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
Contact resistance and shot noise in graphene transistors
在金属接触附近的石墨烯中自然地产生电势台阶。我们研究了这些步骤对石墨烯场效应晶体管输运的影响。我们给出了简单的表达式来估计接触的总电阻和噪声中的扩散和弹道制度的电压依赖性的贡献。
2008-12-20 cond-mat.mes-hall
Tunable Negative Differential Resistance in Planer Graphene Superlattice Resonant Tunneling Diode
在本文中，我们报告了可控的负微分电阻（NDR）在一个拟议的平面石墨烯超晶格结构。预测峰谷比（PVR）的高值。这是重要的，因为在低偏压下出现具有高PVR的NDR。我们的发现是重要的，因为除了石墨烯的其他潜在应用之外，还提出了在电子器件（例如共振隧穿二极管和滤波器）中实现基于石墨烯的超晶格。
2017-03-01 cond-mat.mes-hall
Vorticity induced negative nonlocal resistance in viscous two-dimensional electron system
我们报告非本地电气测量介观尺寸的二维（2D）电子气在GaAs量子阱中的流体动力学制度。当电子-电子碰撞比杂质或声子散射事件更频繁地发生时，粘性电流预计将占主导地位。我们观察到一个负的非局部电阻，并将其归因于在电子流中形成的非局部池。我们使用不同的非局部输运几何形状和比较的结果与理论证明流体力学的意义在介观样品。
2018-10-15 cond-mat.mes-hall
Origins of Nonlocality near the Dirac Point in Graphene
我们提出了一个实验研究的非局域电信号附近的狄拉克点在石墨烯。非局域信号的面内磁场依赖性证实了自旋在这种效应中的作用，正如最近对石墨烯中塞曼自旋霍尔效应的预测所预期的那样，但我们的实验表明，热磁电效应也有助于非局域性，并且这种效应有时比自旋更强。热效应被认为是非常敏感的样品的细节，不影响其他运输参数。
2013-09-26 cond-mat.mes-hall
Graphene p-n junction Arrays as Quantum-Hall Resistance Standards
我们展示了一个设备的概念，通过使用p型和n型石墨烯制造量子霍尔系列阵列制成的电阻标准。石墨烯的双极性质允许在没有复杂的多层金属互连技术的情况下制造串联量子霍尔电阻器，这在使用常规GaAs二维电子系统时是需要的。作为一个精确的电阻标准的先决条件，我们确认消失的纵向电阻在几个\muA范围内的相关电流水平的pn结。
2011-06-24 cond-mat.mes-hall
Precision Quantum Hall Resistance Measurement on Epitaxial Graphene Device in Low Magnetic Field
在低磁场（B = 2 T - 8 T）和温度T = 1.5 K下，对大面积外延石墨烯器件进行了精确的量子霍尔电阻（QHR）测量。使用具有高偏置电流Isd = 40微安的低温电流比较器电阻电桥测量霍尔电阻。结果表明，在B = 8 T时，霍尔电阻与预期量化值h/2 e2的相对偏差在3.5份/108的实验不确定度内，并且在B = 3 T时保持低于0.35份/百万（ppm）。
2013-08-02 cond-mat.mes-hall
Edge dependece of nonlocal transport in gapped bilayer graphene
本研究针对有隙双层石墨烯非局域电阻来源不明的问题，通过氧等离子体边缘刻蚀双栅BLG器件，发现刻蚀后电阻变化源于边缘导电路径而非拓扑性质，澄清了相关输运机制。
2024-11-28 cond-mat.mes-hall
Substrate Gating of Contact Resistance in Graphene Transistors
金属接触已被确定为实现可行的石墨烯电子器件的关键技术瓶颈。最近，观察到对于具有顶栅和底栅的结构，电子-空穴电导不对称性可以由底栅调制。在这封信中，我们通过假设金属接触和底层石墨烯之间存在有效的薄界面介电层来解释这一观察结果。从量子输运计算占此修改后的静电学的电气结果证实与实验测得的接触电阻。我们的研究表明，金属-石墨烯界面的工程化是降低高性能石墨烯晶体管接触电阻的关键一步。
2011-03-31 cond-mat.mes-hall
Towards pristine graphene-metal interface and microstructures: Laser assisted direct patterning on Epitaxial graphene
