悬浮碳纳米管量子点中的 Franck-Condon 阻塞

理解原子振动对分子中电子跃迁的影响是量子物理的基石，光谱学中的 Franck-Condon 原理便是其缩影。构建分子电子器件和纳米机电系统的最新进展为在单分子水平上研究输运中机械与电子自由度之间的相互作用开辟了新领域。电子通过分子或悬浮量子点的隧穿已被证明可以激发振动模式，即振子（vibrons）。除了这种效应外，理论预测强电子-振子耦合会在低偏压下极大地抑制电流，这种集体行为被称为 Franck-Condon 阻塞。在此，我们展示了在悬浮单壁碳纳米管中形成的量子点上的测量结果，揭示了极大的电子-振子耦合，并且由于我们样品的高质量和前所未有的可调谐性，允许对强电子-振子耦合区域中振子介导的电子输运进行定量分析。这使我们能够明确地证明悬浮纳米结构中的 Franck-Condon 阻塞。观测到的大电子-振子耦合最终可能成为探测量子化机械运动的关键要素。它还强调了基于悬浮石墨烯片和碳纳米管的纳米机电器件应用的独特潜力。