Modeling charge relaxation in graphene quantum dots induced by electron-phonon interaction
研究和比较了两种计算石墨烯量子点电子-声子相互作用电荷弛豫时间的解析模型。最近，石墨烯量子点中的电荷弛豫过程已被实验探测，在这里，我们提供了弛豫时间的理论估计。通过比较一个模型与纯边缘约束与静电约束，我们发现，后者具有更大的弛豫时间。有趣的是，在静电定义的量子点的弛豫时间预计将超过实验观察到的下限~100 ns。
2016-06-21 cond-mat.mes-hall
Manifestation of the shape and edge effects in spin-resolved transport through graphene quantum dots
我们报告的理论研究，通过石墨烯量子点弱耦合到外部铁磁引线的运输。计算进行严格对角化的紧束缚哈密顿与有限库仑相关的石墨烯片，并通过使用实时图解技术在顺序和cotunneling制度。重点研究了石墨烯薄片形状和边缘自发磁化对微分电导、隧道磁电阻（TMR）和散粒噪声（散粒噪声）等输运特性的影响。结果表明，对于某些形状的石墨烯点的负微分电导和非平凡的行为的TMR效应可以发生。
2012-05-08 cond-mat.mes-hall
Spin qubits in graphene quantum dots
我们提出了如何在石墨烯中形成自旋量子比特。实现这一目标的关键要求是找到量子点状态，其中块状石墨烯中通常的谷简并被解除。我们表明，这个问题可以避免在量子点的基础上的半导体扶手椅边界的石墨烯带。对于这样的设置，我们找到的能量和确切的波函数的束缚态，这是所需的局域量子比特。此外，我们发现石墨烯中的自旋量子比特不仅可以通过海森堡交换相互作用在最近的量子点之间耦合，而且可以在长距离上耦合。这一显著特征是石墨烯准相对论光谱的直接结果。
2007-01-19 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade in graphene quantum dots
我们研究了石墨烯量子点的电导谱，包括单个和多个情况。研究了单电子隧穿现象，得到了低温下库仑阻塞振荡的周期、振幅和线形。进一步讨论了多个量子点组装成阵列时的输运行为，发现电导谱从单个库仑阻塞到集体库仑阻塞的相变。
2009-11-15 cond-mat.mes-hall
Pulsed-gate spectroscopy of single-electron spin states in bilayer graphene quantum dots
石墨烯和双层石墨烯量子点是具有长相干时间的自旋量子位的有希望的宿主。虽然最近的技术改进使得在双层石墨烯量子点中静电限制单电子成为可能，并且已经详细研究了它们的自旋和单粒子谱的谷纹理，但是它们的弛豫动力学仍然未被探索。在这里，我们报告通过高频门控单电子双层石墨烯量子点的传输。通过单电子自旋态的瞬态电流谱，我们得到了自旋弛豫时间的下限为0.5~$μ$ s。这一结果代表了石墨烯量子点中自旋相干时间的研究和自旋量子比特的实现的重要一步。
2021-01-27 cond-mat.mes-hall
Transport through evanescent waves in ballistic graphene quantum dots
我们研究了不同几何形状的石墨烯量子点中的倏逝波输运。当引线附接到相同多数子晶格的边缘时，传输被抑制。否则，传输在矩形点中以指数方式依赖于引线之间的距离，在圆形点中以幂律方式依赖于引线之间的距离。通过传输和反射电流属于与入射电流相反的谷的结的传输取决于距离与原子间距相当的晶格结构的细节。
2008-09-19 cond-mat.mes-hall
Quantum dots and spin qubits in graphene
本文综述了石墨烯量子点及其作为自旋量子比特宿主的研究进展。我们讨论了与GaAs等更标准的材料相比，石墨烯量子点用于自旋量子位的优势和挑战。我们首先概述了这个年轻而迷人的领域，然后将详细讨论门可调量子点。我们计算了三种不同量子点结构的束缚态，其中体隙允许通过静电场进行限制：（i）具有扶手椅边界的石墨烯纳米带，（ii）单层石墨烯中的圆盘，以及（iii）双层石墨烯中的圆盘。为了使石墨烯量子点在自旋量子比特的背景下有用，人们需要找到可靠的方法来打破谷简并性。这在这里通过在（i）中或在（ii）和（iii）中通过磁场特定终止石墨烯来实现，而不需要特定边界。我们进一步讨论了如何操纵这些量子点中的自旋，并解释了自旋退相干和弛豫机制所造成的自旋轨道相互作用结合电子-声子耦合，并通过超精细相互作用与核自旋系统。
