纳米图案化石墨烯中的电荷与自旋输运各向异性

各向异性电子输运是实现纳米级电路设计的一种可能途径，尤其在二维材料中。迄今为止，在图案化石墨烯中引入此类特性的方案依赖于大规模结构非均匀性。在此，我们从理论上探讨随机但均匀的锯齿边三角形穿孔分布如何产生电荷与自旋输运中的空间各向异性。研究发现，在各向异性电子输运在穿孔边缘存在显著无序的情况下依然持续，表明其在现实实验条件下具有可行性。此外，控制穿孔的相对取向可对透射电子实现自旋过滤，从而导致半金属性各向异性输运态。我们的发现指向在二维平台中对电荷与自旋控制的共同集成，该平台与纳米电路设计相关。我们进一步强调几何效应如何使有限样品在没有任何此类机制体相特征的情况下显示出有限横向电阻（令人联想到自旋霍尔效应），并探讨该行为背后的潜在对称性。