在石墨烯超临界带电空位处实现可调谐人工原子
介观与纳米尺度物理
2016-06-21 v2
摘要
石墨烯卓越的电子性质激发了人们对其作为更轻、更快、更智能的电子与计算应用平台的愿景。挑战之一是设计出调控其电子性质并控制其电荷载流子的方法。在此我们表明，石墨烯中的单原子空位能够稳定地局域承载电荷，并且可以通过扫描隧道显微镜（STM）针尖施加电压脉冲来逐步积累该电荷。利用扫描隧道和 Landau 能级光谱监测石墨烯中传导电子对该局域电荷的响应，并与数值模拟进行比较。随着电荷增加，其与传导电子的相互作用经历向超临界区 6-11 的转变，其中巡游电子被捕获在一系列类似于人工原子的准束缚态中。通过以空位位置为中心的圆盘内态密度（DOS）的强烈增强检测到准束缚电子态，该圆盘被空穴态的光环所包围。我们进一步表明，空位处的准束缚态是栅极可调谐的，且该捕获机制可以被开启和关闭，提供了一种在石墨烯中控制和引导电子的新机制。
引用
@article{arxiv.1508.07667,
title = {Realization of a Tunable Artificial Atom at a Supercritically Charged Vacancy in Graphene},
author = {Jinhai Mao and Yuhang Jiang and Dean Moldovan and Guohong Li and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Massoud Ramezani Masir and Francois M. Peeters and Eva Y. Andrei},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.07667},
year = {2016}
}
备注
18 pages and 5 figures plus 14 pages and 15 figures of supplementary information. Nature Physics advance online publication, Feb 22 (2016)