石墨烯 p-n 结中量子霍尔效应的谷同位旋依赖性

我们计算了高磁场区域下石墨烯纳米带双极结的电导 $G$，此时 p 掺杂区和 n 掺杂区的霍尔电导均为 $2e^2/h$。在不存在谷间散射的情况下，结果 $G=(e^2/h)(1-\cos \Phi)$ 仅取决于两个相对边缘处谷同位旋（即代表谷极化旋量的布洛赫矢量）之间的夹角 $\Phi$。该电导随费米能级变化的平台对静电无序不敏感，但会被锯齿形边界处可能存在的无色散边缘态所破坏。应变诱导的矢量势通过旋转谷同位旋，可使电导平台向上或向下移动。