扭曲双层石墨烯中的栅极定义单电子晶体管
介观与纳米尺度物理
2025-07-16 v2 材料科学
摘要
接近魔角的扭曲双层石墨烯（tBLG）是一个独特的平台，拓扑与强关联的结合在此催生了新奇的电子相。这些相是栅极可调的，并与被单粒子能隙隔离的平带有关。这使得栅极控制的电荷束缚成为可能，而这对于单电子晶体管（SET）的运行至关重要，并允许探索束缚、电子相互作用、能带重整化与莫尔超晶格之间的相互作用，有可能揭示强关联的关键范式。在此，我们展示了近魔角 tBLG 中具有良好可调库仑阻塞共振的栅极定义 SET。这些 SET 允许研究源-漏库中态密度的磁场诱导量子振荡，从而深入理解 tBLG 的栅极可调费米面。与紧束缚计算的比较突出了位移场诱导的能带重整化的重要性，这对于未来 tBLG 中先进栅极可调量子器件和电路（例如量子点和 Josephson 结阵列）至关重要。
引用
@article{arxiv.2409.08154,
title = {Gate-defined single-electron transistors in twisted bilayer graphene},
author = {Alexander Rothstein and Ammon Fischer and Anthony Achtermann and Eike Icking and Katrin Hecker and Luca Banszerus and Martin Otto and Stefan Trellenkamp and Florian Lentz and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Bernd Beschoten and Robin J. Dolleman and Dante M. Kennes and Christoph Stampfer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.08154},
year = {2025}
}
备注
25 pages, 14 figures