Nonadiabatic quantum pumping in mesoscopic nanostructures
本文研究了弹道窄收缩中的非绝热量子抽运现象。泵浦由具有空间和时间周期性的电势引起，所述空间和时间周期性由$K$和$Ω$表征。在零频率（$Ω=0$）极限下，通过窄收缩的传输由于泵浦区域中的能隙的打开而呈现谷结构--这是$K$周期性的结果。这些谷结构在有限$Ω$的状态下保持稳健，而它们的发生能量移动约$\hbarΩ/2$。这些能量移动的方向取决于泵浦势和透射电子的相速度的方向。谷结构的这种频率依赖性特征引起透射系数和泵浦电流的不对称性。一个实验装置，建议我们的非绝热量子泵浦结果的可能观察。
2006-03-21 cond-mat.mes-hall
Algorithms for determining resistances in quantum Hall annuli with p-n junctions
石墨烯Corbino pnJ器件的一些有前途的应用包括二维狄拉克费米子显微镜，定制可编程量化电阻器和介观谷滤波器。在某些情况下，器件的可扩展性至关重要，如电阻计量等领域所示，石墨烯器件需要容纳100 μA量级的电流，以与现有基础设施兼容。然而，这些装置的制造仍然造成许多困难。在这项工作中，不寻常的量子化电阻中观察到的外延石墨烯Corbino pn结器件保持在i=2的平台，并同意与LTspice电路模拟器进行的数值模拟。描述实验和模拟数据的公式是根据经验得出的广义放置的三个电流端子，并准确地反映了观察到的部分边缘通道取消。这些结果支持使用紫外光刻作为扩大石墨烯基器件的一种方式，该器件具有适当窄的结，可以应用于各种子领域
2022-03-12 cond-mat.mes-hall
Light-induced valley currents and magnetization in graphene rings
研究了介观石墨烯环在皮秒脉冲激励下的非平衡动力学行为。我们预测电荷极化，电流和轨道磁化的超快积累。应用这里确定的光脉冲，在由固定的磁通量穿过的石墨烯环中产生非平衡谷电流。我们预测一个有限的石墨烯环的磁化，即使为消失的充电电流;磁化出现由于光诱导的差异的谷人口。
2009-10-10 cond-mat.mes-hall
Probing valley phenomena with gate-defined valley splitters
提出栅极定义的谷分裂器作为石墨烯多层中谷现象的直接输运探针，展示其工作原理与鲁棒性，并用于量子点谷极化探测及介观样品序参量解析。
2024-11-27 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic conductance fluctuations in graphene samples
在能量不是很接近狄拉克点的石墨烯样品中的介观电导波动的分析研究。我们证明了电导的变化$<[δG]^2>$是非常敏感的弹性散射打破山谷对称性。在没有这种散射的情况下（无序势在原子尺度上是平滑的，三角形翘曲可以忽略不计），方差$<[δG]^2 > = 4 < [δG]^2 >_\text{metal}$是常规金属的四倍，这是由于两倍的谷简并。在没有谷间散射的情况下，但对于强的谷内散射和/或强的翘曲$<[δG]^2 > =2 < [δG]^2 >_\text{metal}$。仅在强谷间散射$<[δG]^2 > = < [δG]^2 >_\text{metal}$的极限下。我们的理论解释了最近的数值结果，并可用于与现有的实验进行比较。
2008-01-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Graphene Rings in Magnetic Fields: Aharonov-Bohm Effect and Valley Splitting
基于紧束缚模型，通过数值计算研究了介观石墨烯环在垂直磁场作用下的电导。首先，我们考虑这种环的磁导，并观察Aharonov-Bohm效应。我们研究了不同制度的磁通量的量子霍尔制度，其中Aharonov-Bohm振荡被抑制。清洁（弹道）和无序（扩散）环的结果。第二，我们研究了弱耦合到引线的光滑质量边界环。我们发现，在封闭的石墨烯环的本征态的谷简并可以通过一个小的磁通量提升，这种提升可以观察到系统的输运性质。
