Synthesizing $2h/e^2$ resistance plateau at the first Landau level confined in a quantum point contact
全面理解量子霍尔边缘传输，特别是$2/3$态等Laughlin态的空穴共轭，对于推进基础量子霍尔物理和增强量子霍尔边缘干涉术的设计至关重要。在这项研究中，我们报告了一个强大的中间$2h/e^2$电阻量子化的量子点接触（QPC）时，散装设置在分数填充$2/3$量子霍尔态。我们的研究结果表明，两个平衡过程的发生。首先，沿着软QPC臂限制势移动的共同传播的$1/3$边缘完全平衡，并充当单个$2/3$边缘模式。第二，进一步用在QPC中形成的整数$1$边缘模式平衡$2/3$边缘模式。它们之间的完全混合导致在$2h/e^2$量化的对角电阻值。对于散装填充$5/3$发生类似过程，导致中间$(2/3)h/e^2$电阻量化。
2023-01-24 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
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
Interaction of a graphene sheet with a ferromagnetic metal plate
纳米级表面力，如Casimir和范德华力，可以对制造，处理和组装过程以及微和纳米器件的性能产生重大影响。本文研究和计算了真空中石墨烯片与铁磁金属基底之间的Casimir力。石墨烯的反射系数依赖于石墨烯电导率，并且石墨烯的电导率由Kubo形式描述。金属的磁性对Casimir相互作用有影响。磁效应在低温或高化学势时起重要作用。数值结果还表明，金属板的厚度对Casimir力的影响很小。本研究对Casimir力的研究和发现将为微纳器件的设计和制造提供有用的信息和有效的解决方案，特别是在微纳加工、制造、操作、组装和计量等领域。
2012-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance of layered conductors under conditions of topological phase transition
本文从理论上研究了在强磁场中，具有多层费米面（FS）的层状导体在Lifshic拓扑转变附近，由于外力作用（压力）的影响，FS相互淹没在一起（最终改变FS的连通性）时的电阻。针对FS为轻度波纹圆柱体形状且脉冲空间中有两个重复周期分布的波纹平面的情况，进行了拓扑转变附近的磁电阻分析。当FS平面薄片充分接近圆柱体时，载流子产生一个FS薄片到另一个FS薄片的磁击穿，从而降低了磁阻对面内电流的急剧各向异性。而不是平方增加与磁场，较慢的电阻增长保持在一个广泛的磁场范围内的字段中的线性。在拓扑转变附近，当FS层之间的能隙小到可以忽略时，电阻饱和。
2014-10-30 cond-mat.mes-hall
Chiral Unitary Quantum Phase Transition in 2H-Fe$_x$TaSe$_2$
在过渡金属二硫属化合物$2H$-TaSe $_2$中，观察到铁掺杂引起的准二维电子系统的金属-绝缘体转变。$2H$ -Fe、$_x$、TaSe、$_2$（$0 \leq x \leq 0.120$）单晶的方块电阻在最低温度下随$x$的增加而增加约为$10^6$倍。我们研究了电阻的温度依赖性，并发现了一个金属-绝缘体转变的临界薄层电阻$11.7 \pm 5.4$ k $\rmΩ$。局部化长度$ν$的临界指数估计为$0.31 \pm 0.18$。临界薄层电阻和$ν$的值与\textit{chiral unitary class}的值一致（分别小于$h/1.49e^2=17.3$、$\rmΩ$和$0.35 \pm 0.03$）。我们认为$2H$-Fe $_x$ TaSe $_2$是手性幺正类，而不是标准的幺正类.
