由电子Umklapp散射引起的石墨烯超晶格额外电阻
介观与纳米尺度物理
2018-11-19 v1
摘要
Umklapp过程作为唯一能使电子将动量传递给晶格从而在无纯金属中提供有限电阻的内在机制，起着基础性作用。然而，Umklapp散射在实验中一直难以观测，因为它很容易被其他耗散机制掩盖。在此我们表明，电子-电子Umklapp散射在很宽的温度和载流子密度范围内主导了氮化硼上石墨烯超晶格的输运性质。Umklapp过程引起巨大的额外电阻，其随超晶格周期增大而快速增加，并且与标准非超晶格石墨烯器件相比，导致室温迁移率劣化超过一个数量级。Umklapp散射呈现二次温度依赖关系，并伴随显著的电子-空穴不对称性，该效应对空穴远强于电子。除基础意义外，我们的结果对设计基于具有超晶格异质结构的潜在电子器件有直接启示。
引用
@article{arxiv.1808.05592,
title = {Excess resistivity in graphene superlattices caused by umklapp electron-electron scattering},
author = {J. R. Wallbank and R. Krishna Kumar and M. Holwill and Z. Wang and G. H. Auton and J. Birkbeck and A. Mishchenko and L. A. Ponomarenko and K. Watanabe and T. Taniguchi and K. S. Novoselov and I. L. Aleiner and A. K. Geim and V. I. Fal'ko},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.05592},
year = {2018}
}