栅控双层石墨烯量子点中的电子-空穴交叉
介观与纳米尺度物理
2020-12-02 v2
摘要
带隙双层石墨烯中的电子和空穴布洛赫态在带边附近表现出具有相反符号的拓扑轨道磁矩，这允许在外平面磁场中可调的谷极化。这种内在特性使得双层石墨烯中的电子和空穴量子点（QD）对于谷和自旋-谷量子比特非常有趣。在这里，我们展示了双层石墨烯量子点中电子-空穴交叉的测量，证明了与贝里曲率相关的轨道磁矩的相反符号。使用三层金属顶栅，我们独立控制量子点的隧穿势垒，同时将占据从少空穴区域调谐到少电子区域，穿过位移场控制的带隙。带隙约为25 meV，而电子和空穴点的充电能量在3-5 meV之间。提取的谷g因子约为17，并在中等B场下导致电子和空穴态的相反谷极化。我们的测量结果与针对我们器件的紧束缚计算非常吻合。
引用
@article{arxiv.2008.02585,
title = {Electron-hole crossover in gate-controlled bilayer graphene quantum dots},
author = {Luca Banszerus and Alexander Rothstein and Thomas Fabian and Samuel Möller and Eike Icking and Stefan Trellenkamp and Florian Lentz and Daniel Neumaier and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Florian Libisch and Christian Volk and Christoph Stampfer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.02585},
year = {2020}
}