石墨烯-金属接触电阻由内在和外在因素决定。实际上，狄拉克点附近的态密度瓶颈和石墨烯-金属界面处的载流子反射两者导致高接触电阻。此外，石墨烯表现出平面外导电的绝缘行为。在标准光刻处理期间由光致抗蚀剂残留物或不同吸附物质引入的外部表面污染通过不受控制的掺杂和增加的散射而改变石墨烯的固有性质，这导致高且不一致的接触电阻。在这里，我们展示了飞秒激光辅助直接图案化的石墨烯微结构，使我们能够研究石墨烯-金属界面上的内在和外在影响。我们表明，一个干净的石墨烯-金属界面是不足以获得接触电阻接近固有的限制所设定的量子电阻。我们还证明，与CVD石墨烯不同，在SiC（0001）上生长的石墨烯的情况下，边缘状态传导（或端接触）不是通过金属沉积自发形成的。我们的结论是，对于外延石墨烯，有意的端接触形成是必要的，以获得接近量子接触电阻极限的接触电阻。
2014-11-19 cond-mat.mes-hall
Electrical Contact Resistance in Graphite-Graphene contacts from ab initio methods
我们从第一性原理出发，研究了石墨-石墨烯接触在顶接触几何结构中的弹道传输和接触电阻（$R_c$）。我们发现计算的$R_c$依赖于石墨烯-石墨重叠的量，但是对于20 μ m量级的转移长度快速饱和。对于重叠超过该转移长度的接触，$R_c$可以低于100 Ω $\cdot$ μm标记。另一方面，预期边缘石墨-石墨烯接触具有非常低的接触电阻。
2018-10-19 cond-mat.mes-hall
Vacuum Annealed Cu contacts for graphene electronics
我们提出了转移长度法测量铜和石墨烯之间的接触电阻，和一种方法，以显着降低接触电阻的真空退火。即使在具有严重污染的触点的样品中，触点在退火后也显示出非常低的接触电阻。由于Cu的普遍使用，以及它与石墨烯的低化学反应性，热退火对于未来需要具有低接触电阻的非扰动接触的石墨烯器件将是重要的。
2011-08-22 cond-mat.mes-hall
Quantum Resistance Standard Based on Epitaxial Graphene
我们报告了一个量子霍尔电阻标准的发展，在300 mK精确到十亿分之几，并基于大面积外延石墨烯。显著的精度构成了在剥离的石墨烯中获得的最佳结果的四个数量级的改进，并且与在完善的半导体标准中实现的精度相似。与传统的电阻标准不同，新型石墨烯器件在4.2 K下仍然精确量化，大大简化了实际计量。这一突破是通过在晶圆级上可扩展的碳化硅技术实现的卓越石墨烯质量而实现的，并为未来电子产品的大规模应用展示了巨大的前景。
2009-09-07 cond-mat.mes-hall
Multilayer graphene shows intrinsic resistance peaks in the carrier density dependence
自从石墨烯出现以来，人们已经进行了各种研究来阐明其基础物理学，或探索其实际应用。栅极可调电阻是石墨烯最重要的特性之一，并且已经在1-3层石墨烯中进行了大量研究，以控制带隙以获得大的开-关比。另一方面，具有多于三层的多层石墨烯的输运性质不太清楚。在这里，我们展示了多层石墨烯的一个新方面。我们发现四层石墨烯在零磁场下电阻随栅压的变化呈现出本征峰结构。在磁场中的量子振荡测量证实，峰起源于石墨烯的特定能带结构，并且出现在导带和价带底部的载流子密度处。本征峰结构通常应在AB堆叠的多层石墨烯中观察到。这些结果对于理解石墨烯的物理性质和制作石墨烯FET器件具有重要意义。
2018-09-27 cond-mat.mes-hall
Realization of 5 h/e^2 with graphene quantum Hall resistance array
我们报告实现10个量子霍尔器件在碳化硅上使用外延石墨烯制造的系列。用电阻电桥进行的精密测量表明，在测量不确定度约为4 × 10-8的情况下，填充因子为2的阵列上的量化霍尔电阻相当于5 h/e^2。该阵列的量子霍尔相图表明，在磁场为6 T、温度为4 K时，可以实现5 h/e^2的量子化。该实验证明了在宽松的实验条件下，在各种范围内及时恒定电阻参考的可能性。
2020-03-10 cond-mat.mes-hall
The Effect of the Disorder on the Longitudinal Resistance of a Graphene p-n Junction in Quantum Hall Regime