2016-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Graphene Hall bar with an asymmetric pn-junction
我们研究了含有PN结的单层石墨烯霍尔条结构在弹道机制下的霍尔和弯曲电阻的磁场依赖性。当两个区域都是n型时，霍尔电阻占主导地位，并形成霍尔型平台。这些平台的出现是由于斯涅耳定律对角度的限制，只允许具有一定初始角度的电子通过电势阶跃。平台的大小及其位置由电势界面的位置以及所施加电势的值确定。当第二区域是p型时，弯曲电阻占主导地位，由于蛇态的存在，弯曲电阻在场中是不对称的。改变霍尔条中pn界面的位置会强烈影响这些状态，因此弯曲电阻也会改变。改变施加的电势，我们观察到弯曲电阻在电荷中性点（CNP）附近表现出与pn界面的位置无关的峰值，而霍尔电阻在CNP交叉时表现出符号反转，这与最近的实验非常一致[J. R. Williams等人，物理修订版信函107，046602（2011）]。
2013-12-04 cond-mat.mes-hall
Graphene-Ferroelectric Hybrid Structure for Flexible Transparent Electrodes
石墨烯具有优异的光学、机械和电学性能，使其成为新型光电子学、光子学和柔性透明电极应用的新兴材料。然而，石墨烯的相对高的薄层电阻是许多这些应用的主要限制。在这里，我们提出了一种使用非挥发性铁电聚合物门控在大规模CVD单层石墨烯中实现低薄层电阻的新方法。在这种混合结构中，大规模石墨烯被非挥发性铁电偶极子重掺杂至高达3{ \times } × 1013 cm-2，在环境条件下产生120 Ω{ \Box }的低薄层电阻。石墨烯-铁电透明导体（GFeTC）由于铁电聚合物的高度透明性质而表现出从可见光到近红外范围的大于95%的透射率。结合其优异的机械柔性、化学惰性和铁电聚合物的简单制造工艺，所提出的GFeTC代表了大规模石墨烯基透明电极和光电子学的新路线。
2013-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum exciton solid with embedded electron-hole solids in double-layer WSe2
The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；University of Delaware（特拉华大学）
研究双层WSe2在不同电子-空穴密度下的量子激子固体特性，揭示了电子-空穴密度相等时激子固体的量子边缘缺陷输运机制，以及不同密度下嵌入固体对库仑拖拽电阻的影响。
2026-04-04 cond-mat.mes-hall
Temperature dependent deviations from ideal quantization of plateau conductances in GaAs quantum point contacts
在0.3 ~ 10 K温度范围内，对GaAs量子点接触平台电导的温度依赖性进行了详细的实验研究。由于由浅蚀刻技术产生的强横向限制，我们能够观察到以下意想不到的功能：测量的中平台电导的线性温度依赖性。我们讨论了一个依赖于温度的解释，固有的串联电阻，由于在2D-1D过渡区的非弹道效应。这些结果已被复制在几个样品从不同的GaAs/GaAlAs异质结，并观察到在不同的实验装置。
2002-08-23 cond-mat.mes-hall
Compact chromium oxide thin film resistors for use in nanoscale quantum circuits
我们报告的一系列薄氧化铬薄膜的电特性，直流溅射生长，以评估其适用性作为纳米电子学芯片电阻。通过增加氧掺杂的水平，氧化铬膜的室温方块电阻从28 $Ω/ \square$变化到32.6k $Ω/ \square$。研究了在液氦中冷却到4.2K时电阻的变化;在4.2K时，薄层电阻随组分从65 $Ω/ \square$到20 G以上$Ω/ \square$而变化。所有测量的膜在所有测量的温度下显示欧姆行为。对于用于使用硅纳米线进行量子相位滑移测量的片上器件，需要硅纳米线和氧化铬之间的界面。通过表征界面接触电阻，我们发现金中间层是有利的：氧化铬-金界面的比接触电阻率为0.15 m $Ω$ cm $^2$，远低于直接氧化铬-硅界面的值65 m $Ω$ cm $^2$。我们的结论是，这些氧化铬薄膜是适合用于纳米级电路作为高价值的电阻器，与电阻率可调的氧含量。
