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
Tunneling Recombination in Optically Pumped Graphene with Electron-Hole Puddles
我们评估了与电子-空穴水坑之间的带间隧道相关的光泵石墨烯中电子和空穴的复合，并计算了复合速率和时间。结果表明，这种机制可以在很宽的泵浦强度范围内占主导地位。结果表明，隧穿复合速率和时间是电子和空穴的准费米能级以及光抽运强度的非单调函数。这可能导致滞后现象。
2011-08-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Spin Dynamics and Relaxation in Graphene Dictated by Electron-hole Puddles
了解清洁石墨烯中的自旋动力学和弛豫机制以及自旋器件可以操作的上时间和长度尺度是实现石墨烯自旋电子技术的先决条件。在这里，我们从理论上揭示了不同衬底上的清洁石墨烯的基本自旋弛豫机制的性质，自旋轨道Rashba场低至几十微米eV。自旋寿命范围从50皮秒到几纳秒被发现是由衬底诱导的电子-空穴特性。描述了从SiO2衬底的Dyakonov-Perel型到hBN衬底的加宽诱导的失相的自旋弛豫机制中的交叉。自旋寿命的能量依赖性，它们的比例为自旋指向面外和面内，和与无序的缩放提供了一个全球性的图片自旋动力学和弛豫在超净石墨烯中存在的电子空穴水坑。
2015-09-26 cond-mat.mes-hall
Continuous-distribution puddle model for conduction in trilayer graphene
在三层石墨烯中观察到绝缘体到金属的转变，基于在不同施加的栅极电压下的电阻的温度依赖性。在小的栅极电压下，电阻随着温度的升高而减小，这是由于电子-空穴对的热激发导致的载流子浓度的增加。在大的栅极电压下，电子-空穴对的激发被抑制，并且由于增强的电子-声子散射，电阻随着温度的升高而增加。我们发现，重叠的导带和价带，每个二次色散关系的简单模型，是不能令人满意的。相反，我们的结论是，在基板中的杂质，创造本地水坑较高的电子或空穴密度负责在低温下的剩余电导率。使用水坑的连续分布获得最佳拟合。根据拟合，可以确定电子和空穴有效质量的平均值。
2012-08-23 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation in disordered graphene: Interplay between puddles and defect-induced magnetism
我们研究了缺陷引起的磁矩对石墨烯自旋弛豫的影响。我们提出并采用在我们的研究中的微观模型，描述磁杂质散射过程介导的电荷水坑。该模型结合了与缺陷诱导态相关的自旋织构。我们使用实验推断的值校准我们的模型参数。我们得到的自旋弛豫时间的结果与实验结果非常吻合。我们的研究导致了一个全面的解释短自旋弛豫时间在实验文献中报道。我们还提出了一个新的解释令人困惑的实验观察增强自旋弛豫时间在氢化石墨烯样品的组合效应，由于无序配置，导致增加耦合的磁矩和缺陷诱导的$π$ -类磁性的石墨烯的可调谐性。
2017-10-13 cond-mat.mes-hall
Influence of Interface Traps and Electron-Hole Puddles on Quantum Capacitance and Conductivity in Graphene Field-Effect Transistors
我们从理论上研究了近界面绝缘陷阱和电子空穴坑对栅控石墨烯结构的小信号电容和电导特性的影响。基于自洽静电考虑，考虑界面陷阱电容，得到了载流子密度和量子电容随栅电压变化的解析表达式。这允许从栅极电容测量中提取界面陷阱电容和界面态密度。它表明，界面陷阱电容的自洽帐户，能够调和的差异，在通用量子电容与费米能量提取不同的样品。研究了电子空穴池和界面陷阱对传输I-V特性和电导率的影响。结果表明，不同样品的电阻率峰宽的变化可以用不同的界面陷阱电容值来解释。
2011-06-28 cond-mat.mes-hall
Spin Dynamics in Bilayer Graphene : Role of Electron-Hole Puddles and the Dyakonov-Perel Mechanism
我们报告的自旋输运功能，这是独特的高品质的双层石墨烯，在没有磁性污染物和强烈的谷间混合。利用一种有效的量子输运方法计算了传播波包的含时自旋极化。在衬底和无序效应消失的极限下，自旋寿命的能量依赖性类似于单层石墨烯，具有M形轮廓和电荷中性点处的最小值，但具有电子-空穴不对称指纹。与此形成鲜明对比的是，衬底诱导的电子-空穴池（在SiO2或hBN上负载的石墨烯的特征）的掺入令人惊讶地导致低能自旋寿命的大幅增强和其高能值的降低。这样的功能，独特的双层，被解释在狄拉克点的一个加强Dyakonov Perel机制，而在较高的能量自旋弛豫驱动的纯退相效应。这表明石墨烯器件中自旋输运长度尺度的进一步静电控制。
