纳米多孔石墨烯中电子输运的全尺度模拟：探测Talbot效应
介观与纳米尺度物理
2019-11-07 v1 材料科学
化学物理
计算物理
光学
摘要
设计用于控制电子波相位相干与干涉的平台是未来量子电子学、计算或传感的基石。由连接石墨烯纳米带构成的纳米多孔石墨烯(NPG)最近已利用分子前驱体和自下而上组装制备出来[Moreno et al., Science 360, 199 (2018)]，为在二维材料中控制电子电流开辟了途径。通过模拟真实尺寸NPG样品中的电子输运，我们预测从扫描隧道显微镜(STM)针尖注入的电子波行为与耦合波导中的光子类似，呈现Talbot干涉图样。我们将该效应的起源联系到NPG的能带结构，并进一步展示如何用第二个STM探针测绘出该图样。我们通过开发一种新的多尺度方法实现了超越100 nm尺度的无参数原子尺度计算，其中第一性原理密度泛函理论区域无缝嵌入到大规模紧束缚模型中。
引用
@article{arxiv.1811.07576,
title = {Full-scale Simulation of Electron Transport in Nanoporous Graphene: Probing the Talbot Effect},
author = {Gaetano Calogero and Nick R. Papior and Bernhard Kretz and Aran Garcia-Lekue and Thomas Frederiksen and Mads Brandbyge},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.07576},
year = {2019}
}
备注
11 pages, 10 figures, Supporting Information included