2009-04-21 cond-mat.mes-hall
Quantitative transport measurements of fractional quantum Hall energy gaps in edgeless graphene devices
由于其宽的可调谐性，自旋和谷的内部自由度，和低的无序，石墨烯异质结构正在成为一个有前途的实验平台，分数量子霍尔（Fractional quantum Hall，HALL）的研究。然而，令人惊讶的是，运输测量揭示了许多更少的CNOH状态比散装电容探针。在这里，我们报告了双石墨门控单层石墨烯器件的制造在一个无边的Corbino型的几何形状，显示出深的CRYBH序列。热激活间隙揭示了一个可调的交叉之间的单组分和多组分间的CO2-H状态的零能量朗道水平，而第一朗道水平被发现主机一个意想不到的谷有序态在$ν=-4$。
2018-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conductance oscillations in Chern insulator junctions: valley-isospin dependence and Aharonov-Bohm effects
在相干态下，对量子霍尔石墨烯双极结产生的陈氏绝缘结的输运性质进行了理论研究。通过结的相干输运表现出两个介观特征：量子霍尔电导的谷-同位旋依赖性和界面通道的Aharonov-Bohm（AB）效应。我们证明了可以在具有完美边缘终端的石墨烯样品中测量谷-同位旋依赖性，从而导致最小陈数情况下的电导振荡。另一方面，虽然电导平台被发现是不清楚的较大的陈数，电导表现出振荡行为的周期是相对较长的比谷同位旋依赖的振荡。这种电导振荡归因于AB效应，这是隐含地由结界面附近的分裂金属通道创建的。我们指出，一个可能的起源不明确的高原先前推测是不完整的现实设备是低能见度电导振荡由于不平等的光束分裂。
2017-12-08 cond-mat.mes-hall
Valley Splitting Correlations Across a Silicon Quantum Well Containing Germanium
Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；University of Chicago（芝加哥大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Intel Corporation（英特尔公司）
本研究通过在SiGe/Si/SiGe异质结中制造1D量子点阵列，观察到谷分裂在不同长度尺度上的相关性，揭示了合金无序主导的谷能分裂机制，为可扩展量子器件设计提供了介观理解。
2026-02-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Mesoscopic Josephson effect in graphene disk at magnetic field
Institute for Theoretical Physics, Jagiellonian University（雅盖隆大学理论物理研究所）
研究了磁场下石墨烯盘中超导-石墨烯-超导结构的介观约瑟夫森效应，发现临界电流与正常态电阻乘积近似为Δ₀/e，且 skewness 为0.14，表明传输概率影响约瑟夫森电流相位关系。
2026-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Kondo Screening Cloud and Charge Quantization in Mesoscopic Devices
我们提出通过测量耦合到小量子点的一维系统中的电荷量子化来探测Kondo屏蔽云的有限尺寸xi_K。当系统中的化学势在零温度下变化时，当系统尺寸L与xi_K相当时，应该观察到由近藤效应控制的电荷阶跃。我们证明，如果采用标准Kondo模型，电子数为奇数或偶数的库仑阻塞谷宽度之比是xi_K/L的普适标度函数.
