石墨烯是由二维蜂窝状碳原子晶格组成的材料,其零能隙、无质量的手性狄拉克电子在量子场论和凝聚态物理之间搭建了桥梁。其优异的物理化学性质,使得石墨烯成为纳米材料科学研究的热点。团簇、分子修饰石墨烯,不仅可以调节石墨烯的性质,而且可以利用石墨烯这一二维电子气平台来感知覆盖在其上的团簇、分子的电学性质。在本工作中,作者利用铋团簇、EDTA-Dy分子对石墨烯器件进行修饰,探究了这些团簇、分子对石墨烯的量子输运性质的影响。研究成果可以总结为以下两部分:(1)利用铋团簇修饰石墨烯,并测量其低温输运,观察到电子弱局域化特征的改变。我们利用团簇束流沉积系统在石墨烯器件上沉积铋团簇,并利用高真空磁电阻测量系统测量了石墨烯器件在铋团簇沉积前后的低温输运。通过系统分析不同门电压、温度下石墨烯的弱局域化数据,我们观察到铋团簇对石墨烯中自旋轨道相互作用的影响。在第一次铋团簇沉积后,石墨烯自旋轨道相互作用的强度增大到2.64meV。根据第二次团簇沉积后的测量结果,我们讨论了团簇覆盖率对石墨烯的弱局域化和自旋轨道相互作用的影响。(2)利用EDTA-Dy分子修饰石墨烯,不仅能够改善石墨烯器件的输运性质,而且石墨烯上增大的涟漪通过弯曲声子耦合模拟了 Kane-Mele型自旋轨道相互作用。我们将水溶性的EDTA-Dy分子覆盖在石墨烯器件上,低温电输运结果表明EDTA-Dy分子的覆盖能够降低石墨烯中空穴载流子浓度,并呈现改善的半整数量子霍尔输运。通过对分子覆盖前后的弱局域化数据分析,我们发现石墨烯中Kane-Mele型自旋轨道相互作用的强度增大到3.3 meV。如此精妙地调控电学性质,归结于涟漪引发的弯曲声子,而这在矢量场的磁阻测量中得到证明。这也是石墨烯涟漪的规范场对宏观输运影响的首次观察。