Charge Transport and Inhomogeneity near the Charge Neutrality Point in Graphene
在1.6 K到室温的温度范围内测量了二氧化硅衬底上石墨烯的电阻率rho_xx（H）和rho_xy（H）的磁场依赖的纵向和霍尔分量。在电荷密度接近电中性点时，rho_xx（H）大大增强，而rho_xy（H）受到抑制，表明电子和空穴对输运电流的贡献几乎相等。这些数据是不一致的均匀分布的电子和空穴浓度（双流体模型），但在最近的理论预测的不均匀分布的电子和空穴区域的相等的流动性非常一致。在低温和高磁场下，rho_xx（H）饱和到~h/e^2，霍尔电导率<< e^2/h，这可能表明局部v = 2和v = -2量子霍尔水坑的状态。
2007-05-22 cond-mat.mes-hall
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
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
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
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
Hall field-induced magneto-oscillations near charge neutrality point in graphene
本文研究石墨烯在大直流电流与垂直磁场下的非平衡输运，发现霍尔场抑制传统SdH振荡，并在电荷中性点附近产生两支线性色散的新磁阻振荡，其速度接近TA和LA声子模式，揭示了声子辅助的朗道能级内跃迁机制。
2022-03-31 cond-mat.mes-hall
Magnetic-field driven ambipolar quantum Hall effect in epitaxial graphene close to the charge neutrality point
我们通过各种方法研究了接近电荷中性点（CNP）的外延石墨烯的无序：i）在室温下，通过分析电阻率对霍尔系数的依赖性; ii）通过将霍尔系数的温度依赖性拟合到液氦温度; iii）通过拟合低温下的磁阻。所有的方法都收敛到$(20 \pm 10)$ meV的无序振幅。由于这种相对低的无序度，接近CNP，在低温下，样品电阻率不表现出标准值$\simeq h/4e^2$，而是发散。此外，磁电阻曲线具有独特的双极性行为，这已被系统地观察到所有研究的样品。这是状态密度和面内电荷转移的不对称性的标志。这种行为的微观起源无法明确确定。然而，我们提出了一个模型，其中SiC衬底的步骤定性地解释了双极行为。
2017-08-23 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
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
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
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
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
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
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
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
Accurate Gap Determination in Monolayer and Bilayer Graphene/h-BN Moire Superlattices
高迁移率单层和少层石墨烯片在许多方面作为纳米电子电路主体是有吸引力的，但缺乏能隙，这对于场效应晶体管的操作是必不可少的。用于在石墨烯系统的光谱中产生间隙的方法之一是通过使石墨烯和六方氮化硼（h-BN）衬底晶格对准来形成长周期莫尔图案。在这里，我们使用具有薄h-BN势垒的平面隧穿器件来获得在电荷中性（第一狄拉克点）和整数莫尔带占据（第二狄拉克点，SDP）处作为外部电场和磁场以及界面扭转角的函数的单层和双层石墨烯-h-BN超晶格结构中的能隙的直接和准确的隧穿光谱测量。在单层石墨烯中，我们发现，与以前的工作一致，在中性和空穴掺杂的SDP处形成间隙，但在电子掺杂的SDP处不形成间隙。初级和次级间隙都可以通过外推朗道扇形图案到零磁场来准确地确定，并且对于接近完美对准的器件，其大小为$\simeq$ 17 meV。对于双层石墨烯，我们发现，间隙只发生在电荷中性，它们可以被修改的外部电场。中性附近的带隙态的隧道特征表明，由于外部电场和莫尔超晶格图案的结合，与拓扑非平凡的谷投影带相关的边缘模式的发展。
2018-08-20 cond-mat.mes-hall
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
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
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
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
Observation of Coulomb blockade in nanostructured epitaxial bilayer graphene on SiC
我们研究了纳米结构中的电子输运，该纳米结构在SiC上外延生长的双层石墨烯片中作为掺杂、磁场和温度的函数。远离电荷中性的传输仅由局部侧栅引起的载流子浓度变化进行微弱调制。在接近电荷中性的低n型掺杂下，电子输运类似于剥离的石墨烯纳米带中的电子输运，并且通过单个电子穿过库仑阻塞的岛的网络的隧穿来很好地描述。在外部磁场的影响下，库仑阻塞共振围绕平均能量波动，并且间隙作为磁场的函数而收缩。然而，在电荷中性时，传导对外部磁场不太敏感。在这个制度中，我们还观察到一个更强的抑制电导低于$T^*$，我们解释为一个迹象，打破层间对称性或强波动的边缘/潜在的障碍。
2017-03-31 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，$ΔE \sim 14 B[T]K。
2010-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport in bilayer graphene near charge neutrality: Which scattering mechanisms are important?
