观测石墨烯量子化边缘态中的劳克林泵效应

劳林提出的电荷量子化泵浦思想实验是理解整数量子霍尔效应(IQHE)及其电导量子化拓扑起源的核心。然而,由于实现纯净电子边缘的困难,其直接实验观测一直受阻。该研究团队通过在石墨烯上制备微米级光刻接触电极,构建了具有明确内边缘态的科宾诺等效系统。关键突破在于微米级电极尺寸使得边缘态产生强能量量子化效应。这种量子化使研究人员首次直接观测到劳林泵浦相关的能谱流。通过追踪内边缘的有限尺寸共振态,该团队观测到电导随磁场和载流子浓度变化的明振荡现象。振荡周期与电极尺寸的标度关系符合电荷量子化转移理论预言。该工作首次实现了对劳林泵浦能谱流的直接观测,且基于石墨烯的简约平台为探索基础拓扑效应提供了可扩展的稳健方案。

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