石墨烯中通过超晶格势垒的谷选择性克莱因隧穿
介观与纳米尺度物理
2020-07-22 v1
摘要
石墨烯电子在两个谷处具有一对具有相反赝自旋手性的无质量狄拉克锥。克莱因隧穿（Klein tunneling）指的是这些手性电子穿透又高又宽的势垒的奇特能力。文献中通常将两个谷独立处理，其中时间反演对称性要求无论是正入射透射还是角度平均透射都不能具有任何谷极化。本文表明，当考虑势垒引起的谷间散射时，正入射于超晶格势垒的石墨烯电子可经历完全谷选择性的克莱因隧穿，即在一个谷中完全透射，而在另一个谷中完全反射。谷间背散射在超晶格势垒中产生了交错赝自旋能隙，其与赝自旋手性的谷对比相结合，决定了克莱因隧穿的谷极性。对于 5 周期势垒，角度平均透射可具有 20% 的净谷极化，而对于 20 周期势垒则可超过 75%。我们的发现指出了在石墨烯电子学中实现谷功能的意外机遇。
引用
@article{arxiv.1909.01870,
title = {Valley-selective Klein tunneling through superlattice barrier in graphene},
author = {Xing-Tao An and Wang Yao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.01870},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 4 figures