利用半经典量子玻尔兹曼方程（QBE），数值计算了双层石墨烯在电中性附近的直流输运性质。与之前的讨论相反，我们发现即使在40 K以下的温度下，声子散射也至关重要。尽管如此，电子-电子散射仍然占主导地位的声子碰撞，允许流体动力学的方法。我们介绍了一个简单的双流体动力学模型的电子和空穴通过库仑阻力相互作用，并比较我们的结果完整的QBE计算。我们表明，双流体模型产生定量准确的结果，导热系数，热功率和热导率。
2019-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Unexpected hole doping of graphene by osmium adatoms
研究了在\emph{in situ}沉积锇吸附原子的亚单层涂层之前和之后单层石墨烯器件的电子输运。出乎意料的是，与迄今为止研究的所有其他金属吸附原子不同，锇吸附原子将电荷中性点转移到更正的栅极电压。这表明锇吸附原子作为电子受体，从而使石墨烯空穴掺杂。输运数据的分析表明，Os吸附原子的行为作为带电杂质散射体，尽管具有令人惊讶的低电荷掺杂效率。石墨烯的电荷中性点被发现随着栅极电压的变化而非单调地变化，因为样品被加热到室温，这表明锇在表面上扩散，但没有被完全去除。
2019-12-10 cond-mat.mes-hall
Many body renormalization of the minimal conductivity in graphene
弹道石墨烯在中性点处的电导是由于引线之间的相干电子隧穿，即所谓的伪扩散机制。尽管所涉及的物理机制不同，电导率以与扩散金属中相同的方式作为样品尺寸的函数缩放。电子-电子相互作用改变了这一机制，并在宏观量子现象中起着类似于环境的作用。我们表明，相互作用，以及外部门的存在下，大大改变了传输特性，并可能导致在中性点的电阻率发散。
2013-07-23 cond-mat.mes-hall
Thermal transport driven by charge imbalance in graphene in magnetic field, close to the charge neutrality point at low temperature: Non local resistance
在正交磁场中，在SiC上靠近电荷中性点（CNP）外延生长的石墨烯表现出横向电阻的双极行为，同时伴随着令人困惑的纵向磁阻。当在霍尔条的一端注入横向电流时，在低温下测量到相当大的非局域横向磁阻。虽然塞曼自旋效应似乎不能证明这些现象，一些耗散涉及边界处的边缘状态可以解释的数量级的非本地横向磁电阻，但不是不对称的正交磁场的方向是相反的。作为一个可能的贡献的解释所测得的非本地磁阻是奇数的磁场，我们推导出一个流体动力学的方法来运输在这个系统中，其中涉及粒子和空穴狄拉克载流子，在电荷和能量流的形式。我们发现，热扩散可以发生在一个大的距离尺度上，由于长的复合时间，提供了一个非绝缘的霍尔酒吧散装假设，最近的模型似乎建议，以解释纵向电阻的外观。在存在局部源的情况下，来自边缘的载流子的一些泄漏产生相反符号的载流子的不平衡，所述相反符号的载流子在空间中被磁场分离并且沿着霍尔条扩散，从而产生非局部横向电压。
2019-04-05 cond-mat.mes-hall
Shot Noise in Lithographically Patterned Graphene Nanoribbons
我们已经研究了散粒噪声和电导的多终端石墨烯纳米器件在温度下降到50 mK。远离电荷中性点，我们发现一个Fano因子$F \approx 0.4$，几乎独立的电荷密度。我们的散粒噪声结果与无序石墨烯带的理论模型一致，其无量纲散射强度$K_0 \approx 10$对应于相当强的无序。接近电荷中性时，发现$F$增加到$\sim 0.7$，这表明存在可能是由于传输带隙中的单个量子点引起的占主导地位的库仑带隙。
2013-08-27 cond-mat.mes-hall
Field induced quantum-Hall ferromagnetism in suspended bilayer graphene
我们测量了自由悬浮的高迁移率双层石墨烯的磁阻。对于磁场$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
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
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
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
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
Strong localization in a suspended monolayer graphene by intervalley scattering
