石墨烯-InAs 纳米线垂直异质结构中的反常热电势振荡
介观与纳米尺度物理
2021-07-07 v3
摘要
热电测量有潜力揭示低维材料的态密度。在此，我们展示单层石墨烯-纳米线（NW）异质结构的反常热电行为，其显示出随掺杂浓度变化的巨大振荡。我们的器件由 InAs NW 和石墨烯垂直异质结构组成，通过薄（~10nm）六方氮化硼（hBN）层进行电隔离。与传统的将加热器置于样品一侧的热电测量不同，我们使用置于石墨烯沟道中间的 InAs NW（直径 ~50 nm）作为局域加热器。我们测量由 NW 中焦耳热在石墨烯中诱导的热电压，作为温度（1.5K - 50K）和载流子浓度的函数。双层石墨烯（BLG）-NW 异质结构中的热电压在狄拉克点附近发生符号改变，正如 Mott 公式所预测。相反，跨单层石墨烯（MLG）-NW 异质结构测得的热电压在狄拉克点附近显示出反常的大幅振荡，未见于由同一器件上测量的电导率导出的 Mott 响应中。该反常振荡是 NW 静电势修饰 MLG 中态密度的特征，其在 NW-BLG 器件中弱得多。异质结构堆叠的热计算表明温度梯度在 NW 下方的石墨烯区域占主导，因而对修饰的态密度敏感，导致热电压中的反常振荡。此外，施加磁场后，我们探测到由于 MLG 和 BLG 中朗道能级形成引起的态密度修饰。
引用
@article{arxiv.2009.08882,
title = {Anomalous thermopower oscillations in graphene-InAs nanowire vertical heterostructures},
author = {Richa Mitra and Manas Ranjan Sahu and Aditya Sood and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Hadas Shtrikman and Subroto Mukerjee and A. K. Sood and Anindya Das},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.08882},
year = {2021}
}
备注
27 pages, 16 figures