2010-04-13 cond-mat.mes-hall
Graphene quantum dots probed by scanning tunneling spectroscopy and transport spectroscopy after local anodic oxidation
石墨烯量子点被认为是III-V族半导体中量子点的有前途的替代品，例如，用于用作自旋量子位，这是由于它们由包括无自旋核的轻原子组成的一致性，这两者都意味着相对长的自旋退相干时间。然而，到目前为止，这种潜力还没有在实验中实现，很可能是由于对量子点边缘配置的控制缺失。因此，石墨烯量子点的更基本的研究似乎是必要的，包括在输运光谱测量期间最有利地完全控制波函数性质。在这里，我们回顾了最近的成功映射波函数的石墨烯量子点支持的金属，特别是Ir（111），并显示如何探测这样的波函数绝缘支持在运输光谱的目标可能会实现。
2015-05-15 cond-mat.mes-hall
On the density of states of circular graphene quantum dots
我们提出了一种简单的方法来计算局域态密度，该方法有效地适用于由连续石墨烯片上的轴对称势（如圆形石墨烯量子点或环）创建的任何结构。对在最近的扫描隧道显微镜测量中研究的石墨烯量子点进行的计算[{ \sl Gutierrez et al. Nat. Phys. \textbf{12}，1069- 1075（2016）}]显示出极好的实验-理论一致性。
2017-09-27 cond-mat.mes-hall
Quantum Dots at Room Temperature carved out from Few-Layer Graphene
我们提出了石墨烯量子点赋予的附加能量高达1.6 eV，制造的石墨烯片受到大的电子流在空气中的控制破裂。估计量子点岛的尺寸在1 nm范围内。大的附加能量允许在室温下的库仑阻塞，可能应用于单电子器件。
2012-11-21 cond-mat.mes-hall
Valley filters, accumulators, and switches induced in graphene quantum dots by lines of adsorbed hydrogen atoms
我们提出了电子结构和量子输运计算，预测导电通道诱导石墨烯量子点的吸附线的氢原子作为高效的，实验上可实现的谷过滤器，开关和开关。基本的物理学是石墨烯狄拉克点共振（DPR）的一种新性质，即，在给定方向上通过DPR介导的导电通道的电流仅由两个石墨烯谷中的一个的电子携带。我们的预测适用于吸附在石墨烯量子点上的氢原子线，石墨烯量子点是独立的或支撑在六方氮化硼衬底上。
2019-09-27 cond-mat.mes-hall
Robust conductance zeroes in graphene quantum dots and other bipartite systems
在朗道运输形式主义，我们证明了电导零是可能的，在二分系统在半填充时，铅接触到不同的亚晶格网站。特别是，我们研究了这一理论的应用，在扶手椅配置的石墨烯量子点与铅。所得到的电导抵消是鲁棒的存在下，任何单站点的杂质。
2020-07-09 cond-mat.mes-hall
Control of electron trapping effects in graphene quantum dots via light polarization state
该研究理论分析了光照射下石墨烯量子点中电子的散射过程，证明通过选择合适的光偏振态可实现以电子俘获效应为特征的散射共振。
2023-09-12 cond-mat.mes-hall
Graphene channels interfaced with an array of individual quantum dots
表面石墨烯波导与单个半导体量子点的阵列连接，其位置与光导模式相称。表面引导用作场效应晶体管（FET）的沟道，而点被放置在石墨烯沟道和栅电极之间形成的电容器内。我们报告的负微分光相关电导下的光和减少荧光效应作为偏压的函数。我们认为，猝灭的荧光可能会受到阻碍，在某种程度上，通过将量子点在谐振器，这是调谐到发射波长。
2017-05-16 cond-mat.mes-hall
Robustness of edge states in graphene quantum dots