2008-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable Kondo effect in a bilayer graphene quantum channel
本研究通过双层石墨烯量子点接触观察到可调 Kondo 效应，揭示了 SU(4) 与 SU(2) Kondo 效应的转变。
2025-11-21 cond-mat.mes-hall
Modification of the scattering mechanisms in bilayer graphene in proximity to a molecular thin film probed in the mesoscopic regime
本研究通过低温输运测量发现，铜酞菁分子薄膜的邻近效应显著抑制了双层石墨烯的三角翘曲效应并恢复载流子手性，同时伴随电荷转移且迁移率退化极小。
2025-04-29 cond-mat.mes-hall
Kondo screening cloud and the charge staircase in one-dimensional mesoscopic devices
我们提出通过测量耦合到小量子点的一维系统中的电荷量子化来探测Kondo屏蔽云的有限尺寸xi_K。当系统中的化学势μ在零温度下变化时，当系统尺寸L与xi_K相当时，应该观察到电荷阶跃，其位置在由近藤效应控制的μ值处。我们证明，如果采用标准Kondo模型，电子数为奇数或偶数的库仑阻塞谷宽度之比是xi_K/L的普适标度函数.如果我们考虑电子-电子相互作用在一个单一的通道线，这个比例也取决于有效的Luttinger模型的参数;此外，标度是弱违反了边际体相互作用。对于嵌入环中的量子点的几何形状，我们证明了电荷阶跃对通过环的磁通量的依赖性由近藤屏蔽云的大小控制。
2008-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interaction-driven topological insulator states in strained graphene
石墨烯的电子性质可以通过机械变形来操纵，这为在新的机制和新的器件应用中研究狄拉克费米子开辟了前景。某些自然的应变配置产生大的几乎均匀的伪磁场，其在两个谷中具有相反的符号，并且产生平坦的自旋和谷简并的伪朗道能级（PLL）。本文研究了均匀磁场作用下应变石墨烯中库仑相互作用的影响。我们发现，自旋/谷简并的PLL得到解除的相互作用，从而产生拓扑绝缘体样的国家。特别是，当非零PLL被四分之一或四分之三填充时，会出现自发打破时间反转对称性的反常量子霍尔态。在半满PLL中，弱的自旋轨道相互作用稳定了时间反转对称的量子自旋霍尔态。这些多体状态的特点是量子化的电导和持久的高温标度设置的库仑相互作用，我们估计是几百开尔文在适度的应变值。分数填充时，出现了打破谷对称性的分数量子霍尔态。这些结果为在介观石墨烯中实现稳健的拓扑绝缘体态提供了一条新的途径。
2011-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pseudomagnetic focusing of valley-polarized beams in strained graphene
AGH University of Science and Technology（亚捷隆理工大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；University of Antwerp（安特卫普大学）；National Cheng Kung University（国立成功大学）；Slovak Academy of Sciences（斯洛伐克科学院）
本文通过可扩展紧束缚模型研究应变石墨烯中赝磁输运，展示弯曲石墨烯带可实现谷极化聚焦电流与电导振荡，为应变电子学提供新框架。
2026-10-22 cond-mat.mes-hall
Superconductivity in rhombohedral trilayer graphene
我们报道了在静电掺杂空穴的菱形三层石墨烯中观察到的超导电性。超导性发生在两个不同的区域内的空间内的栅极调谐的电荷载流子密度和施加的电位移场，我们表示为SC 1和SC 2。高质量的样品允许通过量子振荡详细映射正常状态费米表面，这表明在这两种情况下，超导性产生于由环形费米海描述的正常状态，该环形费米海接近于费米表面简并度变化的同位旋对称性破缺过渡。SC 1的上离面临界场$B_{C\perp}\approx 10 \mathrm{mT}$和SC 2的上离面临界场$1\mathrm{mT}$，分别意味着相干长度$ξ$为200 nm和600 nm。横向磁电子聚焦的同时观测意味着平均自由程$\ell\gtrsim3.5\mathrm{μm}$。因此，超导性处于清洁极限的深处，具有无序参数$d=ξ/\ell<0.1$。SC 1出现从顺磁正常状态，并与泡利顺磁极限一致的面内磁场抑制。相比之下，SC2从自旋极化、谷非极化的半金属中出现。面内临界场的测量表明，这种超导体超过泡利极限至少一个数量级。我们讨论了我们的结果，在几个机制，包括传统的声子介导的配对，配对由于近端的同位旋顺序的波动，和固有的不稳定性的环形费米液体。我们在一个干净的和结构简单的二维金属托管各种门调谐磁状态的超导性的观察可能使一类新的场效应控制介观电子器件相结合的相关电子现象。
2021-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
