hBN/石墨烯/hBN 超晶格中的热功率
介观与纳米尺度物理
2023-09-25 v1 材料科学
量子物理
摘要
热电效应对费米能级附近态密度的不对称性高度敏感,并可用作探测电子结构的手段。我们在高质量单层石墨烯中实验研究热功率,其异质结构由完整 hBN 封装与一维边缘接触构成,且石墨烯与 hBN 晶格对齐。当石墨烯与其中一层 hBN 对齐时,我们展示了热功率随载流子密度变化出现额外的符号反转,直接证明了莫尔超晶格的存在。我们表明热功率的温度依赖性能够评估内置应变涨落与范霍夫奇点的影响,并暗示了 Umklapp 电子-电子散射过程的存在。由于热功率在中性点附近出现峰值,这可用于探测能谱简并度。进一步,当石墨烯与上下 hBN 晶体双对齐时,热功率呈现出由微分超莫尔晶格引起的多重克隆狄拉克点的特征。对两种情况我们都评估了热功率与莫特公式的吻合程度。最后,我们展示同一超晶格器件可通过控制载流子密度实现由温度驱动的热功率从正到负及反之的反转。热功率研究为探究二维超晶格电子结构提供了替代途径,同时为调控此类异质结构的热电响应提供了机遇。
引用
@article{arxiv.2306.08705,
title = {Thermopower in hBN/graphene/hBN superlattices},
author = {Victor H. Guarochico-Moreira and Christopher R. Anderson and Vladimir Fal'ko and Irina V. Grigorieva and Endre Tóvári and Matthew Hamer and Roman Gorbachev and Song Liu and James H. Edgar and Alessandro Principi and Andrey V. Kretinin and Ivan J. Vera-Marun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.08705},
year = {2023}
}
备注
9 pages, 3 figures