我们分析了无序石墨烯量子点边缘的单粒子态。我们表明，通用的石墨烯量子点支持的边缘状态的数量成比例的周长的点在晶格常数。我们的分析理论与数值模拟吻合得很好。破坏电子-空穴对称性的扰动，如次近邻跳跃或边缘杂质，使边缘态远离零能量，但不改变它们的总量。我们讨论了在反点阵列中检测边缘态的可能性，并提供了石墨烯点的磁矩的上限。
2010-06-21 cond-mat.mes-hall
Quantum dots in graphene
我们提出了一种在石墨烯带的一个小区域内通过外部势来限制准粒子的方法。在这种限制中，跨电子运动起着至关重要的作用。因此，得到的石墨烯量子点的性质进行了理论研究，在不同类型的边界条件在带的边缘。（准）束缚态存在于所考虑的所有系统。同时，电导对栅极电压的依赖性携带关于边缘形状的信息。
2007-01-20 cond-mat.mes-hall
Signatures of single quantum dots in graphene nanoribbons within the quantum Hall regime
我们报告的观察周期性电导振荡附近的量子霍尔平台悬浮石墨烯纳米带。它们是由单量子点形成的，这些单量子点形成于带的最西端，在无序势的山谷和山丘中。在具有两个门的宽薄片中，已经观察到双点系统的签名。由于朗道能级之间形成的间隙，在单层石墨烯中实现了静电限制，这表明了一种创建可以用量子霍尔边缘态访问的栅极定义的量子点的方法。
2016-01-07 cond-mat.mes-hall
Energy levels of monolayer -- AA-stacked bilayer graphene quantum dots
本文研究了由单层石墨烯的圆形量子点和无限单层石墨烯的圆形量子点组成的混合系统的能谱电子性质。我们建立了相关的能级和波函数使用连续介质模型和锯齿形边界条件在石墨烯单层-双层界面的分析结果。我们研究了垂直磁场、量子点半径和电场对这两种混合量子点的影响。我们将我们的结果与以前发表的工作进行比较，并探索这种混合系统量子点的潜在用途。
2021-07-29 cond-mat.mes-hall
Spin States in Graphene Quantum Dots
我们研究了通过小（d = 70 nm）石墨烯量子点的基态和激发态输运。通过测量作为磁场的函数的基态能量来检测轨道状态的连续自旋填充。在量子点面内有磁场的情况下，测量了自旋态的Zemann分裂。结果是兼容的g因子为2，我们检测到一系列的状态，这是合理的交换相互作用的强度预期石墨烯的自旋填充序列。
2010-02-19 cond-mat.mes-hall
Fabrication of large addition energy quantum dots in graphene
我们提出了一种简单的技术，在低温恒温器中制造石墨烯量子点。它依赖于受到大电子电流施加的悬浮石墨烯片的受控破裂。这导致原位形成干净且超窄的收缩，其容纳一个量子点，并且偶尔串联几个量子点。电导谱表明，单个量子点可以拥有高达180 meV的附加能量和高达25 meV的能级间距。我们的技术有几个优点：（i）点是悬浮的，因此减少了基板的静电影响，以及（ii）污染最小化，因为点的边缘只暴露在低温恒温器中的真空中。
2009-10-06 cond-mat.mes-hall
Tunable quantum dots in bilayer graphene
我们从理论上证明了量子点可以在石墨烯的双层中实现。位置相关的掺杂打破了上下层之间的等效性，并提升了点的正、负动量态的简并度。数值计算结果表明，在一定的掺杂浓度下，电子和空穴的束缚态同时存在，量子点的光谱具有明显的角动量依赖性，这与传统的半导体量子点形成了鲜明的对比.我们预测，光谱将由一系列非等距峰组成。
2007-03-07 cond-mat.mes-hall
Transport spectroscopy of disordered graphene quantum dots etched into a single graphene flake
我们对用Ar/O2等离子体蚀刻成单个石墨烯片的尺寸为45、60和80 nm的量子点进行了输运测量，从而可以进行尺寸比较，避免不同石墨烯片的影响。的运输间隙和附加能量随着点的尺寸减小而增加，正如预期的那样，并显示出很强的相关性，这表明两者的相同的物理起源，即在存在小的限制间隙的情况下的无序诱导的本地化。栅极电容测量表明，点电荷位于窄器件区域的预期。一个占主导地位的作用的障碍进一步证实了栅极的依赖性和磁场的行为，只允许近似识别的电子-空穴交叉和自旋填充序列。最后，我们在误差条内提取与g=2一致的g因子。
2013-07-30 cond-mat.mes-hall
