Inhibiting Klein tunneling in graphene p-n junction without an external magnetic field
我们通过第一性原理计算研究了吸附在石墨烯上的有机分子（F4 TCNQ）的密集岛。我们发现，在电子掺杂的情况下，岛自然地在石墨烯片中形成pn结。例如，每平方厘米约3 * 10^{13}个电子的掺杂水平导致静电势垒为800 meV的pn结。与石墨烯中的常规pn结不同，在由吸附的有机分子岛形成的结的情况下，我们预期即使没有施加外部磁场，克莱因隧穿也被抑制。在这里，克莱因隧穿被掺杂后自发发生在分子岛中的铁磁顺序抑制。我们估计石墨烯片中的磁势垒约为10 mT。
2016-02-19 cond-mat.mes-hall
Chiral tunneling and the Klein paradox in graphene
所谓的克莱因悖论--相对论性粒子不受阻碍地穿过高而宽的势垒--是量子电动力学（QED）最奇特、最违反直觉的结果之一。这一现象在粒子、核和天体物理学的许多背景下都有讨论，但到目前为止，用基本粒子直接测试克莱因悖论被证明是不可能的。在这里，我们表明，可以在一个概念上简单的凝聚态实验中测试的效果，通过使用单层和双层石墨烯的静电屏障。由于准粒子的手征性质，这些材料中的量子隧穿变得高度各向异性，与正常的非相对论电子的情况有质的不同。石墨烯中的无质量狄拉克费米子可以密切实现克莱因的gedanken实验，而双层石墨烯中的大量手性费米子提供了一个有趣的互补系统，阐明了所涉及的基本物理。
2006-08-14 cond-mat.mes-hall
Klein tunneling of the electronic states in the gate voltage modulated skyrmion crystal
School of Physics and Optoelectronics, South China University of Technology（华南理工大学物理与光电学院）
研究展示了Skyrmion晶体中电子态的Klein隧穿现象，通过格林函数技术计算了电子穿过静电势垒的传输概率，揭示了其与石墨烯相似的拓扑性质。
2021-05-16 cond-mat.mes-hall
Interplay of the Aharonov-Bohm effect and Klein tunneling in graphene
我们使用紧束缚模型和最近邻耦合数值研究了Klein隧穿效应对石墨烯环中Aharonov-Bohm振荡的影响。为了将克莱因隧穿引入系统，我们将静电势施加到环的一个臂上，使得该臂与两个相邻的引线一起形成$nn'n$ -或$npn$ -结（$n,n'$：导带传输，$p$：价带传输）。前一种情况对应于正常隧穿，后一种情况对应于克莱因隧穿。我们发现，传输特性强烈依赖于$pn$ -接口的光滑性。特别是，对于尖锐的交界处的振幅分布是对称的周围的电荷中性点的门控臂，而光滑的交界处的Aharonov-Bohm振荡强烈抑制在克莱因隧穿相比，正常的隧穿制度。
2010-05-08 cond-mat.mes-hall
Anomalous Klein tunnelling with magnetic barriers in strained graphene
Escuela Superior de Física y Matemáticas, Instituto Politécnico Nacional（国立理工学院高等物理与数学学院）；Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma de Baja California（下加利福尼亚自治大学理学院）；Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）；Facultad de Ingeniería Eléctrica, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo（米却肯圣尼古拉斯德伊达尔戈大学电气工程学院）；Centro de Ciencias Exactas, Universidad del Bío-Bío（比奥比奥大学精确科学中心）
本研究通过应变和磁屏障调控石墨烯中异常克莱因隧道效应，实现对电子输运的可调控制。
2026-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci math-ph
Lieb lattices and pseudospin-1 dynamics under barrier- and well-like electrostatic interactions
研究Lieb晶格在矩形静电势垒下的电子限域与散射，考虑各向异性跃迁与自旋轨道耦合，发现束缚态携带电流、存在超Klein隧穿及平带耦合导致的完美反射。
2023-01-27 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Transport and quantum coherence in graphene rings: Aharonov-Bohm oscillations, Klein tunneling and particle localization