研究了六端石墨烯pn结在垂直磁场作用下的纵向电阻。由于霍尔边缘态的手性，石墨烯带的顶部边缘和底部边缘上的纵向电阻不相等。在适当的无序存在下，顶部边缘和底部边缘的电阻以及显示在单极和双极制度的平台结构和平台值仅由朗道填充因子决定。这些平台结构与最近的实验非常一致。对于单极结，在没有杂质的情况下出现电阻平台，并且它们被强无序破坏。但是对于双极结，在清洁结中没有平台结构，电阻非常大。由于无序引起的霍尔边缘态的混合，无序可以强烈地降低电阻并导致电阻平台的形成。此外，还研究了结的尺寸效应对电阻的影响，发现在长石墨烯结的情况下会出现一些额外的电阻平台。这是解释的事实，只有部分的边缘状态参与充分混合。
2010-12-14 cond-mat.mes-hall
Negative differential resistance in graphene-based ballistic field effect transistor with oblique top gate
在具有倾斜顶栅的基于石墨烯的弹道场效应晶体管（FET）中已经观察到室温峰谷比为8的负微分电阻（NDR）。在从通过CVD生长的4英寸石墨烯晶片切割的芯片上制造具有45度的顶栅倾斜角和400 nm的漏极-源极距离的石墨烯FET。从60个测量的设备中，仅在CVD石墨烯显示无缺陷单层的拉曼特征的区域中观察到NDR。在晶片上的其他特定位置，其中石墨烯质量不够高并且拉曼特征指示存在缺陷，输运的弹道特性丧失并且石墨烯FET显示出由顶栅电压和背栅电压调谐的非线性漏极电压依赖性。
2014-05-25 cond-mat.mes-hall
Nonlocal transport in a hybrid two-dimensional topological insulator
研究了由注入器和探测器组成的H型二维HgTe/CdTe量子阱中的非定域电阻，注入器和探测器都可以在量子自旋霍尔或金属自旋霍尔区进行调谐.由于HgTe/CdTe量子阱中存在强的自旋-轨道相互作用，因此在量子阱中存在自旋霍尔效应和非局域电阻。我们发现当探测器和注入器都处于量子自旋霍尔区时，非局域电阻量子化在$0.25\frac{h}{e^2}$，这对弱无序散射和小磁场是鲁棒的。当超过这个区域时，非局域电阻迅速减小，并受到无序和磁场的强烈抑制。在强磁场作用下，量子自旋霍尔区将转变为量子霍尔区，非局域电阻将消失。HgTe/CdTe量子阱特殊的能带结构产生了非局域信号，这种非局域信号在不同杂化区域的表现形式可以看作是二维拓扑绝缘体中螺旋量子自旋霍尔边缘态的指纹。
2015-07-07 cond-mat.mes-hall
Scale-invariant large nonlocality in polycrystalline graphene
石墨烯中狄拉克点附近的大非局域电阻的观察与各种本征霍尔效应有关，其中自旋或谷自由度由对称性破缺机制控制。在可扩展的石墨烯设备上设计强自旋或谷霍尔信号可以刺激自旋和谷电子学的进一步实际发展。在这里，我们报告的规模不变的非局域输运在大规模化学气相沉积石墨烯下施加外部磁场。与以前报道的塞曼自旋霍尔效应相反，我们的结果是由场诱导的自旋过滤的边缘状态，其对晶界的敏感性体现在非局部电阻解释。这种现象，与量子霍尔制度的出现，持续到毫米尺度，表明多晶形态可以在非局域运输的印记。这表明大规模石墨烯材料中的拓扑霍尔效应对底层结构形态高度敏感，限制了实际实现。
2017-11-21 cond-mat.mes-hall
Nonlocal resistance and its fluctuations in microstructures of band-inverted HgTe/(Hg,Cd)Te quantum wells
实验研究了含带反转HgTe/ Hg_{0.3} Cd_{0.7} Te量子阱的栅控微结构中的输运。使用许多接触的非局部电阻的测量证明，在耗尽制度的电流进行的边缘通道，如预期的二维拓扑绝缘体。然而，沟道电阻的高且非量化的值表明拓扑保护长度（即，螺旋边缘沟道中的载流子在没有反向散射的情况下传播的距离）比沟道长度短得多，该沟道长度为~100微米。弱的温度依赖性的电阻和温度相关的可再现的准周期性电阻波动的存在下，可以定性地解释由电荷池中的存在下，从边缘通道的电子隧道耦合。
2013-10-22 cond-mat.mes-hall
Nonlocal effects and enhanced nonreciprocity in current-driven graphene systems
用漂移电流偏置的石墨烯片提供了获得单向、抗反向散射和亚波长光传播的诱人机会，如[T. A. Morgado，M. G. Silveirinha，ACS Photonics 5（11），4253（2018）]。在这里，我们详细研究了石墨烯的固有非局域响应在单层和双层石墨烯系统支持的电流驱动等离子体激元的色散特性的影响。理论上表明，即使非局域效应削弱了等离子体激元色散的光谱不对称性，所研究的平台可以支持单向后向散射免疫导模。我们的分析还证实了漂移电流偏置可以有效地泵浦石墨烯等离子体激元，并增加传输距离。此外，它示出的非互易性和光学隔离，可以通过配对两个漂移电流偏置的石墨烯片由于增强的辐射拖曳的漂移电子。
