The quantum Hall effect (QHE), one example of a quantum phenomenon that occur on a truly macroscopic scale, has been attracting intense interest since its discovery in 1980 and has helped elucidate many important aspects of quantum physics. It has also led to the establishment of a new metrological standard, the resistance quantum. Disappointingly, however, the QHE could only have been observed at liquid-helium temperatures. Here, we show that in graphene - a single atomic layer of carbon - the QHE can reliably be measured even at room temperature, which is not only surprising and inspirational but also promises QHE resistance standards becoming available to a broader community, outside a few national institutions.

The edges of graphene-based systems possess unusual electronic properties, originating from the non-trivial topological structure associated to the pseudo-spinorial character of the electron wave-functions. These properties, which have no analogue for electrons described by the Schrodinger equation in conventional systems, have led to the prediction of many striking phenomena, such as gate-tunable ferromagnetism and valley-selective transport. In most cases, however, the predicted phenomena are not expected to survive the influence of the strong structural and chemical disorder that unavoidably affects the edges of real graphene devices. Here, we present a theoretical investigation of the intrinsic low-energy states at the edges of electrostatically gapped bilayer graphene (BLG), and find that the contribution of edge modes to the conductance of realistic devices remains sizable even for highly imperfect edges. This edge conductance dominates over the bulk contribution if the electrostatically induced gap is sufficiently large, and accounts for seemingly conflicting observations made in recent transport and optical spectroscopy experiments. Our results illustrate the robustness of phenomena whose origin is rooted in the topology of the electronic band-structure, even in the absence of specific protection mechanisms.

A 61-T pulsed magnetic field suppresses superconductivity in ${\mathrm{La}}_{2\ensuremath{-}x}{\mathrm{Sr}}_{x}{\mathrm{CuO}}_{4}$ single crystals and reveals an insulator-to-metal (IM) crossover for both in-plane resistivity ${\ensuremath{\rho}}_{\mathrm{ab}}$ and $c$-axis resistivity ${\ensuremath{\rho}}_{c}$ at a Sr concentration near optimum doping ( $x\ensuremath{\simeq}0.16$). The IM transition is unusual in that all underdoped samples ( $x<0.16$) show low-temperature insulating behavior, even in samples with linear- $T$ ${\ensuremath{\rho}}_{\mathrm{ab}}$ above ${T}_{c}$ and apparently large ${k}_{F}l$.

Nematic Electronic Order in Iron Superconductors The properties of many high-temperature superconductors vary strongly as the composition of a doping element changes, and at sufficient under- or overdoping, other phases with different types of electronic ordering can form. Chuang et al. (p. 181 ; see the Perspective by Fradkin and Kivelson ) use scanning tunneling microscopy techniques to probe the electronic structure of an underdoped compound in the iron superconductor family, Ca(Fe 1− x Co x ) 2 As 2 . They observed periodic nanostructures oriented along Fe–Fe bonds that exhibit an electronic ordering related to ordering seen in nematic liquid crystals.

High-quality epitaxial MgB2 thin films prepared by pulsed laser deposition with Tc = 39 K offer the opportunity to study the anisotropy and robustness of the superconducting state in magnetic fields. We measure the in-plane electrical resistivity of the films in magnetic fields to 60T and estimate the superconducting upper critical field Hc(0) = 24 +- 3 T for field oriented along the c-axis, and Hab(0) = 30 +- 2 T for field in the plane of the film. We find the zero-temperature coherence lengths xi_c(0) = 30 A and xi_ab(0) = 37 A to be shorter than the calculated electronic mean free path l = 100 +- 50 A, which places our films in the clean limit. The observation of such large upper critical fields from clean limit samples, coupled with the relatively small anisotropy, provides strong evidence of the viability of MgB2 as a technologically important superconductor.