En grupp forskare från Osaka University, Tokyos universitet, Kyoto universitet, och National Institute for Materials Science utförde exakt mätning av strömfluktuationer ("skottbrus") i grafen-p–n-övergången i kvanthallsregimen.

Denna grupp fann att bullret som inte är noll förekommer i korsningens bipolära regim, medan bruset är frånvarande i den unipolära regimen. Detta talar tydligt om att elektronpartitionsprocessen existerar vid de samförökande kanttillstånden längs p–n-övergången.

Denna grupps prestation, vilket stämmer överens med teorin som förutspåddes 2008, ger mikroskopiska bevis för att kanttillstånden blandas längs korsningen för första gången. Detta är ett viktigt steg mot att klargöra den unika karaktären hos elektronpartitionsprocessen i grafen och designa ny typ av elektroninterferometerenheter med grafen i kvant-Hall-regimen.

Masslösa Dirac-elektronsystem som grafen uppvisar en distinkt halvheltals kvant Hall-effekt, och i den bipolära transportregimen realiseras samförökande kanttillstånd längs p–n-övergången. Dessutom, dessa kanttillstånd är likformigt blandade vid korsningen, vilket gör det till en unik struktur att fördela elektroner i dessa kanttillstånd.

Även om många experimentella arbeten har behandlat detta problem, den mikroskopiska dynamiken hos elektronpartitionen i denna säregna struktur förblir oklar. Här utförde vi skott-brusmätningar på korsningen i kvanthallsregimen såväl som vid noll magnetfält. Vi fann att, i skarp kontrast till nollfältsfallet, skottbruset i kvanthallsregimen är ändligt i det bipolära regimen, men är starkt undertryckt i den unipolära regimen. Vår observation överensstämmer med den teoretiska förutsägelsen och ger mikroskopiska bevis för att kanttillstånden är unikt blandade längs p–n-övergången.