在电荷中性点附近的高迁移率悬浮单层石墨烯中观察到零磁场下的栅诱导绝缘行为。通过当前退火技术初始清洁的石墨烯装置经历热压循环以允许短程杂质直接吸附在超清洁石墨烯表面上。吸附过程产生了强烈的温度和电场依赖行为的石墨烯器件的电导。观察到中性点附近的电导从30 K时的$e^2/h$附近降低到20 mK时的$\sim0.01~e^2/h$。从绝缘体到量子霍尔导体在$\approx0.4~T$内的直接过渡伴随着对称性破缺诱导的$ν=0,\pm1$平台，证实了谷间散射体的存在。
2021-02-13 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
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
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
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
Momentum microscopy of Pb-intercalated graphene on SiC: charge neutrality and electronic structure of interfacial Pb
插层是用于定制外延石墨烯的电子结构的已建立的技术。此外，由于界面量子限制，它能够合成与其体版本相比具有独特物理特性的元件的不稳定的二维（2D）层。在这项工作中，我们提出了均匀的Pb插层准独立单层石墨烯在SiC上，这证明是基本上是电荷中性的，具有前所未有的$p$型载流子密度，只有$(5.5\pm2.5)\times10^9$ cm $^{-2}$。通过动量显微镜探测整个第一表面布里渊区的低能电子结构，我们清楚地辨别出与界面处的金属2D-Pb相关的附加带。低能电子衍射进一步揭示了相对于石墨烯的$10\times10$莫尔超周期性，其对应物不能在可用的能带结构数据中直接识别。我们的实验证明了重元素超导体的二维层间限制和相关的能带结构形成，为石墨烯/SiC界面处的强自旋轨道耦合效应甚至二维超导性铺平了道路。
2022-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
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
Charge transfer and trapping as origin of a double dip in the transfer characteristics of graphene based field-effect transistors
我们讨论的起源以外的石墨烯基场效应晶体管的传输特性中观察到的电荷中性点的额外的下降。考虑到从中性点到沟道的费米能级不同以及接触处的部分电荷钉扎，我们提出了一个模型来解释栅电压环的所有特征.
2011-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Enhanced Robustness of Zero-line Modes in Graphene via a Magnetic Field
受双层石墨烯系统中的零线模式（ZLM）的最近实验结果的启发[Nature Nanotechnol. 11，1060（2016）]，我们系统地研究了磁场对ZLM的影响，并通过采用非平衡格林函数和Landauer-Buttiker公式证明了增强鲁棒性的物理起源。我们发现，一个垂直的磁场可以将反向传播的扭结态的波函数分离到相反的方向。具体地，分离在电荷中性点处消失。分离增加的费米能级偏离电荷中性点，并可以达到一个相当的幅度在一个中等的场强波函数扩展。反向传播的ZLM的这种空间分离有效地抑制了反向散射。此外，磁场的存在扩大了体隙并抑制了束缚态，从而进一步减少了散射。这些机制有效地增加了ZLM的平均自由程约1微米的存在下的障碍。
2018-06-22 cond-mat.mes-hall
Quantum Conductance of Achiral Graphene Ribbons and Carbon Nanotubes
基于石墨烯的紧束缚大分子模型，推导了扶手椅型和锯齿型石墨烯带以及碳纳米管在中性点附近的能带谱的显式表达式。得到的色散关系被用来确定和比较这些结构的电导梯，并为许多其他应用是有益的。我们的研究结果在许多方面与以前报道的数据不同。这一新的信息为评估石墨烯纳米电子器件的潜力奠定了坚实可靠的基础。
2009-01-26 cond-mat.mes-hall
Linear response of twisted bilayer graphene: continuum vs. tight-binding models
我们提出了一个扭曲双层石墨烯的线性响应计算。计算进行了连续和紧束缚模型，目的是评估前者的有效性。所有定性的重要特征以前我们报道过[T. Stauber等人，Phys. Rev. Lett. 120，046801（2018）]的连续介质模型中的德鲁德矩阵也存在于紧束缚计算中，随着扭转角的减小，定量一致性增加。这些特征包括与等离子体模式相关的手性纵向磁矩，以及中性点周围的异常逆流，更好地解释为顺磁响应。我们已经解决了德鲁德和平衡响应之间的差异，并表明，轨道顺磁性是一个平行的磁场的平衡响应超过一个实质性的掺杂区域周围的中性点。在紧束缚计算中，手征也使得平衡响应表现出与层间键的非垂直特征相关的非平凡电流结构。