2019-12-05 cond-mat.mes-hall
Edge effect on resistance scaling rules in graphene nanostructures
我们报道了石墨烯纳米颗粒和石墨烯片（单层和双层）中边缘效应对室温输运的实验研究。通过测量低和高载流子密度下的电阻标度行为，我们发现单层纳米带的输运处于强局域化状态，这可以归因于边缘效应。我们发现，这种边缘效应可以通过增加宽度、降低载流子浓度或增加一层附加层来减弱。从石墨烯纳米颗粒到石墨烯片，数据显示出可能由于边缘效应的急剧变化而导致的输运机制的维度交叉。
2011-02-14 cond-mat.mes-hall
Effect of ambient on the resistance fluctuations of graphene
在这封信中，我们提出了系统的实验研究的结果，不同的化学环境对单层石墨烯场效应晶体管（SLG-FET）的低频电阻波动的影响。发现噪声的功率谱密度的形状由分子从石墨烯表面的吸附-解吸的能量学确定，使其成为这些装置中的主要噪声源。我们还展示了一种基于噪声测量定量确定化学品在石墨烯表面上的吸附能的方法。我们发现，噪声的大小是非常敏感的性质和数量的化学物种。我们提出，基于单层石墨烯场效应晶体管器件低频电阻波动测量的化学传感器将具有极高的灵敏度、非常高的特异性、高保真度和快速响应时间。
2015-10-28 cond-mat.mes-hall
Reduction of interfacial thermal resistance of overlapped graphene by bonding carbon chains
深入研究界面热传输机理，降低界面热阻，对热管理和热调控具有重要意义。在此，通过进行分子动力学模拟，通过添加键合的碳链来大大降低重叠的石墨烯纳米带之间的界面热阻。并利用分析模型（交叉界面模型，CIM）分析和解释了交叉界面处的二维热输运机制。一个数量级的减少，界面热阻被发现作为石墨烯纳米带是由一个碳链键合。有趣的是，随着碳链数目的增加，界面热阻的下降速率逐渐减慢，这可以用基于CIM的理论关系式来解释。此外，通过CIM与传统简化模型的比较，验证了CIM的准确性，并在重叠的石墨烯纳米带。这为改善界面热输运提供了新的途径，也为揭示低维材料在热管理中的应用提供了新的机理。
2020-11-01 cond-mat.mes-hall
Optical signatures of nonlocal plasmons in graphene
该研究通过亚波长介质光栅耦合的光学散射模型，结合RPA非局域电导率，揭示了石墨烯等离激元在大q、小周期和低温条件下可观测的非局域效应。
2016-10-13 cond-mat.mes-hall
Algorithm for constructing customized quantized resistances in graphene $p-n$ junctions
介绍了一种用于预测石墨烯pn结器件中的量子化电阻的算法，该器件利用多于一个的电子流入口和出口点。取决于任意数量的端子的配置，电气测量产生在$ν=2$平台$R_H \approx 12906 Ω$处的典型量化霍尔电阻的分数倍，并采取以下形式：$\frac{a}{b}R_H$。这个理论公式是独立的材料，和应用到其他材料系统，表现出量子霍尔行为是可以预期的。此外，该配方得到了来自具有多个源极和漏极端子的石墨烯基器件的实验数据的支持。
2022-01-20 cond-mat.mes-hall
Deformation and scattering in graphene over substrate steps
石墨烯的电学性质敏感地依赖于衬底。例如，最近对SiC上的外延石墨烯的测量显示出由衬底上的台阶引起的电阻。在这里，我们计算了石墨烯在衬底台阶处的变形，以及在宽范围的台阶高度上产生的电阻。弹性形变在台阶处仅贡献非常小的阻力。然而，对于SiC（0001）上的石墨烯，存在强的衬底诱导掺杂，并且这在石墨烯远离衬底的台阶的下侧上显著减少。由此产生的电阻解释了实验测量。
2012-01-21 cond-mat.mes-hall
Substrate induced nanoscale resistance variation in epitaxial graphene
