图案化石墨烯纳米带中电子动力学的相干光控制
介观与纳米尺度物理
2025-10-14 v2
摘要
相干电子学领域旨在通过利用量子相干性来推进电子功能。在这里，我们展示了一种在石墨烯纳米带中通过光学手段控制电子动力学的可行且通用的方法。具体而言，我们提出通过控制电极沿纳米带延伸方向周期性排列来扁平化扶手椅型石墨烯纳米带的能带结构。这解决了固体中退相干的一个关键机制，该机制源于价带和导带之间能隙对动量的依赖。我们设计了一个最优驱动场脉冲，在这些能带被扁平的构型中产生这些能带之间的集体拉比振荡。作为相干控制的一个例子，我们表明这些优化脉冲可用于通过π脉冲可逆地反转整个电子能带布居，并通过π/2脉冲创建叠加态，从而产生交变光电流。我们的方案提供了一个平台和方法的途径，用于光学控制石墨烯纳米带中的电子动力学，为固态材料中新型相干电子和量子信息处理设备铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2510.08678,
title = {Coherent Optical Control of Electron Dynamics in Patterned Graphene Nanoribbons},
author = {Riek H. Rüstemeier and H. P. Ojeda Collado and Ludwig Mathey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.08678},
year = {2025}
}