2016-07-05 cond-mat.mes-hall
Electron-hole puddles in the absence of charged impurities
人们普遍认为，在基底如石英上的单层石墨烯中的载流子密度不均匀性（“电子-空穴水坑”）是由于靠近石墨烯片的带电杂质。在这里，我们证明了通过使用一个Kohn-Sham-Dirac密度泛函计划，在一个真正的样品中的波纹是足够的，以确定电子空穴水坑的长度尺度大于国家的最先进的扫描隧道显微镜的空间分辨率。
2012-05-16 cond-mat.mes-hall
Observation of Electron-Hole Puddles in Graphene Using a Scanning Single Electron Transistor
石墨烯的电子态密度相当于相对论电子的电子态密度。在没有无序或外部掺杂的情况下，费米能位于态密度为零的狄拉克点。虽然在高载流子密度下的传输测量表明相当高的迁移率，但与无序有关的许多问题仍然没有答案。特别地，理论上已经论证，当平均载流子密度为零时，不可避免的无序的存在将以相等的概率导致电子和空穴水坑。在这项工作中，我们使用扫描单电子晶体管的图像的载流子密度景观的中性点附近的石墨烯。我们的结果清楚地显示了理论上预期的电子空穴水坑。此外，我们的测量技术能够局部确定石墨烯中的态密度。与以前研究的大规模二维电子系统相比，动力学对态密度的贡献定量地解释了测量信号。我们的研究结果表明，交换和相关性的影响是弱的或有抵消的贡献。
2007-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Puddle-induced resistance oscillations in the breakdown of the graphene quantum Hall effect
我们报告的稳定性的量子霍尔平台宽霍尔酒吧从化学门控石墨烯薄膜生长在SiC。$ν=2$量化平台从场$B \simeq 5$ T出现并持续到$B \simeq 80$ T。在高电流密度下，在击穿制度，纵向电阻振荡的$1/B$周期性和异常的阶段，我们涉及到额外的电子水库的存在。高场实验数据表明，这些水库诱导的载流子密度的连续增加到最高的可用磁场，从而扩大了量子平台。这些面内不均匀性以高载流子密度石墨烯袋的形式调制量子霍尔效应击穿并降低击穿电流。
2016-11-24 cond-mat.mes-hall
Model for the magnetoresistance and Hall coefficient of inhomogeneous graphene
我们发现，当块状石墨烯断裂成n型和p型熔池时，在垂直磁场的存在下，面内电阻率变得强烈的场依赖性，即使均匀石墨烯具有场无关的电阻率。在有效介质近似下，计算了该系统的纵向电阻率ρ_{xx}和霍尔电阻率ρ_{xy}随场的变化。使用适合于狄拉克点附近石墨烯的能带结构的玻尔兹曼方法计算各个水坑的电导率张量。所得的电阻率与实验吻合得很好，只要弛豫时间是弱场依赖性。计算的霍尔电阻率具有多数载流子的符号，当n型和p型熔池的数目相等时，霍尔电阻率为零。
2008-12-08 cond-mat.mes-hall
Electron-hole coexistence in disordered graphene probed by high-field magneto-transport
我们报道了在高达57 T的脉冲磁场下无序石墨烯的磁输运测量。对于大的电子或空穴掺杂，系统显示出特定于石墨烯的预期的异常量子霍尔效应（IQHE），直到填充因子$ν=2$。在电荷中性点附近，系统分裂成共存的空穴和电子的水坑，导致霍尔消失和有限的纵向电阻，在非常高的磁场下没有发散的迹象。在狄拉克点附近观察到大的电阻波动。它们被解释为存在电子和空穴的自然结果。波动幅度最大时的磁场与熔池的平均大小直接相关。
2010-04-14 cond-mat.mes-hall
Insulating behavior in metallic bilayer graphene: Interplay between density inhomogeneity and temperature
我们研究了在环境中长程带电杂质诱导的电子空穴水坑存在下的双层石墨烯输运。我们解释的绝缘行为中观察到的温度依赖性的低迁移率双层石墨烯的导电性，使用分析统计理论，考虑到非平均场性质的运输在高度不均匀的密度和潜在的景观。我们发现，即使远离电荷中性点，由于系统中的随机局部激活间隙，水坑也可以诱导共存的金属和绝缘输运行为。