通过模拟介观，环形石墨烯结构的量子输运，我们解决各种量子相干性和干涉现象。首先，穿透石墨烯环的垂直磁场在普遍电导波动之上引起电导中作为磁通量的函数的Aharonov-Bohm振荡。在非常高的通量下，干涉得到抑制，量子霍尔边缘通道发展。第二，将静电势施加到环臂之一，$nn'n$ -或$npn$ -结可以通过由于正常隧穿或克莱因隧穿的粒子传输来实现。在后一种情况下，Aharonov-Bohm振荡减弱光滑的障碍。第三，如果潜在的无序开始起作用，Aharonov-Bohm和Klein隧道效应的速率都会下降，直到粒子局域化的时候。
2017-12-15 cond-mat.mes-hall
Tunneling Effect in Gapped Graphene Disk in Magnetic Flux and Electrostatic Potential
我们调查的隧道效应的Corbino磁盘在石墨烯中的存在下的可变磁通量$Φ_{i}$创建的螺线管刺穿内磁盘的影响下，在磁盘区域的有限质量项$ (R_1< r<R_2) $和静电势。考虑到不同的区域，我们明确地确定相关的本征旋量的汉克尔函数。使用匹配条件和渐近行为的汉克尔函数的大参数，使我们能够计算传输和其他运输量。我们的研究结果表明，能隙抑制隧道效应，通过创建零传输对应的最大散粒噪声峰的Fano因子$ F $量化的奇点。作为半径比$ R_2/R_1 $的函数的透射率随着周期和振幅的减小而变得振荡。对于大的能隙值，它甚至可以达到1（克莱因隧穿）。观察到在点$ k_F R_1=R_1 δ$处出现最小电导。最后我们发现静电势可以控制带隙的影响。
2021-08-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dirac gap-induced graphene quantum dot in an electrostatic potential
石墨烯片中的空间调制的狄拉克间隙导致电荷限制，从而使得能够在不施加外部电场和磁场的情况下形成石墨烯量子点[Appl.Phys.Lett. \textbf{97}，243106（2010）]。这可以实现提供狄拉克间隙有一个局部最小值，其中的国家成为本地化。在这项工作中，这样的间隙诱导点的物理研究在连续极限通过求解狄拉克方程。结果表明，间隙诱导的受限态耦合到静电量子阱势引入的状态。因此，由此产生的杂化状态的区域可以调整与潜在的强度，一种影响，其中涉及克莱因隧道。所提出的量子点可用于探测石墨烯中的准相对论效应，而诱导的受限态可用于石墨烯基纳米结构。
2011-05-24 cond-mat.mes-hall
Klein Tunneling in Uniaxial Strained Graphene under Super-Periodic Potential
该研究用转移矩阵法解析分析超周期势下单轴应变石墨烯的Klein隧穿，揭示应变通过合并参数调控狄拉克锥位置进而影响电子透射的规律，以及负合并参数下超周期势共振峰的特性。
2025-03-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
High efficiency switching using graphene based electron 'optics'
石墨烯中没有带隙限制了其电子电导率的栅极调制，在常规石墨烯以及PN结中都是如此，其中静电势垒证明对克莱因隧穿是透明的。我们展示了一种新的方法，直接打开一个门可调的传输间隙在石墨烯PN结（GPNJ）通过在中间引入一个额外的障碍，取代克莱因隧道与常规隧道，使我们能够静电调制电流的几个数量级。间隙的产生是通过电子的纵向能量对电子进行角度分类，并通过隧道势垒过滤掉最热的垂直入射电子，其余的通过全内反射。使用量子输运的分析和原子数值研究，我们表明，所有入射电子的完全过滤导致GPNJ作为一种新型的超材料，具有独特的栅极可调传输间隙，产生急剧的非热开关的电子。事实上，传输间隙逐渐减小到零，因为我们静电地减少跨结的电压梯度朝向均匀掺杂极限。由此产生的栅极可调金属-绝缘体转变使电子能够克服经典的室温开关极限kTln 10/q = 60 mV/decade的亚阈值传导。
2011-10-28 cond-mat.mes-hall
Andreev reflection and Klein tunneling in graphene
这是一个学术讨论会式的介绍两个电子过程中的碳单层（石墨烯），每一个都有一个类似的相对论量子力学。这两个过程都通过超导对势或静电势的作用耦合类电子和类空穴状态。第一个过程，Andreev反射，是在与超导体的界面处的电子到空穴的转换。第二个过程，Klein隧穿，是穿过pn结的隧穿。从统一的角度讨论了石墨烯中的约瑟夫森结和双极结的现有和拟议的实验。内容：一、导言石墨烯基本物理（狄拉克方程;时间反演对称性;边界条件;伪扩散动力学）III. ANDREEV REFLECTION（电子-空穴转换;回复反射与镜面反射; Dirac-Bogoliubov-de Gennes方程;约瑟夫森结;进一步阅读）IV. KLEIN隧道效应（无背散射;双极结;磁场效应;进一步阅读）V.类比（NS和pn结之间的映射;逆反射与负折射;依赖于谷同位旋的量子霍尔效应;赝超导）
