扶手椅型石墨烯纳米带中的单参数量子电荷与自旋泵浦

我们利用非平衡格林函数方法，研究了在单个交流栅极电压作用下，连接非磁性/铁磁引线的扶手椅型石墨烯纳米带中的量子电荷和自旋泵浦效应。在非磁性引线情况下，仅纳米带的一部分受到交流栅极电压作用以打破左右空间对称性，我们发现电荷泵浦电流的峰值出现在纳米带无交流场区域的子带边缘附近的费米能级处。在铁磁引线情况下，引线磁化强度反平行以打破左右对称性，当费米能级位于铁磁引线中多数自旋子带边缘附近时，自旋泵浦电流中出现类似的峰值。所有这些峰值均源于传输中在相应子带边缘能量附近的显著对称性破缺。此外，我们预测在铁磁引线且整个石墨烯纳米带处于交流栅极电压下的情况下存在纯自旋电流。我们还研究了泵浦电流对交流场强度和频率的依赖性，并揭示了其 underlying 物理机制。