Electron dynamics in graphene with gate-defined quantum dots
我们使用数值精确的切比雪夫展开和核多项式方法研究运输通过圆形石墨烯量子点的紧束缚蜂窝晶格模型的框架。我们的重点在于制度的静电定义的点占主导地位的载流子动态的个别模式。特别地，我们讨论了一个注入的狄拉克电子波包的散射单个量子点，电子限制在点，点束缚模式的光激发，和电子激发沿点的线性阵列的传播。
2013-12-16 cond-mat.mes-hall
Coulomb Blockade and Hopping Conduction in Graphene Quantum Dots Array
我们发现，化学功能化的石墨烯的低温电子输运性质可以解释为通过石墨烯量子点（GQD）的二维阵列的电荷的顺序隧穿。在15 K以下，由于GQD阵列的库仑阻塞，观察到电流的总抑制。随温度变化的电流栅电压特性显示库仑振荡与能量尺度为6.2-10 meV对应的GQD尺寸为5-8 nm，而电阻数据表现出Efros-Shklovskii可变范围跳跃所产生的结构和尺寸引起的障碍。
2011-02-03 cond-mat.mes-hall
Current vortices in hexagonal graphene quantum dots
新合成的石墨烯纳米结构似乎是新技术的一个有前途的滋生地。因此，确定边界条件在其电子特征中所起的作用是很重要的。在这篇文章中，我们使用非平衡格林函数方法结合紧束缚理论来计算和比较六边形石墨烯量子点的电流模式，接触放置在不同的边缘位置。我们的结果揭示了当接触几何的对称性与量子点的对称性发生冲突时，电流涡旋的形成。电流涡旋的存在表明石墨烯量子点可以用作纳米磁体或磁性纳米传感器。
2021-10-08 cond-mat.mes-hall
From One Electron to One Hole: Quasiparticle Counting in Graphene Quantum Dots Determined by Electrochemical and Plasma Etching
石墨烯被认为是未来电子产品的一种有前途的材料。设想的晶体管应用通常依赖于纳米精度的石墨烯片的精密切割。在这封信中，我们展示了石墨烯为基础的量子点创建使用原子力显微镜（AFM）与尖端辅助电化学蚀刻。这种光刻技术提供了约20 nm的分辨率，这可能通过采用更尖锐的尖端和更好的湿度控制来进一步改进。我们最小的量子点在磁场中的行为使我们能够识别电荷中性点，并区分量子点中只剩下一个电子、一个空穴和一个电荷的状态。
2010-07-26 cond-mat.mes-hall
Tuning of Zero Energy States in Quantum Dots of Silicene and Bilayer Graphene by Electric Field
研究了硅烯和双层石墨烯的三角形和六边形纳米量子点的电子性质。结果表明，存在于量子化带隙中的低能边缘局域电子态很容易被电场调谐。在这些零能态（ZES）的电子间隙的外观和场的演变被证明是非常敏感的量子点的几何形状，允许设计的场效应可扩展的量子点器件与电子性能的需求。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall
Etched graphene quantum dots on hexagonal boron nitride
我们报道了在不同岛直径的六方氮化硼（hBN）和SiO2上蚀刻石墨烯量子点（QD）的制备和表征。我们在一个很宽的能量范围内进行库仑峰间距的统计分析。对于hBN上的石墨烯QD，归一化峰间距分布的标准偏差随着QD直径的增加而减小，而对于SiO2上的QD，没有观察到直径依赖性。此外，hBN上的量子点在高达9T的垂直磁场的影响下更稳定。两个结果都表明hBN上的石墨烯QD中衬底诱导的无序势显著降低。
2013-08-09 cond-mat.mes-hall
Electro-absorption of silicene and bilayer graphene quantum dots
我们数值研究了低屈曲硅烯和AB堆叠的双层石墨烯量子点在垂直于其表面的外部电场作用下的光学性质。在紧束缚模型中，计算了三角形和六边形的量子点的光吸收，具有锯齿形和扶手椅形的边缘终端。我们发现，在三角形硅烯团簇锯齿形边缘丰富和广泛的可调红外吸收峰结构起源于涉及零能态的过渡。在外加电场作用下，三角形硅量子点的吸收边发生红移，而六角形硅量子点的吸收边发生蓝移。在具有锯齿形边缘的双层石墨烯的小簇中，对于三角形/六边形几何形状，吸收边缘经历蓝/红移。在硅烯的扶手椅簇中，吸收边的蓝移对于两种簇形状都发生，而红移对于双层石墨烯量子点的两种形状都是固有的。
