論文の概要: Direct imaging of magnetotransport at graphene-metal interfaces with a single-spin quantum sensor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.07181v1
- Date: Mon, 10 Nov 2025 15:13:35 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-11 21:18:45.318791
- Title: Direct imaging of magnetotransport at graphene-metal interfaces with a single-spin quantum sensor
- Title（参考訳）: 単一スピン量子センサを用いたグラフェン-金属界面における磁気輸送の直接イメージング
- Authors: C. Ding, M. L. Palm, K. Kohli, T. Taniguchi, K. Watanabe, C. L. Degen,
- Abstract要約: 走査型単一スピン量子磁気センサによる磁気輸送のナノスケールイメージングについて報告する。
本研究は、複雑な電子輸送現象を研究するためのナノスケール電流イメージング技術の可能性を実証するものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Magnetotransport underlines many important phenomena in condensed matter physics, such as the Hall effect and magnetoresistance (MR) effect. Thus far, most magnetotransport studies are based on bulk resistance measurements without direct access to microscopic details of the spatial transport pattern. Here, we report nanoscale imaging of magnetotransport using a scanning single-spin quantum magnetometer, which is demonstrated in a graphene-metal hybrid device at room temperature. By visualizing the current flow at elevated magnetic fields (~0.5 T), we directly observe the Lorentz deflection of current near the graphene-metal interface, which is a hallmark of magnetotransport. Combining the local current distribution with global resistance measurements, we reveal that transport properties of the hybrid are governed by a complex interplay of intrinsic MR around the Dirac cone, carrier hydrodynamics, interface resistance, and the nanoscale device geometry. Furthermore, accessing the local transport pattern across the interface enables quantitative mapping of spatial variations in contact resistance, which is commonly present in electronic devices made from two-dimensional materials yet non-trivial to characterize. Our work demonstrates the potential of nanoscale current imaging techniques for studying complex electronic transport phenomena that are difficult to probe by resistance-based measurements.
- Abstract（参考訳）: 磁気輸送は、ホール効果や磁気抵抗効果(MR)効果など、凝縮物質物理学における多くの重要な現象を基盤としている。
今のところ、ほとんどの磁気輸送研究は、空間輸送パターンの顕微鏡的詳細に直接アクセスすることなく、バルク抵抗の測定に基づいている。
本稿では,室温でのグラフェン-金属ハイブリッドデバイスで実証された走査型単一スピン量子磁気センサを用いた磁気輸送のナノスケールイメージングについて報告する。
高磁場(0.5T)における電流の流れを可視化することにより、グラフェン-金属界面付近の電流のローレンツ偏向を直接観察する。
局所電流分布と大域的抵抗測定を組み合わせることで, ハイブリッドの輸送特性は, ディラック錐体周辺の内在的MRの複雑な相互作用, キャリア流体力学, 界面抵抗, ナノスケールデバイス形状によって制御されることを明らかにした。
さらに、インタフェースを介して局所輸送パターンにアクセスすると、接触抵抗の空間的変動の定量的マッピングが可能になる。
本研究は, 抵抗測定による探究が困難である複雑な電子輸送現象の研究において, ナノスケールの電流イメージング技術の可能性を示すものである。
関連論文リスト
- Controllable and Continuous Quantum Phase Transitions in Intrinsic Magnetic Topological Insulator [50.54133633499971]
本研究では,n型ドーピング特性が強く抑制される固有磁気トポロジカル材料MnBi2Te4について検討した。
角度分解光電子分光法、輸送測定法、第一原理計算に基づいて、2つの磁気誘起TPTを明らかにする。
本研究は,MnBi2Te4系における固有磁気トポロジカル状態の実現を図り,制御可能かつ連続的なTPTを実現するための理想的なプラットフォームを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-03-08T03:46:54Z) - Imaging current flow and injection in scalable graphene devices through NV-magnetometry [0.0]
