The coherent, interlayer resistance of a misoriented, rotated interface between two stacks of AB graphite is determined for a variety of misorientation angles. The quantum-resistance of the ideal AB stack is on the order of 1 to . For small rotation angles, the coherent interlayer resistance exponentially approaches the ideal quantum resistance at energies away from the charge neutrality point. Over a range of intermediate angles, the resistance increases exponentially with cell size for minimum size unit cells. Larger cell sizes, of similar angles, may not follow this trend. The energy dependence of the interlayer transmission is described.
REFERENCES
1.
L.
Britnell
, R. V.
Gorbachev
, R.
Jalil
, B. D.
Belle
, F.
Schedin
, A.
Mishchenko
, T.
Georgiou
, M. I.
Katsnelson
, L.
Eaves
, S. V.
Morozov
, N. M. R.
Peres
, J.
Leist
, A. K.
Geim
, K. S.
Novoselov
, and L. A.
Ponomarenko
, Science
335
, 947
(2012
).2.
H.
Yang
, J.
Heo
, S.
Park
, H. J.
Song
, D. H.
Seo
, K.-E.
Byun
, P.
Kim
, I.
Yoo
, H.-J.
Chung
, and K.
Kim
, Science
336
, 1140
(2012
).3.
S.
Chuang
, R.
Kapadia
, H.
Fang
, T. C.
Chang
, W.-C.
Yen
, Y.-L.
Chueh
, and A.
Javey
, Appl. Phys. Lett.
102
, 242101
(2013
).4.
T.
Georgiou
, R.
Jalil
, B. D.
Belle
, L.
Britnell
, R. V.
Gorbachev
, S. V.
Morozov
, Y.-J.
Kim
, A.
Gholinia
, S. J.
Haigh
, O.
Makarovsky
, L.
Eaves
, L. A.
Ponomarenko
, A. K.
Geim
, K. S.
Novoselov
, and A.
Mishchenko
, Nat. Nanotechnol.
8
, 100
(2012
).5.
W. J.
Yu
, Z.
Li
, H.
Zhou
, Y.
Chen
, Y.
Wang
, Y.
Huang
, and X.
Duan
, Nature Mater.
12
, 246
(2013
).6.
W.
Mehr
, J.
Dabrowski
, J.
Christoph Scheytt
, G.
Lippert
, Y.-H.
Xie
, M. C.
Lemme
, M.
Ostling
, and G.
Lupina
, IEEE Electron Device Lett.
33
, 691
(2012
).7.
D.
Jena
, Proc. IEEE
101
, 1585
(2013
).8.
A. K.
Geim
and I. V.
Grigorieva
, Nature
499
, 419
(2013
).9.
M. J. W.
Rodwell
, M.
Le
, and B.
Brar
, Proc. IEEE
96
, 271
(2008
).10.
G. J.
Morgan
and C.
Uher
, Philos. Mag. B
44
, 427
(1981
).11.
D. Z.
Tsang
and M. S.
Dresselhaus
, Carbon
14
, 43
(1976
).12.
S.
Ono
, J. Phys. Soc. Jpn.
40
, 498
(1976
).13.
A. H.
Castro Neto
, F.
Guinea
, N. M. R.
Peres
, K. S.
Novoselov
, and A. K.
Geim
, Rev. Mod. Phys.
81
, 109
(2009
).14.
W.
Primak
and L. H.
Fuchs
, Phys. Rev.
95
, 22
(1954
).15.
T.
Tsuzuku
, Carbon
21
, 415
(1983
).16.
K.
Matsubara
, K.
Sugihara
, and T.
Tsuzuku
, Phys. Rev. B
41
, 969
(1990
).17.
G.
Venugopal
, G. S.
Kim
, and S.-J.
Kim
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
50
, 06GE06
(2011
).18.
J. M. B.
Lopes dos Santos
, N. M. R.
Peres
, and A. H.
Castro Neto
, Phys. Rev. Lett.
99
, 256802
(2007
).19.
X.
Wu
, X.
Li
, Z.
Song
, C.
Berger
, and W. A.
de Heer
, Phys. Rev. Lett.
98
, 136801
(2007
).20.
S.
Latil
, V.
Meunier
, and L.
Henrard
, Phys. Rev. B
76
, 201402
(2007
).21.
J.
Hass
, F.
Varchon
, J.
Millán-Otoya
, M.
Sprinkle
, N.
Sharma
, W.
de Heer
, C.
Berger
, P.
First
, L.
Magaud
, and E.
Conrad
, Phys. Rev. Lett.
100
, 125504
(2008
).22.
S.
Shallcross
, S.
Sharma
, and O. A.
Pankratov
, Phys. Rev. Lett.
101
, 056803
(2008
).23.
S.
Shallcross
, S.
Sharma
, E.
Kandelaki
, and O. A.
Pankratov
, Phys. Rev. B
81
, 165105
(2010
).24.
G.
Trambly de Laissardiere
, D.
Mayou
, and L.
Magaud
, Nano Lett.
10
, 804
(2010
).25.
A.
Luican
, G.
Li
, A.
Reina
, J.
Kong
, R. R.
Nair
, K. S.
Novoselov
, A. K.
Geim
, and E. Y.
Andrei
, Phys. Rev. Lett.
106
, 126802
(2011
).26.
J. M. B.
Lopes dos Santos
, N. M. R.
Peres
, and A. H.
Castro Neto
, Phys. Rev. B
86
, 155449
(2012
).27.
S.
Shallcross
, S.
Sharma
, and O.
Pankratov
, Phys. Rev. B
87
, 245403
(2013
).28.
R.
Bistritzer
and A. H.
MacDonald
, Phys. Rev. B
81
, 245412
(2010
).29.
V.
Perebeinos
, J.
Tersoff
, and P.
Avouris
, Phys. Rev. Lett.
109
, 236604
(2012
).30.
Y.
Kim
, H.
Yun
, S.-G.
Nam
, M.
Son
, D. S.
Lee
, D. C.
Kim
, S.
Seo
, H. C.
Choi
, H.-J.
Lee
, S. W.
Lee
, and J. S.
Kim
, Phys. Rev. Lett.
110
, 096602
(2013
).31.
The resistance values in Ωcm given by Kim et al. are converted to using an interlayer distance of 3.4 Å so that .
32.
S.
Ahsan
, K. M.
Masum Habib
, M. R.
Neupane
, and R. K.
Lake
, J. Appl. Phys.
114
, 183711
(2013
).33.
See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.4841415 for more detailed calculation methods.
34.
J.
Maassen
, C.
Jeong
, A.
Baraskar
, M.
Rodwell
, and M.
Lundstrom
, Appl. Phys. Lett.
102
, 111605
(2013
).© 2013 AIP Publishing LLC.
2013
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.