2010-06-09 cond-mat.mes-hall
Universal scaling of resistivity in bilayer graphene
我们报道了门控双层石墨烯器件的温度依赖的电输运性质。我们看到了一个明显的绝缘行为的证据，由于电子空穴电荷水坑。电阻率随着温度的降低而增加，而迁移率随着温度的降低而降低，这是由于石墨烯中的载流子不均匀性引起的特性。利用单电子隧穿经验公式进行的理论拟合表明，电阻率随标度参数的变化服从普适曲线。的缩放参数被确定为是一个衡量的波动的电子-空穴池分布。
2012-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergent surface superconductivity of nanosized Dirac puddles in a topological insulator
三维拓扑绝缘体的表面已经成为凝聚态量子matter 1 -5的最显着的状态之一，其中狄拉克粒子的奇异电子相应该arise 1，6-8。在这里，我们报告了一个发现的表面超导性的拓扑材料（Sb 2 Te 3）的电阻转变在~9 K的温度诱导通过生长化学的一个小的调整，耗尽体导电通道。耗尽使费米能向狄拉克点移动，载流子密度降低了两个数量级，载流子迁移率非常大（约25，000 cm ^2/Vs）。来自扫描隧道光谱和磁响应的直接证据表明，超导凝聚体在前所未有的更高温度下（接近60 K及以上）在表面水坑中形成。我们观察到在水坑中出现的新超导态可以通过能带工程通过费米速度和平均自由程等拓扑材料参数进行调整;它可能成为马约拉纳模式的狩猎场6，并导致量子信息处理方式的破坏性范式变化9。
2014-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Imaging charge density fluctuations in graphene using Coulomb blockade spectroscopy
使用扫描隧道显微镜，我们已经成像的单层石墨烯的局部电荷密度波动。通过在STM针尖的末端放置一个小的金纳米颗粒，就可以创建一个电荷传感器。通过在表面上光栅扫描尖端并使用库仑阻塞光谱，我们绘制了石墨烯上的局部电荷。我们观察到一系列的电子和空穴掺杂的水坑与特征长度尺度约为20 nm。基于杂质数的关联长度的理论计算与我们的测量结果一致。
2010-12-03 cond-mat.mes-hall
Energy Gap Modulation in Proximitized Superconducting Puddles of Graphene
本研究通过栅控输运测量发现石墨烯-绝缘InO双层系统中近邻诱导超导性的微分电导振荡，利用NSN结模型提取了超导能隙Delta和有效长度尺度Ls，证实低密度超导体中的空间限制会导致超导能隙有效增加。
2025-04-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effects of Coulomb screening and disorder on artificial graphene based on nanopatterned semiconductor
在基于二维电子气的人造石墨烯的制备过程中，门系统中的残余无序是主要的问题。由于多体效应，该疾病可以被显著地筛选/减少。为了分析屏蔽/无序问题，我们考虑AlGaAs/GaAs/AlGaAs异质结与两个金属栅极。我们证明，最不容易受到无序的设计对应于弱耦合制度（相对于紧密结合），这是通过量子反点系统实现的。最相关的无序类型是区域无序，其是量子反点区域的随机变化。区域无序导致形成水坑。其他类型的紊乱，位置紊乱和形状紊乱，实际上是无关紧要的。水坑的形成/重要性极大地取决于纳米图案化异质结构的参数。参数变化20- 30%，可使熔池的相对振幅发生几个数量级的变化。基于这种分析，我们制定了可接受的异质结构的设计标准，旨在创造人造石墨烯。
2014-11-27 cond-mat.mes-hall
A simple model of Coulomb disorder and screening in graphene
我们提出了一个简单的模型，在石墨烯的无序假设有随机分布的正，负中心的浓度相同的$N/2$在氧化硅衬底的主体。我们表明，在零栅电压，这种无序创建二维浓度$n_0 \sim N^{2/3}$的电子和空穴在石墨烯。电子和空穴交替存在于大小为$R_0 \sim N^{-1/3}$的空间水坑中。一个典型的熔池只有一个或两个载流子，这与最近的扫描单电子晶体管实验相一致。
