J 2024

Possible charge ordering and anomalous transport in graphene/graphene quantum dot heterostructure

ROY, Rajarshi; David HOLEC; Lukáš MICHAL; Dušan HEMZAL; Saikat SARKAR et. al.

Základní údaje

Originální název

Possible charge ordering and anomalous transport in graphene/graphene quantum dot heterostructure

Autoři

ROY, Rajarshi; David HOLEC; Lukáš MICHAL; Dušan HEMZAL; Saikat SARKAR; Gundam Sandeep KUMAR; David NEČAS; Meena DHANKHAR; Preeti KAUSHIK; Inmaculada Jennifer GOMEZ PEREZ a Lenka ZAJÍČKOVÁ

Vydání

Journal of Physics: Condensed Matter, IOP Publishing Ltd, 2024, 0953-8984

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10302 Condensed matter physics

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 2.600

Kód RIV

RIV/00216224:14310/24:00138693

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

001195476500001

EID Scopus

2-s2.0-85189349851

Klíčová slova anglicky

graphene; graphene quantum dots; heterostructure; charge ordering; Raman spectroscopy; low temperature transport; ab initio simulation

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 26. 8. 2025 10:32, Mgr. Marie Novosadová Šípková, DiS.

Anotace

V originále

Observations of superconductivity and charge density waves (CDW) in graphene have been elusive thus far due to weak electron–phonon coupling (EPC) interactions. Here, we report a unique observation of anomalous transport and multiple charge ordering phases at high temperatures T_{1} \sim 213\, \text{K} in a 0D−2D van der Waals (vdW) heterostructure comprising of single layer graphene (SLG) and functionalized (amine) graphene quantum dots (GQD). The presence of functionalized GQD contributed to charge transfer with shifting of the Dirac point ∼ 0.05 eV above the Fermi level (ab initio   simulations) and carrier density n \sim - 0.3 \times 10^{12}\ \mathrm{cm}^{-2} confirming p-doping in SLG and two-fold increase in EPC interaction was achieved. Moreover, we elucidate the interplay between electron–electron and electron–phonon interactions to substantiate high temperature EPC driven charge ordering in the heterostructure through analyses of magnetotransport and weak anti-localization (WAL) framework. Our results provide impetus to investigate strongly correlated phenomena such as CDW and superconducting phase transitions in novel graphene based heterostructures.

Návaznosti

EF18_070/0009846, projekt VaV
Název: MSCAfellow2@MUNI
EF20_079/0017045, projekt VaV
Název: MSCAfellow4@MUNI
90251, velká výzkumná infrastruktura
Název: CzechNanoLab II