相互作用诱导的石墨烯 $g$-因子增强

我们在 Thomas-Fermi 模型框架下，利用 Hartree 和 Hubbard 近似，研究了垂直磁场中电子相互作用对石墨烯自旋分裂及 $g$-因子的影响。我们发现，与自由电子值 $g=2$ 相比，$g$-因子得到了增强，并作为填充因子 $\nu$ 的函数在 $2\leq g^{\ast}\lesssim 4$ 范围内振荡，在偶数 $\nu$ 处达到最大值，在奇数 $\nu$ 处达到最小值。我们概述了基底中带电杂质的作用，结果显示其会抑制 $g^{\ast}$-因子的振荡。随着杂质浓度的增加，这种效应变得尤为显著，此时有效 $g$-因子变得与填充因子无关，达到 $g^{\ast}\approx 2.3$ 的值。文中还讨论了与近期实验的关系。