2007-10-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Effects of long-range disorder and electronic interactions on the optical properties of graphene quantum dots
我们从理论上研究了长程无序和电子-电子相互作用对由多达10806个原子组成的六角扶手椅型石墨烯量子点光学性质的影响。使用紧束缚，平均场Hubbard和配置相互作用方法的组合进行数值计算。石墨烯量子点中的缺陷被建模为长程随机势场，从而产生电子-空穴水坑。我们发现，当电子-空穴水坑存在时，紧束缚方法给出的低能吸收谱的平均场和组态相互作用的计算结果相比，一个穷人的描述。随着石墨烯量子点尺寸的增大，在吸收光谱中可以观察到普遍的光学电导率极限。当存在无序时，计算的吸收光谱接近孤立单层石墨烯片的实验结果。
2017-02-05 cond-mat.mes-hall
Statistics of random voltage fluctuations and the low-density residual conductivity of graphene
我们考虑在衬底附近的石墨烯片，其中包含带电杂质。导出了带电杂质引起的电压波动的概率分布函数的解析表达式。分布函数被证明是非高斯的。电压波动导致在石墨烯平面中出现随机分布的密度不均匀性。我们认为，这些无序引起的密度波动产生有限的电导率，即使在零栅电压根据最近的实验观察。我们估计的最小电导率平台的宽度和电子和空穴的水坑的典型尺寸。电子和空穴的不均匀随机水坑的存在应该是所有石墨烯层在低栅极电压下的一般特征，这是由于衬底中带电杂质的不变存在。
2007-10-29 cond-mat.mes-hall
Graphene Conductivity near the Charge Neutral Point
无序的费米-狄拉克分布被用来建模，在一个简单的和本质上是现象学的玻尔兹曼方程的方法，电子/空穴传输通过石墨烯水坑。我们建立，与惊人的实验支持，石墨烯的最小电导率之间的函数关系，在玻尔兹曼制度的流动性，和陡峭的电导率抛物线型通常观察到通过栅极电压扫描周围的电荷中性点。
2011-10-18 cond-mat.mes-hall
Asymmetric scattering of Dirac electrons and holes in graphene
石墨烯中狄拉克电子和空穴的相对论性质深刻地影响了它们与杂质相互作用的方式。最近在对单个杂质的扫描隧道测量中已经观察到相对论行为的签名，但是在该制度中的电导测量通常由电子和空穴水坑主导。在这里，我们提出的量子干涉噪声和磁阻在石墨烯PN结的测量。与电导不同，量子干涉噪声可以提供对狄拉克点处散射的访问：它对单个杂质的运动敏感，它强烈依赖于描述系统的基本对称性，并且它由相位相干现象决定，这些现象不一定被水坑掩盖。在低温下石墨烯pn结中的电阻波动和磁阻的温度和载流子密度依赖性表明，噪声由杂质上的散射引起的量子干涉主导，并且噪声最小值可以用于确定平均载流子密度为零的点。在较大的载流子密度下，噪声的幅度强烈地依赖于杂质电荷的符号，反映了电子和空穴被杂质电势以不对称的方式散射的事实。
2013-04-23 cond-mat.mes-hall
Magnetic Phases of Graphene Nanoribbons under Potential Fluctuations
利用扩展的平均场哈伯德模型研究了长程势涨落和电子-电子相互作用对锯齿形边缘石墨烯纳米带的电磁性质的影响.我们表明，电子-电子相互作用的边缘状态强大的潜在波动。当无序足够强时，电子空穴坑的存在诱导了从反铁磁耦合边缘态到铁磁耦合的磁相变，这与最近的实验结果一致。
2016-01-18 cond-mat.mes-hall
Exchange induced charge inhomogeneities in rippled neutral graphene
提出了一种新的机制，诱导的电荷密度变化的波纹石墨烯。这里显示了晶格变形和交换相互作用之间的相互作用如何引起电荷分离，即，电子和空穴的水坑，用于石墨烯片的真实变形值。感应电荷密度在$10^{11}-10^{12}$ cm $^{-2}$范围内，这与最近的测量结果一致。
2007-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Silicon nitride gate dielectrics and bandgap engineering in graphene layers
我们表明，氮化硅可以提供场效应晶体管中石墨烯的均匀覆盖，同时保持沟道迁移率。这种绝缘体使我们能够研究狄拉克（中性）点处的最大沟道电阻，该电阻是具有不同数量石墨烯层的顶栅器件中垂直电场强度的函数。使用一个简单的模型来解释狄拉克点附近的表面电位变化（电子空穴水坑），我们估计在不同的层中的场诱导带隙或带重叠。
