我科學家發現石墨烯p-n結的電導平臺

 中國科學院物理研究所凝聚態理論與計算材料實驗室/北京凝聚態物理國家實驗室凝聚態理論與計算材料研究部孫慶豐研究員，與首都師范大學的龍文副教授、香港大學的王健教授合作，對由石墨烯組成的p-n結的輸運性質開展研究。研究成果發表在10月16日出版的Physical Review Letters 101, 166806 （2008）上。

    石墨烯，也就是單層石墨，它是由一層六角蜂窩狀的碳原子組成。在上世紀中，人們已發現單層石墨的能帶結構很特殊：在K點態密度是零，但能隙也為零；在K點附近，色散關系是線性。這特殊的能帶結構使得石墨烯的準粒子具有與靜止質量為0的相對論粒子有相似的行為。zui近，人們在實驗上成功的出石墨烯，這引起人們的極大興趣。

    孫慶豐及其合作者研究發現在強磁場下的干凈石墨烯p-n結的電導非常小，但雜質能極大地加強該體系的電導，并且在合適的無序強度時，出現電導平臺。平臺值在1，3/2，5/3，3，…，（單位e^2/h），由朗道能級的填充因子決定。在小填充因子區的電導平臺能存在在非常廣寬的無序強度范圍，但在高填充因子區的電導平臺可能出現。以上結果能夠與zui近的實驗很好地相符。