我々は高分解能窒素空洞(NV)磁力計を用いて、金で接触した単層グラフェンデバイスにおける電荷の流れを可視化する。
以上の結果から,スケーラブルな2次元材料を特徴付けるための重要なツールとして,高分解能NV磁気計測が確立された。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-02-16T10:52:48Z) - Electron-Electron Interactions in Device Simulation via Non-equilibrium Green's Functions and the GW Approximation [71.63026504030766]
電子-電子(e-e)相互作用は、量子輸送シミュレーションに明示的に組み込まれなければならない。
この研究は、非平衡条件下でのナノデバイスの大規模原子論的量子輸送シミュレーションを報告した最初のものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-12-17T15:05:33Z) - Integration of Cobalt Ferromagnetic Control Gates for Electrical and Magnetic Manipulation of Semiconductor Quantum Dots [0.0]
ナノスケールドット・ツー・マグネットピッチを用いた多ゲートFD-SOIナノワイヤへのナノサイズのコバルト制御ゲートの統合
マルチゲートナノワイヤの電気的特性は、室温から10mKまでの全ての強磁性ゲートのフルフィールド効果を示す。
薄膜とパターン制御ゲートの磁気特性に対する洞察は、試料磁気計測と電子ホログラフィー測定によって得られる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-21T10:43:14Z) - Transport properties and quantum phase transitions in one-dimensional superconductor-ferromagnetic insulator heterostructures [44.99833362998488]
最近製造された半導体-超伝導-強磁性絶縁体ハイブリッドに着想を得た1次元電子ナノデバイスを提案する。
FMI層長をオレンジ色または/またはグローバルバックゲート電圧を印加することにより、スピン及びフェルミオンパリティ変化QPTを調整可能であることを示す。
以上の結果から,これらの効果は実験的に利用可能であり,ハイブリッドナノワイヤにおける量子相転移の研究のための堅牢なプラットフォームを提供する可能性が示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-18T22:25:50Z) - Revealing Emergent Magnetic Charge in an Antiferromagnet with Diamond
Quantum Magnetometry [42.60602838972598]
トポロジカルテクスチャの反面、磁気材料のエキゾチックな位相において重要な役割を担い、論理とメモリの応用を約束する。
反強磁性体では、これらのテクスチャは強磁性体に対する安定性とより高速なダイナミクスを示す。
無視可能なバックアクションによる高感度ベクトル磁場センシングの需要を満たす技術は、ダイヤモンド量子磁気メトリーである。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-21T18:30:20Z) - Measuring the magnon-photon coupling in shaped ferromagnets: tuning of
the resonance frequency [50.591267188664666]
キャビティ光子と強磁性スピンの励起は ハイブリッドアーキテクチャで情報交換できる
速度向上は通常、電磁キャビティの幾何学を最適化することで達成される。
強磁性体の基本周波数を設定することにより、強磁性体の幾何学も重要な役割を果たすことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-08T11:28:31Z) - A hybrid ferromagnetic transmon qubit: circuit design, feasibility and
detection protocols for magnetic fluctuations [45.82374977939355]
強磁性バリアの特性的ヒステリックな挙動は、磁場パルスによる量子ビット周波数の代替的および本質的にデジタルチューニングを提供することを示す。
量子ビットをノイズ検出器として用いる可能性とその磁気と超伝導の微妙な相互作用を調べるための関連性について考察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-01T18:50:26Z) - Imaging of sub-$\mu$A currents in bilayer graphene using a scanning
diamond magnetometer [0.0]
室温2層グラフェンにおける二次元電流分布の高感度イメージングについて報告する。
現在の密度マップは、バックゲート電位による流れパターンの局所的な変化と、電流の流れのグローバルなチューニングを明らかにする。
本実験は,2次元材料および導体におけるナノスケール輸送の微妙な特徴の画像化の可能性を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-18T12:53:46Z) - Long range magnetic dipole-dipole interaction mediated by a
superconductor [0.0]
量子計算とシミュレーションは、空間的に分離されるかもしれない量子ビット間の強いコヒーレント結合を必要とする。
ここでは、量子ビットが生成する磁束を流れるように設計された超伝導ナノ構造に基づいて、そのような結合を実現する方法について理論的に検討する。
このような構造は磁束を流し、スピン量子ビット間の双極子-双極子相互作用を強化し、そのスケーリングを距離で変化させることで、相互作用するスピン系を制御可能とした。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-11T21:16:29Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。