2017-08-25 cond-mat.mes-hall
Effects of long-range disorder and electronic interactions on the optical properties of graphene quantum dots
我们从理论上研究了长程无序和电子-电子相互作用对由多达10806个原子组成的六角扶手椅型石墨烯量子点光学性质的影响。使用紧束缚，平均场Hubbard和配置相互作用方法的组合进行数值计算。石墨烯量子点中的缺陷被建模为长程随机势场，从而产生电子-空穴水坑。我们发现，当电子-空穴水坑存在时，紧束缚方法给出的低能吸收谱的平均场和组态相互作用的计算结果相比，一个穷人的描述。随着石墨烯量子点尺寸的增大，在吸收光谱中可以观察到普遍的光学电导率极限。当存在无序时，计算的吸收光谱接近孤立单层石墨烯片的实验结果。
2017-02-05 cond-mat.mes-hall
Topological electric field-defined quantum dots in bilayer graphene: An atomistic approach
Institute of Physics, Faculty of Physics, Astronomy, and Informatics, Nicolaus Copernicus University in Torun（托伦哥白尼大学物理、天文学和信息学院物理研究所）
研究双层石墨烯中由电场定义的拓扑束缚态，通过原子方法揭示电场强度、谷混合及谷不对称性对量子点特性的影响。
2026-03-13 cond-mat.mes-hall
Single photon emission from graphene quantum dots at room temperature
在凝聚态领域，石墨烯作为纳米电子学的新兴材料发挥着核心作用。然而，石墨烯是一种半金属，这对未来的一些应用构成了严重的限制。因此，正在进行大量努力来开发其结构与石墨烯晶格相容的半导体材料。从这个角度来看，小块石墨烯代表了一种有前途的替代品。特别地，它们的电子、光学和自旋性质原则上可以通过设计它们的尺寸、形状和边缘来控制。例如，具有锯齿形边缘的石墨烯纳米带具有局域化的自旋极化状态。同样地，可以通过设计石墨烯量子点的结构来选择单重态-三重态能量分裂。此外，自下而上的分子合成使这些潜力触手可及。在这里，我们报告了一个单一的发射极的研究，直接解决了一个单一的石墨烯量子点的固有特性。特别是，我们表明石墨烯量子点在室温下发射单光子，具有高纯度，高亮度和良好的光稳定性。这些结果为基于这些纳米级石墨烯的新量子系统的开发铺平了道路。
2018-02-27 cond-mat.mes-hall
First principles study of edge carboxylated graphene quantum dots
利用密度泛函理论研究了边缘羧基化的六方和三角形石墨烯量子点的结构稳定性和电子性质。结合能的计算结果表明，扶手椅型六方团簇的稳定性最高。羧基化石墨烯量子点的结合能通过增加连接的羧基的数量而增加。我们的研究表明，总的偶极矩显着增加，通过添加COOH观察到的最高值在三角形集群。具有锯齿形边缘的三角形石墨烯中的边缘态产生与其他形状完全不同的能谱，因为（a）与其他簇相比，三角形锯齿形簇中的能隙非常小，以及（b）最高占据分子轨道位于边缘处，这与其他簇相反，在其他簇中，最高占据分子轨道分布在簇表面上。增强的反应性和通过形状和边缘终止的可控能隙使得石墨烯量子点成为用于诸如传感器的各种应用的理想纳米器件。给出了不同薄片的红外光谱，用于确认和检测所获得的结果。
2017-12-09 cond-mat.mes-hall
Bound States in Nanoscale Graphene Quantum Dots in a Continuous Graphene Sheet
人们已经做了大量的努力来在石墨烯单层中捕获无质量的狄拉克费米子，但是到目前为止，在连续的石墨烯片中仅实现了准束缚态。在这里，我们演示了在连续的石墨烯片中实现纳米级石墨烯量子点（GQD）的束缚态。GQD通过圆形边界与周围的连续石墨烯片电子隔离，所述圆形边界由石墨烯和衬底之间的强耦合产生。通过使用扫描隧道显微镜（STM），我们观察到单电子充电状态的GQD，被视为库仑振荡的隧道电导。通过调节STM针尖-样品距离，观察到GQD的单电子隧穿在库仑阻塞区和库仑阶梯区之间的演化。局部电子密度的空间图揭示了GQD内部的同心环，每个环对应于隧穿光谱的单个库仑振荡。这些结果明确地表明，电子被完全捕获在纳米级GQD内。
