向电导率和霍尔电导率。给出了纵向电导率的解析近似形式，揭示了狄拉克锥的倾斜对纵向电导率振荡（Shubnikov-de Hass振荡）频率的影响。另一方面，霍尔电导率表现出类似石墨烯的平台，除了谷依赖台阶的出现，这完全归因于霍尔场诱导的提升谷简并在朗道能级。另一个值得注意的点是，如果真实磁场被应变诱导的伪磁场所取代，则电场失去其引起谷极化输运的能力。
2018-05-30 cond-mat.mes-hall
Ultra-small-angle graphene twistronics with monolayer spacers: From interlayer hybridisation and moiré effects to high-temperature magnetotransport oscillations
University of Manchester（曼彻斯特大学）；National Graphene Institute, University of Manchester（国家石墨烯研究所，曼彻斯特大学）；City University of Hong Kong（香港城市大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）；Institute for Functional Intelligent Materials, National University of Singapore（功能智能材料研究所，新加坡国立大学）
本研究预测了带单层hBN间隔层的超小角度扭转石墨烯多层膜中的光谱和量子输运效应，揭示了层间杂化引起的1/B周期高温磁阻振荡。
2026-10-07 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport properties of an unconventional Rashba spin-orbit coupled two-dimensional electronic system
Jamia Millia Islamia（贾米亚米利亚伊斯兰大学）
研究非传统Rashba自旋轨道耦合二维电子系统的磁输运性质，发现自旋分支内存在自旋极化纵向电导振荡及量子霍尔电导的量子化特性。
2026-03-21 cond-mat.mes-hall
Effect of long-range structural corrugations on magnetotransport properties of phosphorene in tilted magnetic field
波纹是二维材料的一种固有性质，在决定其性能方面起着重要作用。本文研究了倾斜磁场作用下单层黑磷分子的结构波纹对电子和输运性质的影响。我们遵循微扰的方法来获得解析修正的朗道能级的光谱引起的长波长的量子势。研究表明，在倾斜磁场中，表面波纹对磷烯的电子光谱有不可忽略的影响。特别地，朗道能级显示出偏离线性场依赖性。观察到的效果变得特别明显，在大倾角和振幅。考虑到杂质散射的磁输运性质进一步研究在低温制度。我们计算了纵向磁电阻率和霍尔磁电阻率随磁场的变化关系，发现即使在中等磁场（\mbox{$B<10$ T}）下也可以观察到反映磁电阻率的非线性效应。
2017-08-28 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport through graphene spin valves
我们提出了一个理论研究自旋相关的输运通过自旋阀由石墨烯夹在两个磁性的铅与任意取向的铅磁化之间。不施加栅极电压。利用Keldysh的非平衡格林函数方法，我们表明，在没有外部磁场，电流-电压曲线是非线性的。在零偏置附近，微分电导与偏置电压的关系具有较强的下降。隧道磁电阻（TMR）中的零偏异常强烈地受到引线自旋极化的影响。根据偏置电压的值，TMR表现出从绝缘型到金属型的行为。在静态外部磁场的存在下，微分电导和TMR作为偏置电压和磁场的强度的函数显示由于朗道能级交叉的周期性振荡。我们还考察了温度和极化度对微分电导和TMR的影响。
2009-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Relativistic magnetotransport in graphene
