石墨烯与LaAlO3/SrTiO3复合体系量子输运及层间相互作用研究

目录

声明

摘要

1．1引盲

1．2石墨烯简介

1．2．1晶格结构与能带色散关系

1．2．2制备方法

1．2．3双极性输运特性

1．2．4量子霍尔效应

1．2．5量子电容效应

1．3 LaAlO3／SrTiO3异质界面简介

1．3．1界面二维电子气

1．3．2界面超导电性

1．4石墨烯与LaAlO3／SrTiO3复合体系的研究意义

1．5本论文的研究内容

参考文献

第2章石墨烯与LaAlO3／SrTiO3复合结构的制备与输运测量

2．1复合结构的制备工艺

2．2复合结构的器件加工技术

2．2．1电子束曝光技术

2．2．2镀膜与刻蚀技术

2．3 LaAlO3／SrTiO3衬底上石墨烯器件的制备流程与表征

2．4输运测试系统与测量技术

2．5本章小结

参考文献

第3章LaAlO3／SrTiO3衬底上石墨烯中显著增强的量子霍尔效应鲁棒性

3．1研究背景

3．2 LaAlO3／SrTiO3衬底上石墨烯的基本输运特性

3．2．1极低操作电压的层间栅压调控

3．2．2量子电容效应影响下的载流子浓度演化规律

3．2．3载流子迁移率演化规律与散射机制

3．3 LaAlO3／SrTiO3衬底上石墨烯的量子霍尔效应

3．3．1低温下的量子霍尔效应表现

3．3．2热扰动下量子霍尔效应的鲁棒性

3．3．3鲁棒性增强的机理分析

3．4本章小结

参考文献

第4章LaAlO3／SrTiO3衬底上石墨烯中源于超大栅极电容的宽量子霍尔平台

4．1研究背景

4．2 LaAlO3／SrTiO3衬底上石墨烯中的宽量子霍尔平台

4．2．1 LaAlO3／SrTiO3衬底上石墨烯与氮化硼夹层石墨烯的器件概况

4．2．2量子霍尔平台的对比

4．3 LaAlO3／SrTiO3衬底上石墨烯的量子霍尔平台演化分析

4．3．1朗道量子化条件下的能带示意模型

4．3．2载流子浓度随栅压的演化规律

4．3．3载流子浓度随磁场的演化规律

4．3．4橱压、磁场调制下的量子霍尔态分布

4．4产生宽量子霍尔平台的新机制探讨

4．4．1电容机制与电荷转移机制的比较

4．4．2电容机制的优势与应用展望

4．5本章小结

参考文献

第5章石墨烯与LaAlO3／SrTiO3界面之间的超流拖拽效应

5．1研究背景

5．2石墨烯-LaAlO3／SrTiO3电双层结构的器件概况与基本输运性质

5．2．1电双层结构的器件制备

5．2．2 LaAlO3／SrTiO3界面的二维超导电性

5．2．3 LaAlO3／SrTiO3界面与石墨烯性质的独立栅压调控

5．3石墨烯-LaAlO3／SrTiO3中的超流拖拽效应

5．3．1与超导转变密切关联的拖拽效应

5．3．2拖拽效应测试的有效性验证

5．3．3拖拽电流的直接观测

5．4石墨烯-LaAlO3／SrTiO3中超流拖拽效应的特性

5．4．1多种外场调控下的超流拖拽效应

5．4．2巨大的层间电流耦合率

5．5超流拖拽效应的产生机制探究

5．5．1常见机制的排除

5．5．2耦合率对温度的特殊依赖关系

5．5．3微观机制的分析与讨论

5．6本章小结

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果