研究进展:单层石墨烯ν=0量子霍尔热导 | Nature Physics

未掺杂的石墨烯是一种无带隙半导体;然而,当放置在高垂直磁场内、并冷却到低温时,石墨烯会发展为绝缘状态。这种状态,称为ν=0,这是由于电子相互作用,以及n=0朗道能级形成平带中的四重自旋和谷简并之间相互作用。ν=0基态的性质,包括自旋和谷极化,仍存在争论。

未掺杂的石墨烯是一种无带隙半导体;然而,当放置在高垂直磁场内、并冷却到低温时,石墨烯会发展为绝缘状态。这种状态,称为ν=0,这是由于电子相互作用,以及n=0朗道能级形成平带中的四重自旋和谷简并之间相互作用。ν=0基态的性质,包括自旋和谷极化,仍存在争论。

今日,法国 巴黎萨克雷大学(Université Paris-Saclay)R. Delagrange, M. Garg,F. D. Parmentier等,在Nature Physics上发文,实验观察到在ν=0时,单层石墨烯中的体热输运消失,这与预期基态相矛盾(预测即使在非常低的温度时,基态也具有有限的热导)。这一结果强调,需要进一步研究ν=0基态性质。

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图1: ν=0基态和石墨烯热传输器件。

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图2: νc=0时,两端热传输。

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图3: 在Corbino装置中,νc=0热传输。

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图4: 在Corbino装置中,较大偏置热传输。

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图5: 在器件1中,两端量化边缘热传输。

文献链接

Delagrange, R., Garg, M., Le Breton, G. et al. Vanishing bulk heat flow in the ν = 0 quantum Hall ferromagnet in monolayer graphene. Nat. Phys. (2024).

https://doi.org/10.1038/s41567-024-02672-0

https://www.nature.com/articles/s41567-024-02672-0

本文译自Nature。

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