2010-09-10 cond-mat.mes-hall
Electronic transport in graphene with particle-hole-asymmetric disorder
研究了具有光滑但粒子-空穴非对称无序势的石墨烯的导电性。利用微扰理论的弱无序制度和数值计算，我们调查如何粒子-空穴的不对称性移动的位置的最小电导率远离狄拉克点$\varepsilon = 0$。我们发现，电导率的最小值在相反的方向移动弱和强的无序。对于大的无序强度，电导率最小值出现在接近电子和空穴掺杂区（“水坑”）大小相等的掺杂水平。
2015-04-22 cond-mat.mes-hall
Theory of Emergent Josephson Lattice in Neutral Twisted Bilayer Graphene (Moiŕe is Different)
“更多是不同的”（安德森，1972年）在石墨烯。双层和扭转弹簧的惊喜。最近发现的超导电性（T $_c\approx$ 1.7 K）在超低掺杂密度$\sim 10^{11}$ cm ${}^{-2}$提醒社会寻找一个电子-电子相互作用为基础的机制，声子诱导的吸引力似乎不够。我们提出了一种机制的超导性，其中发挥了重要作用的致密（密度$\approx$ 2 $\times$ 10 ${}^{15}$ cm $^{-2}$）$π$ -电子流体的石墨烯层。这种流体在碳-碳键尺度上具有离壳共振价键相关性（RVB）。相称的扭曲$θ\approx 1.1^\circ$产生电荷中性载流子池（尺寸$\sim$ 50 μ m），并形成局部AA配准的三角形莫尔晶格。AA注册通过层间隧穿掺杂相等数量的电子和空穴，而AB注册不。使用壳层上RVB相关性，电荷中性水坑内的载流子形成相等数量的-2e和+2e库珀对。出现约瑟夫森-莫尔晶格。库仑阻塞与对隧穿竞争，并产生玻色莫特绝缘体。栅极掺杂掺杂玻色哈伯德模型，并创造超导性。我们的信息是，在（无载体）中性石墨烯中保持休眠的RVB相关性对于两个添加的电子变得在壳层上，因为它们与使背景$π$在石墨烯中流动的电子无法区分。
2018-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Defect induced Anderson localization and magnetization in graphene quantum dots
采用扩展的平均场哈伯德模型，从理论上研究了原子缺陷相关的短程无序和电子-电子相互作用对六角扶手椅型石墨烯量子点的Anderson局域化和磁性的影响.我们观察到，浓度在原子总数的1- 5%之间的随机分布的缺陷导致沿着磁水坑状结构定位。我们表明，局域化长度不受磁化的影响，如果有一个均匀分布的蜂窝晶格的两个子晶格之间的缺陷。然而，对于一个不均匀的分布，本地化被发现显着增强。
2018-05-09 cond-mat.mes-hall
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
Clustered impurities and carrier transport in supported graphene
通过自洽耦合模拟载流子输运和电动力学，研究了带电杂质分布和载流子-载流子相互作用对石墨烯/SiO $_2$中电子输运的影响.我们表明，特征宽度为40- 50 nm的杂质团簇产生实验观察到的大小的电子空穴水坑。在电导率与载流子浓度的关系中，杂质分布决定了剩余电导率和线性区斜率，测量的斜率可以用来估算实验中的杂质浓度。此外，我们表明，高密度的电导率次线性源于载流子-载流子相互作用。
2014-05-20 cond-mat.mes-hall
Dynamics of the particle - hole pair creation in graphene
定量描述了石墨烯中粒子-空穴激发在电场作用下的相干产生过程。我们计算了电流密度、电子对数目和能量在开启电场后的演化。特别是，它导致了一个动态可视化的通用有限电阻率在纯石墨烯没有耗散。我们表明，纯石墨烯的直流电导率是$\frac{πe^{2}}{2 h}$，而不是经常引用的值$\frac{4 e^{2}}{πh}$。该值与最近在光频下计算和测量的AC电导率一致。考虑了温度和随机化学势（电荷水坑）的影响，并解释了最近对悬浮石墨烯的实验。紧束缚模型中的布洛赫振荡的可能性进行了讨论。
2009-01-11 cond-mat.mes-hall
Spatially resolved spectroscopy of monolayer graphene on SiO2
