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高质量石墨烯器件在室温下明确定义 Kohn 反常的观测

介观与纳米尺度物理 2022-07-21 v1

摘要

由于其超薄特性,石墨烯量子光电子学研究(如栅压依赖的石墨烯拉曼特性)受到衬底及周围环境相互作用的干扰。例如,使用带封盖热氧化层的掺杂硅将观测限制在了低温下与绝热 Born-Oppenheimer 近似失效相关的明确定义 Kohn 反常行为。在此,我们设计了一种光电子器件,由单层石墨烯与薄石墨引线形成电接触,置于原子级平坦的六方氮化硼 (hBN) 衬底上,并以超薄金 (Au) 层作为栅极。我们表明该器件光学透明、无背景光学峰及器件组件的光致发光,且不产生激光诱导的静电掺杂(光掺杂)。这使得室温栅压依赖的拉曼光谱效应得以实现,而这些效应此前仅在低温下被观测到,尤其是 Kohn 反常声子能量归一化。这种通过使石墨烯光电子特性与衬底效应解耦的新器件架构,使得在室温下观测量子现象成为可能。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.09595,
  title  = {Observation of well-defined Kohn-anomaly in high-quality graphene devices at room temperature},
  author = {Andreij C. Gadelha and Rafael Nadas and Tiago C. Barbosa and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Leonardo C. Campos and Markus B. Raschke and Ado Jorio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.09595},
  year   = {2022}
}