石墨烯是第一种真正的二维材料，在不断增长的二维材料中仍然显示出最显着的输运性质。虽然许多研究已经调查了基本的散射过程中，令人惊讶的大变化，在实验确定的电阻与局部缺陷仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我们定量研究的局部输运性质的聚合物辅助升华生长（PASG）制备的石墨烯使用扫描隧道电位法。PASG石墨烯的特征在于空间均匀的电流密度，这允许以高精度分析局部电化学电势的变化。我们利用这种可能性，通过检查局部薄层电阻，发现在低温下高达270%的显着变化。我们确定了薄层电阻与6 H-SiC衬底的堆叠顺序以及石墨烯片与衬底之间的距离的相关性。我们的研究结果实验量化了石墨烯-衬底相互作用对石墨烯局部输运性质的强烈影响。
2020-01-28 cond-mat.mes-hall
Large low-frequency resistance noise in chemical vapor deposited graphene
我们报告了一个详细的调查，在Si/SiO $_2$衬底上的单层石墨烯薄膜的电阻噪声通过化学气相沉积（CVD）铜箔。我们发现这些系统中的噪声相当大，当用唯象的Hooge方程表示时，它对应的Hooge参数大到$0.1 - 0.5$。我们还发现噪声幅度随栅极电压（或载流子密度）和温度的变化是令人惊讶的弱，这也不同于其他形式的石墨烯中的噪声行为，特别是来自剥离的那些。
2010-10-05 cond-mat.mes-hall
Exploiting negative differential resistance in monolayer graphene FETs for high voltage gains
通过自洽量子输运模拟，我们评估了单层石墨烯FET在负输出差分电阻偏置区的RF性能。我们表明，与准饱和区相比，可以获得大于10的电压增益，但代价是最大振荡频率降低约1.5- 3倍，并且需要仔细的电路稳定。
2014-01-22 cond-mat.mes-hall
Nonlocal thermoelectric resistance in vortical viscous transport
在固体体系中，对粘性电子流的清晰识别一直是研究流体力学电子输运行为的首要任务。在这项工作中，我们从理论上研究的非局部电阻和热阻的通用非伽利略不变的电子液体中的多端霍尔杆设备的流体动力学制度。在具有长程关联半径的无序势模型中，器件不均匀性的作用得到了很好的解决。我们获得了适用于从电荷中性到高电子密度的完全交叉区域的热电阻的解析表达式。我们表明，涡旋分量的电子流体现在热传输模式接近的电荷中性的涡度已经被抑制的固有电导率在电流。这种行为可以通过高分辨率热成像探头进行测试。
2022-06-07 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
Spin Hall Effect and Origins of Nonlocal Resistance in Adatom-Decorated Graphene
最近的实验报道了用吸附原子修饰的石墨烯中出乎意料的大自旋霍尔效应（SHE），引起了激烈的争议。我们应用数值精确的Kubo和Landauer- Buttiker公式的金修饰的无序石墨烯（包括吸附原子簇）的现实模型，以获得自旋霍尔电导率和自旋霍尔角，以及非局部电阻作为一个数量可访问的实验。大自旋霍尔角为0.1，在零温度下，但它们对吸附原子簇的依赖性不同于半经典输运理论的预测。此外，我们发现多个背景贡献的非本地电阻，其中一些是无关的SHE或任何其他自旋依赖的起源，以及在室温下的SHE的强烈抑制。这促使我们设计一种多终端石墨烯几何结构，抑制这些背景的贡献，因此，可以量化在二维材料中的自旋电流产生的上限。
2017-03-15 cond-mat.mes-hall
Operation of graphene quantum Hall resistance standard in a cryogen-free table-top system
我们展示了量子霍尔电阻测量的精度在一个小的无致冷剂的系统中工作在3.8 K的温度和磁场低于5 T。操作该系统需要很少的实验知识或实验室基础设施，从而大大促进了精密电气计量的初级量子标准的扩散。这一技术上的重大进步是由于SiC上外延石墨烯的独特性质。
2015-07-16 cond-mat.mes-hall
Molecular Memory with Atomically-Smooth Graphene Contacts
我们报告使用双层石墨烯作为纳米级器件的原子级光滑接触。采用双层石墨烯作为多晶镍电极上的接触层，制作了一种基于双端Bucky球（C60）的分子存储器。石墨烯在粗糙的金属表面上提供原子级光滑的覆盖。石墨烯的使用另外阻止镍原子电迁移到C60层中。器件在第一个扫描周期中呈现低阻态，在0.8-1.2 V偏压下不可逆地切换到高阻态。反向扫描也具有滞后行为。在随后的周期中，器件保持高电阻状态，从而使其成为一次写入多次读取存储器（WORM）。对于具有优良保持特性的各种器件，低阻态与高阻态的电流比在20-40的范围内。没有双层石墨烯的对照样品显示出随机滞后和切换。
2013-03-26 cond-mat.mes-hall
