石墨烯中普适量子化自旋霍尔电导涨落

我们报道了对扩散区石墨烯器件中量子化自旋霍尔电导涨落的理论研究。分析了两种展现量子化自旋霍尔效应 (QSHE) 的石墨烯模型。模型 I 在外磁场 $B\ne 0$ 下具有幺正对称性但自旋轨道相互作用为零 ($t_{SO}=0$)；模型 II 在 $B=0$ 但 $t_{SO} \ne 0$ 时具有辛对称性。广泛的数值计算表明，无论对称性如何，这两个模型具有完全相同的普适 QSHE 电导涨落值 $0.285 e/4\pi$。与传统的电荷和自旋普适电导分布定性不同，在存在边缘态的情况下，自旋霍尔电导呈现出单侧对数正态分布而非高斯分布。我们的结果强烈表明，量子化自旋霍尔电导涨落属于一个新的普适类。