我们研究的热和电输运的流体相互作用的狄拉克费米子，因为它们出现在单层石墨烯。我们包括库仑相互作用，带电杂质的稀密度和存在的磁场来描述作为温度T和化学势μ的函数的静态和低频响应。在临界状态μ << T，其中狄拉克点以上和以下的两个带都有助于传输，我们发现明显偏离费米液体行为，普遍的，碰撞主导的值的传输系数和集体性质的回旋共振。在碰撞为主的高温制度的线性热电输运系数服从相对论磁流体力学，我们从玻尔兹曼理论微观推导的约束。后者也使我们能够描述的交叉到无序为主的费米液体行为在大掺杂和低温，以及交叉到弹道制度在高场。
2008-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The effect of bilayer domains on electronic transport properties of epitaxial graphene on SiC
对在碳化硅上的纯单层外延石墨烯（SiC/G）上制造的霍尔条器件的磁输运测量显示出载流子浓度和迁移率在晶片尺寸维度上的非常紧密的分布。相比之下，含有双层石墨烯域的SiC/G器件显示出与双层含量的量相关的电子性质的变化。
2015-02-06 cond-mat.mes-hall
Imaging the diffusive-to-ballistic crossover of magnetotransport in graphene
利用扫描隧道电位测量成像石墨烯中磁输运行为，揭示随磁场增强载流子从扩散到弹道输运的转变，并阐明高场下电位急剧变化源于载流子螺旋图运动导致的霍尔场局域增强。
2024-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge magnetotransport in graphene: A combined analytical and numerical study
采用非平衡格林函数方法，对垂直磁场中石墨烯条边界上的电流流动进行了理论研究。在边界处的镜面反射的情况下，霍尔电阻示出等距峰，这是由于经典的回旋运动。当磁场的强度增加时，观察到异常电阻振荡，类似于在非相对论性2D电子气中发现的那些[新。15：113047（2013）]。使用一个简化的模型，它允许解析地解决狄拉克方程，振荡被解释为被占用的边缘状态之间的干扰，导致在霍尔电阻跳动。给出了实验可观测性的经验法则。此外，石墨烯中的局部电流流动受到边界几何形状的显著影响。有限的边缘电流在扶手椅边缘上流动，而在锯齿形边缘上的电流完全消失。在扩散边界散射的情况下，可以观察到量子霍尔阶梯。局部电流中空间分离的边缘通道的数量等于所占用的朗道能级的数量。局域态密度中的边缘通道被模糊了，但如果只考虑碳原子的子集，就可以使其可见。
2015-11-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
The zero-energy Landau levels in graphene as BPS-saturated states
由于第四节中讨论的关键错误，本文已被作者撤回。
2008-02-12 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport study of the mini-Dirac cone in AB-stacked four- to six-layer graphene under perpendicular electric field
在垂直电场作用下，实验研究了AB堆叠的四到六层石墨烯的朗道能级.在低磁场下的朗道能级显示出一种特征结构，这种结构起源于由垂直电场产生的小型狄拉克锥。在它们的朗道扇形图中，在电中性点附近观察到了由小狄拉克锥产生的六重或十二重简并朗道能级，它们是一种放射状结构。四层石墨烯的结构在电荷中性点附近具有近似的电子-空穴对称性，而五层和六层石墨烯则表现出不对称性。对色散关系和朗道能级谱的数值计算表明，在低磁场下，三角弯曲对实验观测到的朗道能级结构的形成起着至关重要的作用。在高磁场中，三角扭曲变得不那么明显，朗道能级谱变得更简单，接近不考虑三角扭曲时计算的结果。在垂直电场中出现的微型狄拉克锥将是AB堆叠的多层石墨烯的共同特征。
2019-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Renormalized Landau Levels and Particle-Hole Symmetry in Graphene