2018-09-10 cond-mat.mes-hall
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
Carrier type modulation in current annealed graphene layers
我们报告了当前退火的石墨烯和少层石墨烯器件的电学性质。据观察，电流退火几个小时的结果在石墨烯层中的n型掺杂。电流退火后，狄拉克点开始向正栅压方向移动，并在某一固定栅压处饱和。电流退火的石墨烯层中的N型导电是由电流退火期间氧化物层中的电荷俘获引起的，并且电荷中性点随时间跨度的恢复被理解为由于电荷随时间的去俘获。
2014-02-14 cond-mat.mes-hall
Chemical Doping and Electron-Hole Conduction Asymmetry in Graphene Devices
我们调查聚乙烯亚胺和重氮盐作为稳定的，互补的掺杂剂在石墨烯上。掺杂有这些分子的石墨烯器件中的传输表现出电子和空穴电导的不对称性。一个载流子的电导保持不变，而另一个载流子的电导减小。基于非平衡格林函数形式主义的模拟表明，这种不对称性的起源是由电极和沟道中性点的未对准引起的来自石墨烯电极的不平衡载流子注入。
2008-12-09 cond-mat.mes-hall
Recovery of massless Dirac fermions at charge neutrality in strongly interacting twisted bilayer graphene with disorder
通过“魔角”$θ\approx 1.1^\circ$扭曲堆叠两个石墨烯层产生平坦能带，这反过来又催化了取决于填充和样品细节的各种强相关现象。在电荷中性，运输测量揭示了表面平凡的半金属性（如预期的相关性弱时）在一些样品中，但在其他强大的绝缘。我们认为，相互作用和无序之间的相互作用承认任何行为，即使当系统是强相关和局部间隙。具体来说，我们认为，强相互作用辅以弱，光滑的无序稳定网络的缺口量子谷霍尔域与空间变化的陈数确定的无序景观-即使是一个完全不同的顺序是有利于在干净的限制。在这种情况下，足够小的样品，实现一个单一的域显示绝缘传输特性。相反，多畴样品表现出重新出现的无质量狄拉克费米子形成的无间隙畴壁模式，产生半金属行为，除了在超长尺度上的本地化变得可见。我们讨论了这个建议通过本地探针和运输的实验测试。我们的研究结果突出了随机性在扭曲异质结构的基态选择中可以发挥的关键作用，我们希望在其他填充物中有进一步的影响。
2019-11-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic Transport in Disordered Bilayer and Trilayer Graphene
在单电子紧束缚模型的框架下，对双层和三层石墨烯的电子输运性质进行了详细的数值研究。各种类型的障碍被认为是，如共振（氢）杂质，空位，短期或长期的高斯随机电位，和高斯随机最近邻跳跃。该算法基于含时薛定谔方程的数值解，并应用于计算包含数百万个原子的大样本的态密度和电导率（通过久保公式）。在所考虑的情况下，离中性点足够远，取决于无序的强度和堆叠顺序，发现线性或次线性电子密度依赖的电导率。（每层）在电荷中性点处对于双层和三层石墨烯是相同的，与杂质的类型无关，但是在中性点附近的最小电导率的平台仅在存在源于杂质带的形成的谐振杂质或空位的情况下观察到。
2010-12-31 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Hydrodynamic magnetoresistance in graphene Corbino devices
我们研究了石墨烯器件中的流体动力学电子磁输运。我们表明，在这些系统中出现了独特的磁致电阻机制，而在具有伽利略不变电子液体的系统中不存在这种机制。所产生的磁阻取决于电子液体的固有电导率和粘度，并且在电荷中性附近变得特别明显。我们得到解析表达式的Corbino器件的磁输运系数，并获得估计的电和热的单层和双层系统在电荷中性的磁阻。磁阻在相对较弱的磁场下变强（100%量级），在该磁场下，电子液体的动力学系数实际上不受磁场的影响。
2022-09-06 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn
Electrical observation of a tunable band gap in bilayer graphene nanoribbons at room temperature
我们研究了室温下双层石墨烯纳米带的输运性质。该器件采用传统的CMOS兼容工艺制造。通过分析在电荷中性点的电阻作为垂直于石墨烯表面施加的电场的函数的依赖性，我们表明，在态密度的带隙打开，达到有效值约sim50 meV。这证明了双层石墨烯在常规CMOS环境中作为FET沟道材料的潜力。
2010-01-28 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