2017-02-10 cond-mat.mes-hall
Imaging electrostatically confined Dirac fermions in graphene quantum dots
石墨烯中载流子的静电约束由Klein隧穿控制，Klein隧穿是一种相对论量子过程，其中粒子-空穴嬗变导致PN结边界处的不寻常的各向异性传输。在这些新的势垒的反射和透射应该会影响这些边界附近的电子波函数的量子干涉。在这里，我们报告的使用扫描隧道显微镜（STM）映射的狄拉克费米子的电子结构的圆形石墨烯PN结限制。这些有效的量子点是使用一种新技术制造的，该技术涉及在石墨烯单层下的绝缘衬底内局部操纵缺陷电荷。在这样的石墨烯量子点内部，我们观察到对应于准束缚态的能级，并且我们在空间上可视化受限电子的量子干涉图案。这些量子点外的狄拉克费米子表现出类似弗里德尔振荡的行为。支持的理论模型描述相对论粒子在谐振子势，我们的研究结果产生新的见解静电限制狄拉克费米子的空间行为。
2016-06-12 cond-mat.mes-hall
Electric-field controlled spin in bilayer triangular graphene quantum dots
我们提出的理论结果的基础上平均场和精确的多体方法表明，在双层三角形石墨烯量子点的锯齿形边缘的磁性可以控制由外部垂直电场。我们证明了在没有电场的情况下，量子点两层的自旋是铁磁相互作用的。在电场的临界值处，双层结构的总自旋可以被关闭或减少到单个局域自旋，即与接触隔离并且不与核自旋相互作用的量子位。
2011-04-15 cond-mat.mes-hall
Measurement back-action in stacked graphene quantum dots
我们提出了一个在石墨烯中的电子输运实验，其中研究了经典和量子力学电荷检测器对量子点的反作用。该器件由两个堆叠的石墨烯量子点组成，它们被一层薄薄的氮化硼隔开。该器件通过范德华堆叠制造，并配备有与两个点的单独的源极和漏极接触。通过对一个量子点施加有限的偏置，在另一个未偏置的量子点中感应出电流。我们提出了一个解释所观察到的测量-感应电流的基础上强电容耦合和能量依赖的隧道势垒，打破了空间对称性的无偏系统。这是石墨烯基量子器件的一个特殊功能。通过考虑高阶量子力学反作用机制，可以理解经典禁止机制中的传输实验观察。
2016-02-27 cond-mat.mes-hall
Chaotic Dirac billiard in graphene quantum dots
我们报告的量子点设备完全蚀刻在石墨烯的输运特性。在大尺寸下，它们表现为传统的单电子晶体管，表现出周期性的库仑阻塞峰。对于小于100 nm的量子点，峰变得强烈的非周期性，表明量子限制的主要贡献。混沌中微子台球理论很好地描述了随机峰间距及其统计特性。只有几纳米宽的短收缩保持导电性，并显示出高达0.5eV的限制间隙，这表明了基于石墨烯的分子尺度电子学的原理可能性。
2007-12-30 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling in graphene pseudomagnetic quantum dots
通过无偏原子力学模拟得到了三轴应变石墨烯量子点的真实弛豫构型。研究了基于这种量子点的y结的局域电子结构和量子输运特性，揭示了由应变引起的准均匀赝磁场将输运限制为朗道能级和边缘态辅助的共振隧穿.谷简并被打破的存在下的一个外部的字段，允许选择性过滤的谷和手征的状态，协助共振隧穿。可以探索不对称的应变条件来选择y形结的出口通道。
2013-06-19 cond-mat.mes-hall
Defect induced Anderson localization and magnetization in graphene quantum dots
采用扩展的平均场哈伯德模型，从理论上研究了原子缺陷相关的短程无序和电子-电子相互作用对六角扶手椅型石墨烯量子点的Anderson局域化和磁性的影响.我们观察到，浓度在原子总数的1- 5%之间的随机分布的缺陷导致沿着磁水坑状结构定位。我们表明，局域化长度不受磁化的影响，如果有一个均匀分布的蜂窝晶格的两个子晶格之间的缺陷。然而，对于一个不均匀的分布，本地化被发现显着增强。
2018-05-09 cond-mat.mes-hall
Graphene quantum dots: Beyond a Dirac billiard
