具有 [0001] 倾斜晶界的石墨烯中量子霍尔效应的破坏
介观与纳米尺度物理
2015-06-24 v1
摘要
化学气相沉积 (CVD) 生长的石墨烯中半整数量子霍尔效应 (QHE) 受到抑制的原因尚不清楚。我们提出这可能与材料中的扩展缺陷有关，并展示了具有连接霍尔棒器件两侧的 [0001] 倾斜晶界的石墨烯中的量子霍尔效应结果。此类晶界包含 5-7 元环复合体，其容纳的缺陷态发生杂化形成能带，其金属化程度取决于晶界缺陷密度。在磁场中，霍尔棒两侧的边缘态可通过沿晶界的缺陷态相互连接。这破坏了霍尔电阻量子化并导致非零纵向电阻。安德森无序可部分恢复量子化，此时电流转而沿晶界处的返回路径流动，具体取决于晶界中的缺陷密度和无序强度。由于化学气相沉积制备的石墨烯晶粒尺寸通常较小，这可能有助于解释为何由该材料制成的器件中量子霍尔效应通常发育不良。
引用
@article{arxiv.1408.0394,
title = {Destroyed quantum Hall effect in graphene with [0001] tilt grain boundaries},
author = {Anders Bergvall and Johan M. Carlsson and Tomas Lofwander},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.0394},
year = {2015}
}
备注
5 pages, 4 figures