在石墨烯异质结构中,观察到的超高迁移率、电子流体动力学、超导性和超流动性,其独特的电子-声子相互作用特性是其中的重要基础。电子热导率与电导率和温度乘积之间的洛伦兹比,提供了对电子-声子相互作用的深入理解,这是以往石墨烯测量,难以企及的。
今日,美国 德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)Mir Mohammad Sadeghi, Yajie Huang,Li Shi等,在Nature上发文,在简并石墨烯中,在60开尔文附近的不寻常洛伦兹比峰,并且峰值随着电子迁移率的增加而降低。
从头计算和分析模型,该实验观察揭示了石墨烯异质结构中的反射对称性破缺,可以放宽限制性选择规则,以实现准弹性电子与奇数个弯曲声子耦合,从而有助于在低温流体动力学区域和120开尔文以上的非弹性电子-声子散射区域之间的中间温度区域,洛伦兹比向索末菲极限Sommerfeld limit增加。从而,突出了弯曲声子在二维材料中电子输运的贡献。
研究表明,可调电子-弯曲声子耦合,提供了一种在原子尺度上控制量子物质的方法,例如在魔角扭曲双层石墨烯中,低能激发介导平带电子的库珀配对。
Tunable electron–flexural phonon interaction in graphene heterostructures.
在石墨烯异质结构中,电子-弯曲声子的可调相互作用。
图1:测量装置。
图2:电学和热电测量结果。
图3: 底部触点bottom contacts,BC样品的电子热导率测量结果。
图4:归一化的洛伦兹比。
文献链接
https://www.nature.com/articles/s41586-023-05879-y
https://doi.org/10.1038/s41586-023-05879-y
本文译自Nature。
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