石墨烯中声子介导的室温量子霍尔输运
介观与纳米尺度物理
2023-01-23 v1
摘要
二维电子系统(2DESs)中的量子霍尔(QH)效应通常在液氦温度下观测到,此时晶格振动被强烈抑制,体载流子散射由无序主导。然而,由于大的朗道能级(LL)分裂(在 B = 30 T 时约 2000 K),石墨烯可支持 QH 效应直至室温(RT),同时伴随波矢与电子磁长度倒数 commensurate 的声学声子的不可忽略的布居。在此,我们证明封装于六方氮化硼(hBN)中的石墨烯实现了一种新颖的输运 regime,其中 QH 相中的耗散主要由电子-声子散射支配。通过在背栅器件 ensemble 中研究填充因子 2 下直至 RT 的热激活输运,我们表明高 B 场行为与其零 B 场输运迁移率相关。借此,我们将超洁净石墨烯中公认的声子限制电阻率的观念扩展至迄今未被探索的高场领域。
引用
@article{arxiv.2301.08674,
title = {Phonon-mediated room-temperature quantum Hall transport in graphene},
author = {Daniel Vaquero and Vito Clericò and Michael Schmitz and Juan Antonio Delgado-Notario and Adrian Martín-Ramos and Juan Salvador-Sánchez and Claudius S. A. Müller and Km Rubi and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Bernd Beschoten and Christoph Stampfer and Enrique Diez and Mikhail I. Katsnelson and Uli Zeitler and Steffen Wiedmann and Sergio Pezzini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.08674},
year = {2023}
}
备注
17 pages, 4 figures. Supplementary information available at https://doi.org/10.1038/s41467-023-35986-3