通过势平滑度调控优化狄拉克费米子的准约束
介观与纳米尺度物理
2019-11-28 v1
摘要
随着高迁移率封装石墨烯器件的出现，由狄拉克费米子光学支配的新型电子元件已被设想并实现。电子光学器件的主要构建模块是栅极定义的 p-n 结，它们引导、传输和折射石墨烯载流子，就像光学中的棱镜和透镜一样。反射和透射由 p-n 结的平滑度支配，这一参数在传统器件中难以调节。在此，我们利用扫描门显微镜的极化针尖在石墨烯中创建 p-n 结，在器件电阻中产生法布里-珀罗干涉条纹。我们利用针尖到石墨烯的距离控制 p-n 结的平滑度，并展示使用更平滑的势垒可获得更高的干涉对比度。大量的紧束缚模拟表明，平滑势垒在针尖下方诱导出显著的狄拉克费米子准约束，从而增强干涉对比度。相反，尖锐势垒是优良的狄拉克费米子透射体，导致干涉对比度很差。我们的工作强调了结平滑度对于相对论电子光学器件工程的重要性。
引用
@article{arxiv.1911.12031,
title = {Optimizing Dirac fermions quasi-confinement by potential smoothness engineering},
author = {Boris Brun and Nicolas Moreau and Sowmya Somanchi and Viet-Hung Nguyen and Alina Mreńca-Kolasińska and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Jean-Christophe Charlier and Christoph Stampfer and Benoit Hackens},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.12031},
year = {2019}
}