p Um grupo de pesquisadores da Universidade de Osaka, A Universidade de Tóquio, Universidade de Kyoto, e o National Institute for Materials Science conduziu com precisão a medição da flutuação de corrente ("ruído de tiro") na junção de grafeno p-n no regime Hall quântico. p Este grupo descobriu que o ruído de disparo diferente de zero aparece no regime bipolar da junção, enquanto o ruído está ausente no regime unipolar. Isso mostra claramente que o processo de partição de elétrons existe nos estados de borda de co-propagação ao longo da junção p – n.

p A conquista deste grupo, o que é consistente com a teoria prevista em 2008, fornece evidências microscópicas de que os estados das bordas são misturados ao longo da junção pela primeira vez. Este é um passo importante para esclarecer a natureza única do processo de partição de elétrons no grafeno e projetar um novo tipo de dispositivos de interferômetro de elétrons usando grafeno no regime Hall quântico.

p Os sistemas de elétrons de Dirac sem massa, como o grafeno, exibem um efeito Hall quântico de meio-inteiro distinto, e no regime de transporte bipolar, estados de borda de co-propagação ao longo da junção p-n são realizados. Adicionalmente, esses estados de borda são uniformemente misturados na junção, o que o torna uma estrutura única para particionar elétrons nesses estados de borda.

p Embora muitos trabalhos experimentais tenham abordado esse problema, a dinâmica microscópica da partição de elétrons nesta estrutura peculiar permanece obscura. Aqui realizamos medições de ruído de tiro na junção no regime Hall quântico, bem como no campo magnético zero. Nós achamos isso, em nítido contraste com o caso de campo zero, o ruído de disparo no regime de Hall quântico é finito no regime bipolar, mas é fortemente suprimido no regime unipolar. Nossa observação é consistente com a previsão teórica e fornece evidências microscópicas de que os estados de borda são unicamente misturados ao longo da junção p – n.