石墨烯基系统边缘的异常电子性质,源自其电子波函数的伪自旋特征及其非平凡的拓扑结构。表现在材料之字形状边缘明显的零能电子态的出现,该电子态对这种系统中的层间传输具有重要作用。在这项工作中,我们利用独特的实验装置和电子输运计算来定量区分边缘输运和散装输运,这表明它们的相对贡献在很大程度上取决于角度堆叠构型和层间电势。此外,我们发现,尽管边缘状态在接触器圆周上很强地局部化,但即使存在边缘紊乱,在不相称的界面中的边缘传输也可以控制高达2μm的接触直径。在本研究中揭示的边缘和大量传输贡献之间的复杂相互作用,可能会对纳米扭曲石墨烯基电子产品的实际应用产生深远的影响。
Fig. 1 石墨接触中边缘和体层间输运贡献的实验测定。
Fig. 2 边缘和大块界面传导的重构与应用的偏置电压。
Fig. 3 计算界面透射率和波函数分布。
Fig. 4 计算界面透射率、电流、和边缘到体积的交叉条件。
相关研究成果于2020年由以色列理工学院Elad Koren课题组,发表在Nature Communications(https://doi.org/10.1038/s41467-020-18597-0)上。原文:The scaling laws of edge vs. bulk interlayer conduction in mesoscale twisted graphitic interfaces。
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