可调库仑屏蔽实现的毫特斯拉量子化
介观与纳米尺度物理
2025-08-28 v1
摘要
石墨烯的电子质量在过去二十年间显著提升，揭示了若干新现象。然而，即便是最先进的器件也存在显著的空间电荷涂落，源自封装晶体内部的带电缺陷，限制了器件性能。本文通过组装其中石墨烯被其他石墨烯层封装的器件，并通过约10-30度的大扭角实现与其电子解耦来克服这一问题。封装石墨烯层的掺杂引入强库仑屏蔽，由于层间亚纳米距离的作用，使相邻层的不均匀性降低至每平方微米仅几载流子。所获得的提升质量表现为在约5毫特斯拉的磁场强度下即可实现洛伦兹量子化，从而使其能够分辨达到狄拉克点的小能隙。本文所提出的封装方法可扩展至其他二维体系，进一步探索超纯净器件的电子性质。
引用
@article{arxiv.2507.23626,
title = {Milli-Tesla Quantization enabled by Tuneable Coulomb Screening in Large-Angle Twisted Graphene},
author = {I. Babich and I. Reznikov and I. Begichev and A. E. Kazantsev and S. Slizovskiy and D. Baranov and M. Siskins and Z. Zhan and P. A. Pantaleon and M. Trushin and J. Zhao and S. Grebenchuk and K. S. Novoselov and K. Watanabe and T. Taniguchi and V. I. Falko and A. Principi and A. I. Berdyugin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.23626},
year = {2025}
}