我们对SiO $_2$上剥离的单层石墨烯进行了扫描隧道光谱测量，以探讨其电子和结构性质之间的相关性。局部态密度图的特征在于电子和空穴水坑，其产生的原因是从石墨烯和随机带电杂质中的固有波纹的长距离intravalley散射。在低能量下，我们观察到短距离谷间散射，我们归因于晶格缺陷。我们的研究结果表明，石墨烯的电子性质的影响，本征波纹，缺陷和底层的SiO $_2$衬底。
2009-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermally activated conductivity in gapped bilayer graphene
这是一个门控双层石墨烯-一种新型的半导体材料，具有可调的带隙的电子输运的理论研究。结果表明，哪一层的赝自旋相干增强了亚带电导率，有利于热激活输运。提出的机制也可以导致非单调的电导率与温度的依赖性在带隙尺寸的顺序为10毫电子伏。这种效应可以在夹在氮化硼中的带隙双层石墨烯中观察到，其中电子-空穴水坑和弯曲声子被强烈抑制。
2012-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The effects of disorder and interactions on the Anderson transition in doped Graphene
我们对无序对石墨烯电子态的安德森局域化的影响进行了精确的数值研究。通过分析量子参与率倒数和几何平均态密度的标度行为，发现猝灭无序的存在可以引起Anderson金属-绝缘体跃迁。与传统的局域化图像相比，在特定的无序强度和杂质浓度下，可以观察到蜂窝晶格的四个迁移率边。考虑到相互作用对无序势的屏蔽作用，可以通过考察相互作用和无序的影响来解释水坑尺度扩大的实验结果。
2011-05-11 cond-mat.mes-hall
Disorder by order in graphene
我们预测在石墨烯传输中存在一种有趣的“有序无序”现象，（并且因此更有序）的样品，同时在高载流子密度下具有更高的迁移率，会表现出更强的绝缘性（并且因此有效地更无序）的行为，因为与较低质量的样品相比，载流子密度降低（具有更高的无序度），其在狄拉克点附近的低载流子密度下表现出近似的电阻率饱和现象。这预测了模拟金属-绝缘体转变的行为，我们相信最近在曼彻斯特大学的一个实验中已经观察到了这一点。A. Ponomarenko等人，Nat.Phys.7，958（2011）]，起因于在高质量石墨烯样品中电荷中性点附近抑制库仑无序诱导的不均匀熔池。
2012-05-24 cond-mat.mes-hall
Theory of carrier transport in bilayer graphene
我们开发了一个理论的密度，无序，和温度依赖的双层石墨烯的电导率在存在的长程带电杂质散射以及一个额外的短程无序的独立起源，建立这两个散射机制有助于显着确定双层输运性质。我们发现，虽然双层石墨烯的强屏蔽性能导致与相应的单层情况下的定性差异，这两个系统表现出线性密度依赖的导电性在高密度和最小的石墨烯导电性行为周围的电荷中性点，由于形成不均匀的电子空穴水坑诱导的随机带电杂质中心。
2009-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inelastic scattering in a monolayer graphene sheet; a weak-localization study
石墨烯片（单层石墨）中的载流子由于其手性性质而表现出与其他二维电子系统中的载流子非常不同的特性。在这份报告中，我们专注于观察弱本地化的石墨烯片剥离从一块天然石墨和纳米图案成霍尔棒几何形状。我们的石墨烯片中更强的手征对称性破缺弹性谷间散射恢复了传统的弱局域化。由此产生的载流子密度和温度依赖性的相位相干长度揭示了电子-电子相互作用，包括直接库仑相互作用是主要的非弹性散射的因素，而电子-空穴水坑增强的狄拉克点附近的非弹性散射。
2008-08-19 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
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
Superconductor versus insulator in twisted bilayer graphene
我们提出了一个简单的模型，我们相信抓住了超导和绝缘状态之间的竞争在扭曲的双层石墨烯的关键方面。在这个模型中，超导相是主要的，并出现在通用的填充物，但在相称的填充物被绝缘体中断。重要的是，绝缘体的形成是因为电子-电子相互作用，但该模型对于超导配对机制是不可知的，它不需要起源于电子-电子相互作用。该模型由交叉的一维量子线的集合组成，其交叉点形成超晶格。在每个超晶格点，我们放置了一个局部超导熔池，它可以与量子线交换库珀对。我们分析这个模型假设弱线熔池和线线耦合。我们表明，对于一系列的排斥线内相互作用，该系统是超导的“通用”不相称的填充物，超导性被“中断”的绝缘相在相称的填充物。我们进一步表明，在相称的填充物的带隙绝缘状态让位于应用外部塞曼场的无隙状态。这些特征与魔角扭曲双层石墨烯中的实验观察一致，尽管有不同的微观细节。我们进一步研究了这个模型的全相图，发现它包含几个不同的相关绝缘态，我们在这里描述。