在这篇论文中，我们报告了石墨烯在磁场中的朗道能级的计算。我们的计算是基于石墨烯的无质量狄拉克连续模型的自洽Hartree-Fock近似。我们发现，由于石墨烯的手性能带结构相互作用不仅移动朗道能级能量，在非相对论电子气，但也改变朗道能级波函数。我们评论微妙的连续模型正则化程序，正确地保持晶格模型的粒子孔对称性。
2009-10-05 cond-mat.mes-hall
Unusual magnetotransport in twisted bilayer graphene from strain-induced open Fermi surfaces
本研究通过纳入单轴异质应变扩展Bistritzer-MacDonald模型，解释了远离魔角的转角双层石墨烯中的反常朗道谱与非饱和B²磁阻，揭示了应变对能带与输运的调控作用。
2022-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Weyl fermions with arbitrary monopole in magnetic fields: Landau levels, longitudinal magnetotransport, and density-wave ordering
我们从理论上解决了强磁场的影响，在三维外尔半金属（WSMs）建立了外尔节点与一个负电荷$n$。对于$n=1$、$2$和$3$，我们分别实现了单重、双重和三重WSM，并且双电荷$n$决定了WSM的整数拓扑不变量.在线性化的连续描述中，准粒子谱由朗道能级（LLs）组成，包含正好$n$数量的手征零朗道能级（ZLL），而与磁场的方向无关。例如，在强背散射的存在下（由于与随机杂质相关的淬火无序），这些系统通常会产生纵向磁输运。限制自己的量子极限（并假设只有子空间的ZLL被部分填充），主要占高斯杂质，我们表明，纵向磁导率（LMC）在所有成员的Weyl家庭显示一个积极的线性- $B$缩放，当字段被施加沿轴分开的Weyl节点。但是，在双重和三重WSM，LMC显示出一个平滑的交叉到一个非线性的$B$的依赖性，因为字段是倾斜远离这样一个高对称性的方向。此外，由于增强的态密度，LL量子化可以触发朝向形成平移对称性破缺的密度波有序的不稳定性，对于足够弱的弱相互作用（BCS不稳定性），其使ZLL间隙化。同时，随着温度（磁场）逐渐降低（增加），LMC变为负值。因此，当置于强磁场中时，具有任意极性电荷（$n$）的WSM可以承载LL量子化、纵向磁输运（一维手征或轴向异常的可能表现）和密度波有序的有趣相互作用。
2016-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of Landau level mixing on the properties of elementary excitations in graphene in strong magnetic field
石墨烯中的无质量狄拉克电子填充朗道能级，其能量按其数量的平方根缩放。电子之间的库仑作用导致不同朗道能级的混合。这种相互作用的相对强度仅取决于周围介质的介电磁化率，并且在悬浮石墨烯中可能很大。研究量子化磁场中朗道能级混合对石墨烯中的磁激子和磁等离子体激元--基元电子-空穴激发性质的影响。我们发现，在足够小的背景介电屏蔽，混合导致非常本质的变化的磁激子和磁等离子体激元色散规律相比，最低朗道能级近似。
2012-01-13 cond-mat.mes-hall
Landau level evolution driven by band hybridization in mirror symmetry broken ABA-stacked trilayer graphene
层堆叠和晶格对称性在多层石墨烯的能带结构和朗道能级中起重要作用。ABA堆叠的三层石墨烯具有镜像对称保护的单层和双层能带结构。因此，由垂直电场破坏的镜像对称性诱导这些带之间的杂化，并且出现各种量子霍尔相。实验研究了电场作用下ABA堆叠的三层石墨烯中朗道能级的演化。我们观察到各种谷和轨道依赖的朗道能级演化。通过考虑具有接近的朗道能级指数的多个朗道能级之间的杂化和由于三角翘曲效应而引起的每三个朗道能级轨道之间的杂化，定性地很好地解释了这些演化。这些观察结果与数值计算结果一致。实验和数值分析的结合，从而揭示了整个图片的朗道能级演化分解成单层和双层的ABA堆叠的三层石墨烯带的贡献。
2016-11-08 cond-mat.mes-hall
Second-order topological insulator under strong magnetic field: Landau levels, Zeeman effect, and magnetotransport