Strong spin-dependent negative differential resistance in composite graphene superlattices
在石墨烯纳米颗粒和一组沉积在其上的铁磁绝缘体条组成的复合体系中，我们发现了自旋相关的负微分电阻的明显特征，铁磁绝缘体条的周期性排列诱导了石墨烯中电子态的邻近交换分裂，导致了具有自旋相关能谱的超晶格的出现.通过器件的电流可以是高度极化的，并且电流及其极化都表现出对偏置电压的非单调依赖性。因此，该器件作为江崎自旋二极管工作，这为设计新的自旋电子电路提供了可能性。
2013-10-18 cond-mat.mes-hall
Valley Hall Effect and Nonlocal Transport in Strained Graphene
石墨烯经受高水平的剪切应变导致强的伪磁场，导致朗道能级的出现。在这里，我们表明，与适度的应变水平，石墨烯也可以维持一个经典的谷霍尔效应（VHE），可以在非局域传输测量检测。我们提供了一个理论的应变诱导VHE从量子玻尔兹曼方程。这使我们能够表明，平均超过短程杂质配置破坏谷之间的量子相干性，留下的弹性散射时间和谷间散射率作为唯一的参数表征输运理论。利用该理论，我们计算了扩散状态下霍尔栅器件的非局部电阻。我们的理论也适用于研究其他二维材料和范德华异质结构的（非局部）输运性质中的适度应变效应。
2016-11-20 cond-mat.mes-hall
Electron-hole collision-limited resistance of gapped graphene
该研究推导了带隙石墨烯中电子-空穴碰撞限制电阻对带隙与热能之比的函数依赖，发现其在低温大带隙下线性增长并在约2.5kT处取最小值，区别于本征半导体的阿伦尼乌斯行为。
2023-12-08 cond-mat.mes-hall
Raman scattering and electrical resistance of highly disordered graphene
在室温下测量了通过电子束光刻在大尺寸（5x 5 mm）工业单层石墨烯膜表面上制造的六个系列的小样品中的拉曼散射（RS）光谱和电流-电压特性。用不同剂量的C-${}^+$离子束辐照样品，最高达$10^{15}$ cm ${}^{-2}$。在无序度达到极限时，拉曼光谱线消失，电阻指数增加，电流-电压特性发生变化，这说明高度无序的石墨烯薄膜不再是连续的，而是分裂成独立的碎片.定义了结构（RS线强度）与样品电阻之间的关系。结果表明，连续膜的最大电阻是最小石墨烯电导率$πh/4e^2\approx 20$ kOhm的倒数的数量级。
2015-01-02 cond-mat.mes-hall
Contact-induced negative differential resistance in short-channel graphene FETs
在这项工作中，我们澄清的物理机制，负输出微分电阻（NDR）的现象，在短沟道石墨烯场效应管（GFET）通过非平衡格林函数（NEGF）模拟和一个简单的半解析弹道模型，捕捉基本的物理。这种NDR现象是由于在包括接触的不同器件区域中由石墨烯狄拉克点引起的传输模式瓶颈效应。发现仅当栅极偏置产生沿沟道的n-p-n或p-n-p极性配置时，对于正和负漏极-源极电压扫描，才会发生NDR。此外，我们也探讨了接触感应能量展宽的源漏区和有限的接触电阻对负阻效应的影响。
2012-12-22 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable valley currents, non-local resistances and valley accumulation in bilayer graphene nanostructures
利用线性响应区的输运理论Büttiker-Landauer公式，计算了反转对称性破缺的双层石墨烯纳米结构的谷电流和非局域电阻.结果表明，当费米能处于狄拉克点附近时，双层石墨烯纳米结构中的反转对称性破缺导致非局域四端电阻显著增强，谷电流比传统电流强数倍.研究了在费米能量为零时，局域电阻和非局域电阻随栅电压变化的比例关系，发现满足幂律。研究了四端双层石墨烯纳米结构中存在反转对称破缺时的谷速度场和谷积累。谷速度和非局部电阻被发现与所施加的栅极电压不同的规模。单位细胞平均谷积累被发现表现出一个偶极的空间分布一致的积累所产生的谷电流。我们定义并计算{ \em谷电容}，其表征谷累积响应于施加到纳米结构的接触的电压。
2017-11-14 cond-mat.mes-hall
Strongly temperature dependent resistance of meander-patterned graphene
