双层石墨烯量子点中单电子充电的可视化与控制
介观与纳米尺度物理
2018-09-17 v1
摘要
石墨烯 p-n 结为研究无质量狄拉克费米子所产生的电子学与光学边界处的新型行为（如回音壁模式与 Veselago 透镜）提供了理想平台。双层石墨烯也承载狄拉克费米子，但它们与单层石墨烯载流子不同，因为其有质量、可被垂直电场打开带隙，且在 p-n 结处具有非常不同的赝自旋选择定则。针对这些有质量狄拉克费米子在 p-n 结处预言的新奇现象包括反克莱因隧穿、振荡 Zener 隧穿与电子隐身态。尽管有这些预言，关于有质量狄拉克费米子在 p-n 结存在下微观空间行为的实验关注甚少。本文中，我们报道利用基于扫描隧道显微镜（STM）的方法，对由圆形 p-n 结定义的双层石墨烯量子点内有质量狄拉克费米子的实验操控与表征。我们的 p-n 结通过一种灵活技术创建，可实现双层石墨烯/hBN 异质结构中外露量子点。这些量子点表现出尖锐的谱学共振，其能量随外加栅压而色散。这些特征的实空间图谱显示出显著同心环，其直径可由静电栅调谐。该行为由暴露于外的双层石墨烯量子点内有质量狄拉克费米子量子限域所产生的局域态的单电子充电所解释。
引用
@article{arxiv.1809.05209,
title = {Visualization and Control of Single Electron Charging in Bilayer Graphene Quantum Dots},
author = {Jairo Velasco and Juwon Lee and Dillon Wong and Salman Kahn and Hsin-Zon Tsai and Joseph Costello and Torben Umeda and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Alex Zettl and Feng Wang and Michael F. Crommie},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.05209},
year = {2018}
}