2019-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mobility and Saturation Velocity in Graphene on SiO2
我们研究了室温以上（300-500 K）和高场（~1 V/um）下SiO2上石墨烯的迁移率和饱和速度。数据进行了分析，包括门控载体，热发电，“水坑”收费，焦耳加热的实际模型。迁移率和饱和速度都随着温度的升高而降低，温度高于300 K，载流子密度高于2 × 10^12 cm^-2。在低载流子密度下，饱和速度大于3 × 10^7 cm/s，并且在高达1.2 × 10^13 cm^-2时仍大于Si中的饱和速度。输运似乎主要受到SiO2衬底的限制，但结果表明，固有的石墨烯饱和速度可能是这里观察到的两倍以上。
2010-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interface traps in graphene field effect devices: extraction methods and influence on characteristics
研究了近界面氧化物陷阱对石墨烯栅结构C-V和I-V特性的影响。描述和讨论了从电容-电压测量中提取石墨烯场效应器件中界面陷阱能级密度的方法。已经发现，电子-电子或空穴-空穴相互作用和电子-空穴水坑的影响可以在C-V特性中混合，从而在石墨烯中的界面陷阱密度的唯一确定的提取的方式中设置障碍。描述了界面陷阱对石墨烯场效应结构的直流和交流电容和电导特性的影响。结果表明，不同样品的电阻率峰宽的变化可以用不同的界面陷阱电容值来解释。
2014-05-22 cond-mat.mes-hall
Collective excitations in a large-d model for graphene
我们考虑一个耦合到弯曲声子的狄拉克费米子模型来描述石墨烯片在$2+d$维度上的波动。我们导出了量子问题的自洽屏蔽方程，在大$d$极限下是精确的。我们首先单独处理膜，并计算出量子到经典，谐波到非谐波的交叉。对于耦合的电子-膜问题，我们计算了弹性相互作用和电子相互作用的缀饰两粒子传播子，发现当耦合$g$足够大时，它表现出一个在某个波矢$q_{\rm c}$处变得不稳定的集体模.鞍点分析，精确在大$d$，表明这种不稳定性对应于自发和同时出现的高斯曲率和电子水坑。石墨烯中的波纹的相关性进行了讨论。
2013-12-10 cond-mat.mes-hall
Estimation of residual carrier density near the Dirac point in graphene through quantum capacitance measurement
我们讨论了通过量子电容（CQ）和电导率测量估计的石墨烯中狄拉克点（DP）附近的剩余载流子密度（n*）。DP处的CQ具有有限值并且与温度无关。在DP处的电导率也观察到类似的行为，因为它们的来源是由带电杂质外部诱导的残余载流子。然而，从CQ提取的n* 通常小于从电导率提取的n *，这表明在熔池区域中的迁移率低于在线性区域中的迁移率。定量估计n* 应采用CQ测量。
2013-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Resistance Distribution of Decoherent Quantum Hall-Superconductor Edges
研究退相干量子霍尔-超导体边缘的电阻分布，发现金属性液滴导致分布峰值在零电荷传输处，可作为相干性探针，且宽度随磁场和温度指数衰减，与石墨烯实验吻合。
2024-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Microscopic theory for electron hydrodynamics in monolayer and bilayer graphene
电子的行为就像一个经典流体的动量分布函数，在空间和时间上变化缓慢时，量子力学载流子-载流子散射占主导地位的所有其他散射过程。最近在单层和双层石墨烯中的实验已经报道了超净设备中这种流体动力学电子行为的签名。在这项理论工作中，从微观处理的电子-电子，电子-声子和电子-杂质的相互作用内的随机相位近似，我们表明，单层和双层石墨烯都主机两个不同的流体动力学制度。我们预测，双层石墨烯的流体动力学窗口比单层石墨烯更强，并且具有与“肺形”相反的特征“V形”。最后，我们崩溃的实验数据到一个普遍的障碍有限的理论，从而证明所观察到的违反Wiedemann-Franz定律在单分子膜中发生在一个政权占主导地位的杂质引起的电子空穴水坑。