我们已经研究了外延石墨烯器件的电子特性，这些器件以蜿蜒的形状图案化，长度可达几厘米，宽度为几十微米。这些样品显示出电阻对温度的显著依赖性。与理论的精确比较表明，这种温度依赖性源于在1.5 K至77 K的宽温度范围内观察到的弱局域化效应。这种比较使我们能够估计与量子干涉有关的特征时间。此外，在填充因子为2附近的量子霍尔制度下观察到随温度的大的电阻增强。记录高电阻和它的强烈的温度依赖性是有利的热光电探测器的建设。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall
Nanomachining of multilayer graphene using an atomic force microscope
使用原子力显微镜来构造多层石墨烯的膜。在纳米加工窄沟槽期间原位测量样品的电阻。我们发现了一个可逆的行为，在电阻，我们归因于位错的运动。经过几次尝试，也观察到永久性的变化。提出了两种近似测量电阻的理论方法。
2008-07-25 cond-mat.mes-hall
Quantifying the intrinsic surface charge density and charge-transfer resistance of the graphene-solution interface through bias-free low-level charge measurement
石墨烯的基于液体的生物应用需要对石墨烯-液体界面的定量理解，其中吸附离子的表面电荷密度、界面电荷转移电阻和界面电荷噪声特别重要。我们通过测量石墨烯电极和不同离子强度的水溶液之间的零偏压法拉第电荷转移，使用可重复的、低噪声的、最小微扰的电荷测量技术来量化这些性质。测量结果表明，吸附的离子具有约-32.8 mC m-2的负表面电荷密度和特定的电荷转移电阻为6.5 pm 0.3 M $Ω$ cm 2。所有测试离子浓度的标准化电流噪声功率谱密度塌陷到1/f特性，其中$α$ = 1.1 pm 0.2。所有的结果都与石墨烯-溶液界面的理论预测非常一致。这种用于在亚pC尺度下监测电荷转移的最小微扰方法具有低噪声和超低功耗（~ fW），使其非常适合用于液体环境中的低水平生物电子学。
2017-08-29 cond-mat.mes-hall
SiC Graphene Suitable For Quantum Hall Resistance Metrology
我们首次在外延石墨烯中观察到了量子霍尔效应。在提交的手稿中描述的结果填补了对这种真正非凡的材料的电子特性的理解的巨大空白，并证明了碳化硅技术用于制造大面积高质量石墨烯的适用性。在单个大面积晶片的远距离部分上生产的几个器件中发现了量子霍尔效应，我们可以确认，在SiC的Si端表面上合成的材料有望为在高温下实现量子电阻计量提供合适的平台，并且从长远来看，为基于石墨烯的可扩展电子器件开辟了光明的前景。
2009-09-07 cond-mat.mes-hall
Valley Hall Effect and Non-Local Resistance in Locally Gapped Graphene
我们报告了石墨烯基器件中大量谷极化电流的出现，这些电流由空间变化的亚晶格对称性破缺区域驱动，并由非局部电阻（$R_\mathrm{NL}$）指纹揭示。通过使用的量子传输形式主义的组合，获得大量的属性以及多终端设备的响应，一个不均匀的本地带隙的存在下示出引起谷依赖的散射和有限的费米表面贡献的谷霍尔电导率，相关的特性$R_\mathrm{NL}$。这些功能是强大的，对无序，并提供了一个合理的解释有争议的实验在石墨烯/hBN超晶格。我们的研究结果表明，在石墨烯中产生谷霍尔效应的替代机制，以及通过材料和器件工程实现谷依赖电子光学的途径。
2021-01-25 cond-mat.mes-hall
Maxwell-Hall access resistance in graphene nanopores
由于从本体到收缩部（例如纳米孔）的会聚而产生的阻力是运输现象的主要部分。在经典的电传导中，麦克斯韦和后来的霍尔对于离子传导，预测这种进入或收敛电阻与体积尺寸无关，并且与孔半径$a$成反比，对于完美的圆形孔。然而，更一般地，这种阻力是上下文的，它取决于官能团/电荷和波动的存在，以及（有效）收缩几何形状/尺寸。解决上下文一般需要全原子模拟，但这需要巨大的资源，由于代数衰减收敛的性质。我们开发了一个有限尺寸标度分析，让人想起的治疗的关键现象，这使得在这样的模拟中的收敛阻力。该分析表明，模拟单元存在“黄金纵横比”，其产生具有有限系统的无限系统结果。我们采用这种方法来解决石墨烯纳米孔电阻的半径依赖性的实验和理论差异。
2018-02-14 cond-mat.mes-hall
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
