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双极性少层黑磷的量子输运

介观与纳米尺度物理 2017-11-01 v2

摘要

少层黑磷具有独特的电子特性,能够引发显著的量子现象,从而为探索低维涌现关联现象提供了丰富的平台。在提升空穴掺杂少层黑磷的质量及其量子输运研究方面已取得重大进展,而电子掺杂少层黑磷的相关进展则相对有限。本文报道了少层黑磷中的双极性量子输运,明确展示了空穴输运的量子霍尔效应,并呈现了电子输运量子霍尔效应的清晰特征。通过使电子掺杂黑磷的自旋分辨朗道能级重合,我们测量了自旋磁化率 χs=mg=1.1±0.03\chi_s=m^\ast g^\ast=1.1\pm0.03。该值大于空穴掺杂黑磷的对应值,表明自旋分辨朗道能级在能量上呈等距排列。显然,n 型黑磷提供了一个具有自旋向上和自旋向下状态等距序列的独特平台,可用于探索量子自旋电子学。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.05177,
  title  = {Quantum Transport in Ambipolar Few-layer Black Phosphorus},
  author = {Gen Long and Denis Maryenko and Sergio Pezzini and Shuigang Xu and Zefei Wu and Tianyi Han and Jiangxiazi Lin and Yuanwei Wang and Liheng An and Chun Cheng and Yuan Cai and Uli Zeitler and Ning Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.05177},
  year   = {2017}
}