2017-10-27 cond-mat.mes-hall
Quantized coexisting electrons and holes in graphene measured using temperature dependent magneto-transport
我们提出了温度依赖的磁输运实验周围的电荷中性点在石墨烯和确定的电位波动的幅度$s$负责形成的电子空穴水坑。实验值$s \approx 20$毫电子伏是相当大的比在常规的半导体，这意味着一个强大的本地化的载流子可观察到室温。令人惊讶的是，在量子化的制度，霍尔电阻率超过最高的平台值在高温下。我们通过模型计算表明，这种奇特的行为是预期在任何系统中共存的电子和空穴时，能量谱是量子化的，载流子是部分本地化的。
2013-02-18 cond-mat.mes-hall
Charged impurity scattering in bilayer graphene
研究了低温超高真空下沉积钾时，杂质散射对双层石墨烯（BLG）中载流子输运的影响。带电杂质散射产生的电导率在载流子密度上呈超线性，在2-4 x 10^12 cm^-2的载流子密度测量范围内，其大小与单层石墨烯相似。在添加浓度为n_imp的带电杂质时，最小电导率Sigma_min与n_imp^-1/2成比例地降低，而电子和空穴熔池载流子密度与n_imp ^1/2成比例地增加。这些结果的有意沉积钾的BLG与带电杂质散射的理论预测吻合得很好。然而，我们的研究结果也表明，带电杂质散射单独不能解释所观察到的原始BLG钾掺杂前的SiO2上的输运性质。
2009-12-13 cond-mat.mes-hall
Tunable metal-insulator transition in double-layer graphene heterostructures
我们报道了一个双层电子系统，它由两个紧密间隔但电隔离的石墨烯单层夹在氮化硼中制成。对于大的载流子密度在一个层，相邻层不再表现出最小的金属导电性在中性点，其电阻率在低温下发散。这种发散可以通过磁场或通过降低相邻层中的载流子密度来抑制。我们认为，所观察到的本地化是内在的中性石墨烯与通用的障碍，如果金属电子空穴水坑被筛选出来。
2011-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlated charged impurity scattering in graphene
理解石墨烯中的无序对于电子应用至关重要;与传统材料相比，石墨烯中非常低的电子-声子散射1，2意味着即使在室温下，无序3 -7也主导其电阻率。带电杂质5，8-10已被确定为SiO2衬底上石墨烯中的重要无序类型11，12，其给出了接近线性的载流子密度依赖性电导率σ（n），并产生电子和空穴池13 -15，其决定了石墨烯的最小电导率σ min 10的大小。已知带电杂质的相关性对于在远距离掺杂的杂质半导体异质结构16 -18中实现最高迁移率是必不可少的，并且在有限温度下在某种程度上存在于任何杂质系统中。在这里，我们表明，即使是适度的相关性，在带电杂质的位置，实现退火钾在石墨烯上，可以增加流动性的四倍以上。考虑到杂质相关长度与温度有关但与杂质密度无关，理论上可以很好地理解这些结果。杂质相关性也自然地解释了通常在衬底结合的石墨烯器件中观察到的次线性σ（n）2，11，12，20。
2011-06-23 cond-mat.mes-hall
Superconducting proximity effect through graphene from zero field to the Quantum Hall regime
研究了长扩散结极限下低、高磁场下石墨烯的超导邻近效应。界面质量和样品相位相干性导致低温、零磁场和高掺杂下的零电阻状态。我们发现石墨烯\rq{}的电荷中性点附近的临界电流的一个惊人的抑制，我们归因于安德列夫对的镜面反射在界面上的电荷水坑。狄拉克能带结构特有的这种反射，至今仍是难以捉摸的。在高磁场下，使用具有高临界场的超导电极使得能够研究量子霍尔机制中的邻近效应。虽然在我们的两线配置中不能直接检测到超电流，但可以看到干涉效应，这可能归因于库珀对注入边缘状态。
2012-02-08 cond-mat.mes-hall
Magnetic confinement of massless Dirac fermions in graphene
由于克莱因隧穿，静电势不能限制狄拉克电子。我们证明了在非均匀磁场的作用下，可以将无质量的狄拉克费米子限制在单层石墨烯片中。这允许人们通过磁势垒在石墨烯中设计介观结构，例如量子点或量子点接触。
2007-01-30 cond-mat.mes-hall
