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利用扫描金刚石磁力计对双层石墨烯中亚微安电流成像

介观与纳米尺度物理 2022-06-17 v1 量子物理

摘要

纳米尺度电子输运引发了许多引人入胜的物理现象,并伴随有独特的空间电流分布模式。在此,我们报道了在室温下对双层石墨烯中二维电流分布的高灵敏度磁成像。通过将源漏电流的动态调制与金刚石探针中氮空位中心的交流量子传感相结合,我们获得了磁场与电流密度图,其灵敏度分别高达 4.6 nT 和 20 nA/μ\mum。空间分辨率为 50-100 nm。我们进一步提出一组方法,用于增大该技术的动态范围并减轻磁力计操作对电子输运的不期望反作用。电流密度图揭示了流型中的局部变化以及通过背栅电势对电流进行的全局调控。未观测到流体力学输运的特征。我们的实验证明了在二维材料与导体中对纳米尺度输运细微特征成像的可行性。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.06934,
  title  = {Imaging of sub-$\mu$A currents in bilayer graphene using a scanning diamond magnetometer},
  author = {M. L. Palm and W. S. Huxter and P. Welter and S. Ernst and P. J. Scheidegger and S. Diesch and K. Chang and P. Rickhaus and T. Taniguchi and K. Wantanabe and K. Ensslin and C. L. Degen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.06934},
  year   = {2022}
}

备注

9 pages, 5 figures