工程化双层石墨/黑磷异构结构中的非线性霍尔效应
介观与纳米尺度物理
2025-01-23 v1 材料科学
摘要
二维钝化层材料提供了一个高度可调的平台，用于通过破坊对称性来生成新兴的量子现象。堆叠引起的界面对称性破坊为调制其电子属性提供了有效方法，以用于功能器件。本文通过将双层石墨与黑磷（一种低对称性半导体）进行策略性堆叠，以破坊对称性并诱导可持续至室温的非线性霍尔效应（NLHE）。有趣的是，发现NLHE通过在固定载流子浓度下变化电气位移场而发生符号反转。尺度分析表明，NLHE的符号反转来自Berry曲率偶极子（BCD）和外在散射的贡献。位移场引起的BCD符号反转表明，Berry曲率热点在双层石墨中不同费米洼口之间的不对称分布。我们的发现表明，通过对钝化层异构结构进行对称性工程，对于基于非线性量子器件（如高频整流器和无线充电）的室温应用具有前景。
关键词
引用
@article{arxiv.2501.12648,
title = {Engineering nonlinear Hall effect in bilayer graphene/black phosphorus heterostructures},
author = {Xing-Guo Ye and Zhen-Tao Zhang and Peng-Fei Zhu and Wen-Zheng Xu and An-Qi Wang and Zhi-Min Liao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.12648},
year = {2025}
}