Electron Viscosity, Current Vortices and Negative Nonlocal Resistance in Graphene
不同的强关联系统的量子临界态的预测功能普遍的碰撞为主的运输类似的粘性流体。然而，这些现象的调查一直受到阻碍，缺乏已知的宏观签名的临界水动力制度。在这里，我们确定涡度作为这样一个签名，并将其与一个容易验证的惊人的宏观输运行为。由粘性流产生的涡能驱动电流对抗外加场，导致负的非局部电压。我们认为，后者可能发挥相同的作用，为粘性制度的零电阻超导。除了提供粘性传输的诊断（将其与欧姆电流区分开来）之外，改变符号的电响应还提供了直接测量粘度与电阻率之比的强大工具。高迁移率石墨烯中强相互作用的电子-空穴等离子体提供了量子临界性和丰富的流体力学现象之间的桥梁。
2016-02-15 cond-mat.mes-hall
Negative differential resistances with back gate-controlled lowest operation windows in graphene double barrier resonant tunneling diodes
本文从理论上研究了基于足够短和宽的石墨烯带的双势垒共振隧穿二极管中无质量和有质量狄拉克费米子的负微分电阻。在旋转赝自旋空间中计算的电流-电压特性表明，在无质量的情况下，NDR特性只在适当的结构参数下出现，并且峰谷电流比可以通过可调带隙指数地提高.值得注意的是，最低的NDR操作窗口几乎是无结构的，并且几乎可以完全由背栅控制，这可能在NDR器件中具有潜在的应用，其中操作窗口作为关键参数。
2013-03-09 cond-mat.mes-hall
Broken symmetry states and divergent resistance in suspended bilayer graphene
石墨烯[1]及其双层由于其独特的电子性质[2]在物理学界引起了巨大的兴奋。然而，这些材料的内在物理特性部分被无序所掩盖，无序可能来自各种来源，如波纹[3]或带电杂质[4]。最近通过悬浮石墨烯薄片[5，6]实现了质量的改进，产生了具有非常高的迁移率和很小的电荷不均匀性的样品。在这里，我们报告的悬浮双层石墨烯器件的制造非常少的混乱。我们观察到充分发展的量子化霍尔态在磁场为0.2 T，以及对称性破缺状态在中间填充因子$ν= 0$，$\pm 1$，$\pm 2$和$\pm 3$。该器件在$ν= 0$状态下表现出极高的电阻，该电阻随磁场增长并随磁场除以温度而缩放。该电阻主要受所施加场的垂直分量的影响，这表明对称性破缺态来自多体相互作用。
2009-09-15 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall resistance standards from graphene grown by chemical vapor deposition on silicon carbide
用石墨烯取代GaAs以实现更实用的量子霍尔电阻标准（QHRS），其相对值精确到$10^{-9}$内，但在低于10 T的磁场下操作，是计量学中的持续目标。迄今为止，在较高磁场下，通过Si的升华在SiC上生长的石墨烯中仅报道了几次所需的精度。在这里，我们报告了一个由SiC上化学气相沉积生长的石墨烯制成的器件，该器件在1.4 K下的霍尔电阻从10 T到19 T都具有这样的精度。这是解释了一个量子霍尔效应与低耗散，导致强烈的本地化体状态在磁长度尺度，在一个广泛的磁场范围。我们的研究结果表明，石墨烯基QHRS可以取代其GaAs同行的操作在方便的冷磁条件下，但在一个扩展的磁场范围。它们依赖于一种有前途的混合和可扩展的生长方法和实现低电子密度器件的制造工艺。
2015-04-20 cond-mat.mes-hall
Asymmetric quantum Hall effect and diminished $ν=0$ longitudinal resistance in graphene/InSe heterostructures
Tianjin University（天津大学）；Peking University（北京大学）
石墨烯/InSe异质结构中观察到非对称量子霍尔效应及ν=0纵向电阻降低，通过密度梯度与平衡机制解释，并提出工程化输运性质的新方法。
2025-11-27 cond-mat.mes-hall
Auxiliary Calculations for Graphene-Based Quantum Hall Arrays Using Partially Recursive Star-Mesh Transformations
本文通过部分递归星形-网状变换方法，研究石墨烯基量子霍尔阵列器件中优化高有效量子化电阻所需元件数量的策略，发现至少一次完全递归可最大程度减少总元件数。
2024-02-22 cond-mat.mes-hall
