英国曼彻斯特大学A. K. Geim课题组--通过邻近筛选控制石墨烯中的电子-电子相互作用

       电子-电子相互作用在许多凝聚态现象中起着至关重要的作用，通过改变相互作用的强度来控制电子-电子相互作用是一种有效的方法。一种可行的方法是将研究的系统放置在金属附近，这会引发额外的筛选，从而抑制电子相互作用。在这里，我们使用具有原子薄栅极电介质和原子平金属栅极的器件，测量了石墨烯中电子的电子散射长度，并报告与标准行为的定性偏差。仅在几纳米的栅极电介质厚度下，由屏蔽引起的变化才变得重要，该厚度比电子之间的典型间隔小得多。我们的理论分析与从单层石墨烯中电子粘度的测量和石墨烯超晶格中umklapp电子-电子散射的测量结果中得出的散射率非常吻合。该结果为将来在二维系统中实现多体现象的邻近筛选提供了指导。

Fig. 1 具有接近门控的石墨烯器件及其对电子流体动力学的影响

Fig. 2 e-e散射长度取决于到栅的距离

Fig. 3 通过邻近门筛选抑制石墨烯超晶格中的umklapp e-e散射

相关研究成果于2020年由英国曼彻斯特大学A. K. Geim课题组，发表在Nature Communications(https://doi.org/10.1038/s41467-020-15829-1)上。原文：Control of electron-electron interaction in graphene by proximity screenings。