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利用 LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ 纳米结构在石墨烯中实现可重构边缘态调控

介观与纳米尺度物理 2019-03-28 v2

摘要

石墨烯的性质对其相对于电荷中性点(CNP)的掺杂非常敏感。调节 CNP 通常需要电学门控或化学掺杂。在此,我们描述了一种利用 LaAlO3_3/SrTiO3_3 (LAO/STO) 异质结构和导电原子力显微镜(c-AFM)光刻技术以纳米级精度可逆控制石墨烯中 CNP 的方法。可以用导电 AFM 探针图案化 LAO/STO 界面的局域电子密度及由此产生的电导率,并将其置于距有源石墨烯器件两纳米之内。邻近的 LAO/STO 纳米结构将石墨烯 CNP 的位置移动约 101210^{12} cm2^{-2},并且也是可门控的。在此我们利用该效应在石墨烯中创建可重构边缘态,并使用量子霍尔效应进行探测。在一个分裂霍尔器件中观察到 h/e2h/e^2h/3e2h/3e^2 的量子化电阻平台,证明了沿 c-AFM 写入边缘的边缘输运依赖于磁场的极性和电流的方向。该技术可轻易推广到其他器件几何结构。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.02030,
  title  = {Reconfigurable edge-state engineering in graphene using LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ nanostructures},
  author = {Jianan Li and Qing Guo and Lu Chen and Shan Hao and Yang Hu and Jen-Feng Hsu and Hyungwoo Lee and Jung-Woo Lee and Chang-Beom Eom and Brian D'Urso and Patrick Irvin and Jeremy Levy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.02030},
  year   = {2019}
}

备注

12 pages