具有谷内和谷间散射的绝缘石墨烯边缘扩散

石墨烯中的能隙工程可能为晶体管器件开辟道路，使其电流可以随意开关。然而，人们可能会问，仅凭半导体能隙是否足以抑制石墨烯中的电流。在本文中，我们证明，尽管存在体能隙，石墨烯沿样品边缘仍可能具有金属导电性（前提是边缘长度短于局域化长度）。我们在具有锯齿型边界的单层石墨烯中发现了这一点，即使存在体能隙，该边界也承载无隙传播边缘态。通过产生谷间散射，样品无序会降低边缘电导。然而，对于弱散射，会出现一种金属机制，其每自旋的扩散电导为$G = (e^2/h)(l_{KK'} / L)$，其中$l_{KK'}$是由于谷间散射导致的输运平均自由程，$L >> l_{KK'}$为边缘长度。我们还考虑了由平滑无序（例如基底中的远程电离杂质）引起的谷内散射。虽然谷内散射有助于弹性准粒子寿命，但它对$G$没有影响。