2014-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Realization and transport investigation of a single layer-twisted bilayer graphene junction
我们报道了单层石墨烯（SLG）-扭曲双层石墨烯（tBLG）结器件的低温输运研究。器件中的SLG-tBLG结是通过化学气相沉积生长的，并且器件是在Si/SiO $_2$衬底上以霍尔条结构制造的。测量了霍尔栅两侧SLG-tBLG结的纵向电阻（交叉结电阻）以及器件中SLG和tBLG的霍尔电阻。在量子霍尔制度，测量表明，所测得的交叉结电阻表现出一系列新的量子化平台和这些电阻平台的外观可以归因于沿SLG-tBLG结界面的良好定义的边缘通道输运的存在。测量结果还表明，在霍尔条两侧测量的交叉结电阻之间的差异提供了对构成SLG-tBLG结的两个石墨烯层中的边缘沟道传输特性以及tBLG层中朗道能级的简并提升的灵敏测量。还进行了量子霍尔制度中的交叉结电阻的温度依赖性测量，并提取了沿SLG-tBLG结界面的边缘沟道输运的体朗道能级的横向输运的影响。这些结果丰富了对石墨烯混合结构中跨界面电荷输运的理解，并为探测石墨烯器件中的奇异量子现象开辟了新的机会。
2020-04-16 cond-mat.mes-hall
Ultrathin epitaxial graphite: 2D electron gas properties and a route toward graphene-based nanoelectronics
我们已经制备了具有显著二维电子气（2DEG）行为的外延石墨薄膜。通过热分解在6 H-SiC的（0001）表面上生长了典型的由3个石墨烯片组成的薄膜，并通过表面科学技术对其进行了表征。的低温电导跨越的范围内的本地化制度根据结构状态（平方电阻1.5千欧姆至225千欧姆在4 K，具有正的磁导）。低电阻样品在二维上表现出弱局域化的特征，由此我们估计了弹性和非弹性的平均自由程。在低场下，霍尔电阻在高达4.5 T时是线性的，这可以通过每个石墨烯片的密度为10^{12} cm^{-2}的n型载流子来很好地解释。最高度有序的样品表现出Shubnikov-de Haas振荡，其对应于在霍尔电阻中观察到的非线性，表明潜在的新量子霍尔系统。我们表明，高迁移率的薄膜可以通过传统的光刻技术图案化，我们演示了调制的膜电导使用顶栅电极。这些关键元素表明基于纳米图案化外延石墨烯（NPEG）的电子器件应用具有大规模集成的潜力。
2004-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Good Practice Guide on the electrical characterization of graphene using non-contact and high-throughput methods
石墨烯的电特性，无论是在平面片或适当的几何形状的形式，可以接近使用非接触方法已经用于薄膜材料。然而，石墨烯的极薄（以及相应的体积）使得这些方法的正确应用变得困难。感兴趣的电特性（薄层电阻率/电导率、载流子的浓度和迁移率）必须通过几何和电建模从测量结果间接导出;这些模型背后的假设（例如，均匀性和各向同性、施加场的有效值等）需要仔细考虑。测量是否可追溯到国际单位制以及测量不确定度的正确表达是一个问题。本指南侧重于非接触和高通量方法，即石墨烯样品表面在任何阶段都不与任何金属电极物理接触的方法。还提供了关于联系方式的配套指南。讨论的方法有：- 使用扫描开尔文探针显微镜（SKPM）测量表面电势和功函数; -通过微波谐振腔测量薄层电阻; -通过太赫兹时域光谱（THz-TDS）测量薄层电阻;对于每种方法，讨论了相应的测量协议，其描述：- 测量设备/仪器的说明; -校准标准和实现可追溯测量的方法;
2020-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
30 inch Roll-Based Production of High-Quality Graphene Films for Flexible Transparent Electrodes
我们报告说，30英寸规模的多个卷到卷转移和湿化学掺杂大大提高了通过化学气相沉积在辊型Cu衬底上生长的石墨烯膜的电性能。所得石墨烯膜在~ 90%透明度下显示出低至~30欧姆/平方的薄层电阻，这优于商业透明电极如氧化铟锡（ITO）。石墨烯单层显示出低至~125欧姆/平方的薄层电阻，具有97.4%的光学透射率和半整数量子霍尔效应，表明这些石墨烯膜的高质量。作为实际应用，我们还制作了基于石墨烯透明电极的触摸屏面板器件，显示出非凡的机械和电气性能。
2010-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
