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石墨烯中相干输运的成像(第二部分):探测弱局域化

介观与纳米尺度物理 2015-05-18 v1

摘要

石墨烯为量子输运研究开辟了新途径,在相干电子学方面具有潜在应用。相干输运对石墨烯样品中微观无序引起的散射非常敏感:沿不同路径传播的电子波相互干涉,改变总电导。弱局域化由波的相干背散射产生,而普适电导涨落则通过对所有路径求和产生。在这项工作中,我们使用液氦冷却的扫描探针显微镜,通过利用探针在石墨烯器件中创建一个可移动散射体,获得了弱局域化的电导图像。该技术使我们能够使用尺寸与电子波长相当的探针来研究相干输运。磁导率随探针位置变化的图像通过移动单个散射体来映射无序效应,揭示了电子干涉如何被探针扰动所改变。通过平均探针创建散射体在不同位置处的磁导率迹线,获得了B=0处电导率的弱局域化凹陷。该凹陷的宽度ΔB_WL给出了在固定电荷密度下电子相干长度L_φ的估计。这种“扫描散射体”方法通过直接扰动产生这些干涉效应的无序构型,为研究石墨烯中的相干输运提供了一种新途径。

关键词

引用

@article{arxiv.1001.5448,
  title  = {Imaging coherent transport in graphene (Part II): Probing weak localization},
  author = {Jesse Berezovsky and Robert M Westervelt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1001.5448},
  year   = {2015}
}

备注

18 pages, 7 figures