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单层过渡金属二硫族化物中量子点限制势引起的谷间耦合

介观与纳米尺度物理 2014-10-24 v1

摘要

单层过渡金属二硫族化物 (TMDs) 为在终极二维 (2D) 极限下实现量子点 (QDs) 提供了新的机遇。鉴于在单层中发现的电子谷赝自旋丰富的控制可能性,这一量子自由度可以成为潜在量子自旋电子学中利用 TMD 量子点内单电子的有前景的信息载体。一个悬而未决的问题是确定由量子点限制引起的谷杂化程度,这可能会显著改变量子点中的谷物理,使其不同于二维体材料中的形式。在此,我们对扩展 TMD 单层上量子点限制势引起的谷间耦合进行了系统研究。我们发现,由于电子波函数在量子点边界处的振幅消失,这种几何结构中的谷间耦合通常很弱,因此谷杂化将被单层 TMD 中强得多的自旋-谷耦合很好地抑制,量子点可以很好地继承二维体材料的谷物理。我们还发现谷间耦合强度对限制势的中心位置和横向长度尺度具有敏感的依赖性,这可能允许通过外部控制来调节谷间耦合。

关键词

引用

@article{arxiv.1410.6356,
  title  = {Intervalley coupling by quantum dot confinement potentials in monolayer transition metal dichalcogenides},
  author = {Gui-Bin Liu and Hongliang Pang and Yugui Yao and Wang Yao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1410.6356},
  year   = {2014}
}

备注

17 pages, 14 figures