弹道石墨烯中的巨谷-同位旋电导振荡

在高磁场下，石墨烯的电导由半整数量子霍尔效应主导。通过局部静电门控，可以形成一个垂直于石墨烯边界的 p-n 结，量子霍尔通道沿着该结共同传播。Tworzidło 及其合作者曾预言，如果结的两侧都只填充了最低朗道能级，那么电导将由边界处的谷（同位旋）极化以及薄片的宽度决定。由于沿着 p-n 界面共同传播的通道之间存在散射（均衡化），这一效应迄今仍未被观测到。在此，我们研究了封装石墨烯中的 p-n 结，其具有一个可移动的 p-n 界面，使我们能够探测石墨烯薄片的边界构型。我们观测到了量级为 e²/h 的巨大量子电导振荡，这些振荡仅取决于 p-n 结的位置，提供了同位旋定义的电导的第一个特征。我们的实验得到了量子输运计算的支持。