通过库仑相互作用打破石墨烯量子点中无质量狄拉克费米子的回音壁模式
介观与纳米尺度物理
2020-08-25 v1 强关联电子
摘要
库仑相互作用在局域能级（束缚态）或电子平带中至关重要，并可在石墨烯体系中导致许多奇异量子相，如磁性、超导和拓扑相1-14。在单层石墨烯中，载流子的相对论性无质量狄拉克费米子性质使我们能够在圆形石墨烯量子点（GQDs）中通过回音壁模式（WGMs）临时囚禁前所未有的准束缚态，其寿命（囚禁时间）约 10 fs15-20。此处我们表明库仑相互作用仍在决定临时囚禁准束缚态的电子性质中起主导作用。我们的扫描隧道显微镜（STM）和谱学（STS）测量表明，当 GQD 中的离散准束缚态被部分填充时，会分裂为两个峰。两个分裂峰的能量分离随 GQDs 有效半径的倒数线性增加，表明该分裂源于库仑相互作用。此外，我们表明两个分裂态的实空间分布分离在 GQD 的不同区域，以减少库仑相互作用，导致准束缚态的 WGM 被打破。
引用
@article{arxiv.2001.02493,
title = {Breaking whispering-gallery modes of massless Dirac fermions in graphene quantum dots by Coulomb interaction},
author = {Zhong-Qiu Fu and Ke-Ke Bai and Ya-Ning Ren and Jiao-Jiao Zhou and Lin He},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.02493},
year = {2020}
}