单栅极性轨迹行为于平带多层石墨烯器件中

许多层状范德鲁克 (van der Waals) 材料的核心特征之一是能够通过上下栅极精确控制其电荷掺杂 $n$ 和电场位移 $D$。对于仅由少数层组成的器件，通常假设 $D$ 导致结构中层间势能呈线性分布。在本文中，我们表明，这一假设对于广泛基于伯纳尔堆叠或方形堆叠多层石墨烯的晶体和莫尔结构的范德鲁克材料体系中并不成立。我们发现，费米能级附近的电子性质主要由源自伯纳尔堆叠晶体面的特殊层极化态决定，这些层极化态通常与层程化态共存于同一能带中。我们发现一种新型机制，使得层程化态完全屏蔽来自遥远栅极施加的偏置对层极化态的影响。这种屏蔽机制导致一种异常的情况：尽管两端栅极的电压如期对能带进行掺杂，但能带色散及其相关电子性质主要（有时甚至完全）由靠近层极化态的栅极来支配。我们的结果揭示了解释许多平带石墨烯结构中典型单栅极性控制传输特征背后新型电子机制，为准确建模这些系统提供了关键理论见解。