石墨烯中的边缘磁输运：结合解析与数值研究

本文利用非平衡格林函数方法，理论上研究了垂直磁场下石墨烯条带边界处的电流流动。在边界发生镜面反射的情况下，霍尔电阻显示出等间距峰值，这是由经典回旋运动引起的。当磁场强度增加时，观察到异常的电阻振荡，类似于在非相对论二维电子气中发现的现象 [New. J. Phys. 15:113047 (2013)]。通过使用一个允许解析求解狄拉克方程的简化模型，我们将这些振荡解释为由占据的边缘态之间的干涉引起的霍尔电阻拍频。文中给出了一个关于实验可观测性的经验法则。此外，石墨烯中的局部电流流动受边界几何形状的显著影响。有限边缘电流存在于扶手椅型（armchair）边缘，而锯齿型（zigzag）边缘上的电流则完全消失。在扩散边界散射情况下，可以观察到量子霍尔阶梯。局部电流中空间分离的边缘通道数量等于占据的朗道能级数量。局部态密度中的边缘通道虽然被抹平，但如果仅考虑碳原子的一个子集，则可以使其显现。