我们提出了现实的模拟弹道石墨烯量子点的线性尺寸为10至40 nm的量子限制效应。我们确定的波函数和能级的统计存在的障碍造成的边缘粗糙度，电荷杂质，或短程散射。我们发现最近邻能级间距对边缘粗糙度有非常稳定的依赖关系，这表明可以用测量的库仑阻塞峰的分布来表征器件的粗糙度。
2008-08-23 cond-mat.mes-hall
Electronic Excited States in Bilayer Graphene Double Quantum Dots
我们报道了双层石墨烯双量子点器件的隧道光谱实验，该器件可以通过全石墨烯横向栅极进行调谐。两个量子点的直径约为50 nm，作为隧道势垒的收缩宽度为30 nm。双量子点的特征在于20 meV量级的附加能量。电荷稳定性图使我们能够研究可调的点间耦合能量以及在一个大的能量范围内的一些单独的三相点上的电子激发态的光谱。在较宽的能量范围内获得的1.75 meV的恒定能级间距与双层石墨烯量子点中预期的单粒子能量间距非常一致。最后，我们研究了电子激发态在平行磁场中的演化。
2013-03-18 cond-mat.mes-hall
Spin transitions driven by electric dipole spin resonance in fluorinated single- and bilayer-graphene quantum dots
研究了在周期性变化的电势驱动下，稀氟化石墨烯量子点的自旋跃迁。单层石墨烯的薄片被认为是以及在双层石墨烯中诱导的静电电子陷阱。在紧束缚方法内获得定态，并用于本征态的基础来描述系统动力学。顶层的稀磁导致束缚态的谷简并度升高，并由于薄片内的电流循环而使轨道磁偶极矩衰减。此外，由吸附原子引起的顶层的表面变形引入的自旋-轨道耦合允许由AC电场驱动自旋翻转。对于双层量子点，自旋翻转时间比实验自旋弛豫时间短得多。讨论了多光子跃迁和多能级跃迁的动力学效应。
2016-12-21 cond-mat.mes-hall
Thermo-electromechanical effects in relaxed shape graphene and bandstructures of graphene quantum dots
我们调查的平面内振荡的松弛形状的石墨烯由于外部施加的拉伸边缘应力沿扶手椅和锯齿形方向。我们表明，对于沿锯齿形方向施加边缘拉应力的情况，总弹性能量密度随着温度的升高而增强。利用赝晶矢量势处理热机电耦合效应，分析这些耦合效应对双层石墨烯量子点能带结构的影响。我们报道了在可达到的温度值下，定域边缘态的基态和第一激发态之间的能级交叉可以实现。特别是，水平交叉点延伸到更高的温度与沿扶手椅方向的外部施加的拉伸边缘应力的值减小。由于存在三重对称性，在石墨烯片的中心处形成的状态中不存在这种能级交叉。
2014-11-03 cond-mat.mes-hall
Tunable quantum dots in monolayer graphene
我们研究了由电场和均匀磁场结合形成的石墨烯量子点。电场产生一个平滑的量子阱势，而磁场诱导一个指数尾巴的点状态。由于Klein隧穿效应，态在阱区和静电势垒区达到峰值。利用电场和磁场可以实现在不同区域达到峰值的点态之间的耦合。该点在适度外场下的可调谐性可用于单层石墨烯中量子器件的设计。
2012-07-02 cond-mat.mes-hall
Antiferromagnetism in hexagonal graphene structures: Rings vs dots
利用平均场哈伯德模型研究了具有锯齿形内边缘的六角石墨烯环中反铁磁相的形成。环的外边缘被认为是锯齿形或扶手椅形，我们发现，这两种类型的结构可以有一个更大的反铁磁相互作用相比，六边形点。这种差异可以部分归因于环中每单位面积的锯齿形边缘的数量比点中的多。此外，发现位于内环边缘上的边缘状态与点的边缘状态不同地杂交，这导致石墨烯环和点的磁性的重要差异。当外边缘具有锯齿形形状时，发现最大交错磁化。然而，窄环扶手椅外边缘被发现有较大的交错磁化比锯齿形六边形。边缘缺陷被示出具有最小的磁化效果时，外环边缘是扶手椅形。
2013-02-19 cond-mat.mes-hall
Tunable interdot coupling in few-electron bilayer graphene double quantum dots
提出了一种基于双层石墨烯的高度可控的双量子点器件。使用叉指栅指的器件架构，我们可以控制1至4 GHz之间的点间隧道耦合和0.2至0.6 meV之间的互电容耦合，独立于量子点的电荷占用。充电能量和因此的点尺寸几乎保持不变。隧道耦合的调谐范围覆盖了典型的硅和GaAs自旋量子位器件的工作范围。
2020-12-23 cond-mat.mes-hall
