通过确定性缺陷产生调控石墨烯中的相干电荷输运

电子光学利用固态器件中电荷载流子的波动性，研究并利用相干现象，类似于光学和光子学。通常，这需要利用二维电子气和超导体中宏观相干电荷输运的复杂电子器件。本文通过缺陷工程，在一种简单反直觉的结构中诱导了集体相干效应。在石墨烯中确定性引入的晶格缺陷通过扮演势垒的角色（而非传统认为的散射中心）实现了相位相干电荷输运。因此，石墨烯保持了其准弹道量子输运，并能支持相位匹配的电荷载流子波。基于这种方法，通过低能电子束辐照创建周期性交替的缺陷和原始纳米条纹，形成了多个电子法布里-珀罗腔。实际上，缺陷条纹表现为部分反射镜，并将电荷载流子波共振限制在原始区域内，从而产生法布里-珀罗共振模式。这些模式在实验上表现为薄层电阻振荡，Landauer-Büttiker 模拟也证实了这一点。此外，与传统的单极性静电创建的法布里-珀罗干涉仪相反，这些相干现象在高达 30 K 的温度下对两种极性的电荷载流子都存在。我们的研究将缺陷石墨烯定位为相干电子器件的创新平台，在纳米和量子技术中具有潜在应用。