研究了三维手征二阶拓扑绝缘体（SOTI）在磁场作用下的性质。通过它的规范场，施加的磁场影响晶格上的电子运动，并且通过塞曼效应，场影响电子自旋。我们比较两种方法的问题：一个有效的表面理论，和一个完整的晶格计算。表面理论预言了在每个有间隙的表面上都有大量的狄拉克谱，一旦表面被磁通量穿透，就会产生朗道能级。表面理论与我们的晶格计算定性一致，准确地预测了表面间隙以及表面狄拉克带边缘状态的自旋和轨道分量。在格点理论的背景下，我们计算了有和没有磁场的谱，发现当施加规范场时与表面理论的偏差。发现最低的朗道能级的能量比表面理论预测的更接近于零，这导致了可观察到的磁输运特征：在表面间隙内，存在不同的能量区域，其中一个或两个手性铰链模式在任一方向上传播，将微分电导量化为一个或两个电导量子。
2020-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Influence of Landau-level mixing on Wigner crystallization in graphene
石墨烯，其无质量线性分散的载体，在量子霍尔制度提供了一个有益的比较与传统的二维（2D）系统，其中载体具有非零的带质量和二次色散。在单朗道能级近似下得到的$n^\mathrm{th}$朗道能级下，研究了石墨烯中朗道能级混合对维格纳晶体态的影响.我们表明，朗道能级混合不定性地改变相图作为部分填充因子$ν$的函数在$n^\mathrm{th}$水平。我们发现，朗道能级间的混合，量化的两个朗道能级，$ρ_{n+1}/ρ_{n}$的相对职业，振荡在2%左右，一般来说，仍然很小（$< 4%$）的朗道能级指数$n$无关。结果表明，单朗道能级近似对高朗道能级是适用的，即使相邻朗道能级之间的能隙为零。
2008-02-27 cond-mat.mes-hall
Orbital Lamb shift and mixing of the pseudo-zero-mode Landau levels in ABC-stacked trilayer graphene
在磁场中，石墨烯三层膜支持12个零（-能量）模式朗道能级的特征多重态，朗道轨道具有三倍简并度。先前对于双层石墨烯注意到，石墨烯特有的库仑真空涨落提升了这种零能量模式的轨道简并性，并且这些具有填充的“兰姆移位”轨道模式通过库仑相互作用混合。它指出，类似的轨道兰姆位移和混合的零模能级也可以发生，具有丰富的对称性内容，在ABC堆叠的三层石墨烯;其后果进行了讨论，根据实验结果。
2012-12-03 cond-mat.mes-hall
The shape of disorder broadened Landau subbands in graphene
数值计算了高均匀磁场和白噪声随机势作用下石墨烯的态密度。无序展宽的零能朗道带具有高斯形状，其宽度与随机势方差和磁场的平方根成正比。Wegner型计算用于证明结果。
2008-10-24 cond-mat.mes-hall
Quantum-critical relativistic magnetotransport in graphene
我们使用玻尔兹曼方法研究相互作用的狄拉克费米子流体的热和电输运。我们包括库仑相互作用，带电杂质的稀密度和存在的磁场来描述作为温度T和化学势μ的函数的静态和低频响应。在量子临界区域mu << T，我们发现费米液体行为的明显偏离，例如具有固有的碰撞加宽宽度的集体回旋共振，以及Mott和Wiedemann-Franz比率的显着增强。这些结果中的一些已经预期的相对论流体动力学理论，其精确的范围内的有效性和失败，在大的领域和频率，我们确定。玻尔兹曼方法使我们能够超越流体动力学制度，并定量地描述偏离磁流体动力学，交叉到无序为主的费米液体行为在大掺杂和低温，以及交叉到弹道制度在高场。最后，我们得到了完整的频率和掺杂依赖的单一通用电导率σ_Q的参数化的流体动力学响应。
2008-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Landau levels in asymmetric graphene trilayers
研究了外加磁场作用下三层石墨烯的电子光谱。我们得到的解析表达式的Landau能级谱的ABA和ABC型堆叠，表现出非常不同的依赖于磁场。层的不对称性和外部栅极电压的效果可以强烈地影响系统的属性。
2011-07-04 cond-mat.mes-hall