Symmetry-dependent transport behavior of graphene double dots
通过包络函数分析，我们进行了一个数值研究的石墨烯结构的电导行为的两个区域（点）连接到入口和出口引线通过收缩和分离的势垒。我们表明，双点的电导取决于结构的对称性，这种效果的生存也在一个低水平的障碍的存在下，在类比中，我们以前发现的双点在半导体异质结构中获得。在石墨烯中，这种现象不那么引人注目，特别是，相对于单独的势垒，通过添加对称收缩并不能增强电导。
2013-12-22 cond-mat.mes-hall
Magnetic properties of graphene quantum dots
利用紧束缚近似计算了不同几何形状和尺寸的石墨烯量子点（GQD）的磁化率，当磁化率由电子边缘态决定时，GQD的磁化率小于磁长度.边缘态可以分为两类：位于零能Dirac点的零能态（ZES）和能量接近但不完全等于零的色散边缘态（DES）。DES负责与温度无关的抗磁响应，而ZES提供与温度相关的自旋居里顺磁性。六边形、圆形和随机形状的GQD主要含有DES，因此，它们是抗磁性的。三角形GQD的边缘状态是ZES，并且这些点揭示了自旋顺磁性（在小的点和低温下占主导地位）与体轨道抗磁性（在大的点和高温下占主导地位）之间的相互作用。
2013-02-26 cond-mat.mes-hall
Spintronics with graphene quantum dots
由于其固有的保持自旋相干性的能力，石墨烯是自旋电子学的主要材料。在这篇综述文章中，我们总结了最近的成就，在石墨烯量子点自旋电子学和材料科学的角度来看，激励这一领域。我们专注于理论，但也讨论最近的实验。自旋退相干的主要来源是与晶格激发的相互作用和与当前核自旋的超精细相互作用。我们详细解释了有效的自旋-声子耦合，并给出了自旋弛豫时间T1随磁场变化的一般幂律。对于特定的情况，我们详细讨论自旋弛豫。海森堡交换相互作用对于相干自旋量子比特操作是至关重要的，并且在石墨烯纳米薄片中的磁性的背景下被解决。可以通过几种方法来考虑宿主和周围材料中的核自旋，并且已经详细研究了13 C核的影响。一般自旋电子学和石墨烯器件制造的令人印象深刻的进展可能会在不久的将来引发石墨烯量子点自旋电子学的重大进展。
2015-07-28 cond-mat.mes-hall
Double quantum dots defined in bilayer graphene
在原子紧束缚和低能连续近似下，研究了双层石墨烯中双量子点的人工分子态。我们指出，扩展的电子波函数在两个石墨烯层的每个子晶格上具有相反的宇称，并且基态波函数分量随着点间距离从成键到反键变化。在弱耦合极限中--与静电定义的量子点最相关--点间耦合的特征包括--对于双电子基态--形成具有由交换能量分裂的对称或反对称空间波函数的状态。在光谱的高能量部分，发现两个电子处于同一点的状态，其能级分裂对应于电子对从一个点到另一个点的同时隧穿。
2017-06-26 cond-mat.mes-hall
On Resonant Scattering States in Graphene Circular Quantum Dots
由于Klein隧穿效应，二维石墨烯量子点不具有真正的束缚态，而仅具有准束缚（共振隧穿）态。我们详细讨论了试图描述这些国家的狄拉克伪费米子模型的框架内的圆点。我们明确地表明，前面介绍的所谓的“共振条件”对应于不一致的线性方程组的系统从匹配条件的边界上的量子点，当一个试图使用它的复杂的能量值和全反射的情况下的能量符合势阱顶部。
2021-11-23 cond-mat.mes-hall
Tunable p-n junction barriers in few-electron bilayer graphene quantum dots
该研究在双层石墨烯中利用天然 p-n 结实现单量子点静电限制，并证明少电子区域内栅压可单调调控电子隧穿率。
2023-11-01 cond-mat.mes-hall
Quasi-bound states of quantum dots in single and bilayer graphene
狄拉克费米子与单层和双层石墨烯中产生的圆柱对称量子点势相互作用不受限制，而是形成准束缚态。这些准束缚态的加宽（i. e.它们的寿命的倒数）在石墨烯（双层）的情况下随着电子的轨道动量而减小（增加）。能量低于（高于）势垒高度的准束缚态主要是类电子（空穴）态。一个显着的能级加宽的减少预测电子能量接近势垒高度，这是一个结果的电子波在点边缘的全内反射。
2007-11-28 cond-mat.mes-hall
