基于单自旋量子传感器的石墨烯-金属界面磁传输成像

磁传输是凝聚态物理学中许多重要现象的基础，如霍尔效应和磁阻 (MR) 效应。迄今为止，大多数磁传输研究都基于体阻值测量，无法直接获取空间传输模式的微观细节。本文报道了使用扫描单自旋量子磁计进行纳米尺度磁传输成像的成果，该成像技术在室温下演示于石墨烯-金属混合器件上。通过在提升磁场 (~0.5 T) 下可视化电流流动，我们直接观察到石墨烯-金属界面附近电流的洛伦兹偏转，这是磁传输的标志性特征。将局部电流分布与全局阻值测量相结合，我们揭示了该混合器件的传输特性由内在的 Dirac 锥附近的 MR、载流子水动力学、界面阻值以及纳米尺度器件几何形状等复杂相互作用所主导。此外，跨越界面的局部传输模式的获取，使我们能够定量映射接触阻值在空间上的变化，这在由二维材料制造的电子器件中常见，却难以表征。我们的工作证明了纳米尺度电流成像技术在研究难以通过阻值测量探测的复杂电子传输现象方面的潜力。