Numerical study of negative nonlocal resistance and backflow current in a ballistic graphene system
Numerical study of negative nonlocal resistance and backflow current in a ballistic graphene system
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弹道石墨烯系统负非局域电阻和回流电流的数值研究
DOI：
10.1103/physrevb.100.155423
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发表时间：
2019-05
影响因子：
3.7
通讯作者：
Xie X. C.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang Zibo;Liu Haiwen;Jiang Hua;Xie X. C.
除了非局域电阻$R_{NL}$的巨峰外，在石墨烯系统中还观察到了反常的负RNL值，但其形成机制尚不十分清楚。本文利用非平衡绿色函数方法，计算了H型无相互作用石墨烯系统在弹道状态下的局域电流。数值结果表明，在非局域测量端之间出现了一个局域电流涡流，在探针处产生了回流电流和显著的负电压降，这与以往的结论相似。具体地说，涡旋越强，负的$R_{NL}$表现得越多。此外，在这个弹道系统的非局域Wiedemann-Franz定律的故障。基于上述现象以及Rashba自旋轨道相互作用强度对负的$NL的可调性，进一步给出了两个实验判据，以证实弹道区奇异涡旋的存在.
Besides the giant peak of the nonlocal resistance $R_{NL}$, an anomalous negative value of RNL has been observed in graphene systems, while its formation mechanism is not quite understood yet. In this work, utilizing the non-equilibrium Green's function method, we calculate the local-current flow in an H-shaped non-interacting graphene system locating in the ballistic regime. Similar to the previous conclusions made from the viscous regime, the numerical results show that a local-current vortex appears between the nonlocal measuring terminals, which induces a backflow current and a remarkable negative voltage drop at the probe. Specifically, the stronger the vortex exhibits, the more negative $R_{NL}$ manifests. Moreover, a breakdown of the nonlocal Wiedemann-Franz law is obtained in this ballistic system. Based on the aforementioned phenomenon and the tunability of the negative $R_{NL}$ via the Rashba spin-orbital interaction strength, two experimental criteria are further provided to confirm the existence of the exotic vortex in the ballistic regime.
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影响因子：
3.7
作者：
Braem, B. A.;Pellegrino, F. M. D.;Ensslin, K.
通讯作者：
Ensslin, K.
DOI：
10.25673/3724
发表时间：
2007
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
G. Metalidis
通讯作者：
G. Metalidis
影响因子：
8.6
作者：
Alekseev, P. S.
通讯作者：
Alekseev, P. S.
影响因子：
4
作者：
KIRTLEY, JR;KETCHEN, MB;WIND, SJ
通讯作者：
WIND, SJ
影响因子：
19.6
作者：
Balakrishnan, Jayakumar;Koon, Gavin Kok Wai;Oezyilmaz, Barbaros
通讯作者：
Oezyilmaz, Barbaros