2008-01-29 cond-mat.mes-hall
The soliton nature of the super-Klein tunneling effect
Universidad de Santiago de Chile（圣地亚哥智利大学）；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
本文通过建立Davey-Stewartson II可积系统与超克莱因隧穿效应Dirac哈密顿量之间的联系，利用Darboux变换构造孤子解，揭示了超克莱因隧穿效应的孤子本质。
2026-08-27 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
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
Correspondence between Andreev reflection and Klein tunneling in bipolar graphene
超导体上的Andreev反射和石墨烯中n-p结的Klein隧穿是两个将电子与空穴耦合的过程-前者通过超导对势Delta，后者通过静电势U。我们推导出在低能量E<<Delta和反对称势分布U（-x，y）=-U（x，y）时，两个系统的能谱是相同的。这种对应关系意味着石墨烯中的双极结可以在费米能级处具有零态密度并且承载平衡电流，类似于超导约瑟夫森结。这也意味着具有与石墨烯相同能带结构的非电子系统，如蜂窝晶格光子晶体，可以表现出伪超导行为。
2007-11-09 cond-mat.mes-hall
Anomalous Klein paradox due to misalignment of optically-tunable elliptical dispersion for Dirac-cone dressed states and direction of incoming particles
在推导了Dice晶格中缀饰态电子的边界条件后，研究了线极化非共振高频缀饰场作用下Dice晶格和石墨烯中的电子隧穿方形静电势垒，证明了非零入射角下的反常Klein佯谬，这是由于Dirac锥修饰态的光学可控椭圆色散与入射粒子的方向不一致造成的。这个有限的入射角取决于光偏振的类型，光致各向异性的能量色散和电子-光耦合的强度。同时，我们也观察到更大的非峰值传输振幅相比，石墨烯在骰子晶格。我们期望本文的理论结果可以应用于广泛的Dirac材料，并应用于控制电子的相干隧穿和弹道输运，以构建新型的光电子纳米开关器件。
2020-06-14 cond-mat.mes-hall
Electrostatically confined monolayer graphene quantum dots with orbital and valley splittings
无质量载流子的静电约束受到克莱因隧穿的阻碍。在石墨烯中避免这个问题主要依赖于雕刻出纳米结构或施加电位移场来打开双层石墨烯中的带隙。到目前为止，这些方法遭受边缘无序或电子的局部化控制不足。在这里，我们实现了一种替代的策略，在单层石墨烯，通过结合均匀的磁场和静电约束。使用扫描隧道显微镜的尖端，我们在块状石墨烯的朗道间隙中诱导出限制势，而不需要物理边缘。对费米能的局域态进行门控导致具有超过40个库仑峰的常规充电序列，其表现出7-20 meV的典型附加能量。第一轨道态的轨道分裂为4-10 meV，谷分裂约为3 meV。这些实验观察定量再现紧束缚计算，其中包括与对齐的六方氮化硼衬底的石墨烯的相互作用。所展示的限制方法似乎适合于产生具有超出传统技术范围的良好定义的波函数特性的量子点。
2016-08-09 cond-mat.mes-hall
Graphene quantum dots formed by a spatial modulation of the Dirac gap
静电量子点不能在单层石墨烯中形成，因为克莱因隧道效应。然而，可以在均匀磁场的帮助下形成点。如图所示，狄拉克能隙的空间调制导致了具有离散能级的受限态，从而定义了一个点，而无需施加外部电场和磁场。间隙诱导的点态可以与静电势引入的态共存和耦合。这种性质允许所产生的状态被局部化的区域与潜在的调谐。
2011-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent-scatterer enhancement and Klein-tunneling suppression by potential barriers in gapped graphene with chirality-time-reversal symmetry
我们已经利用有限差分方法来探索电子隧穿性能的间隙石墨烯通过各种静电势垒从高斯变化到三角形包络函数相比，一个正方形的势垒。透射系数的数值计算为每种情况下，并施加到相应的隧穿电导。众所周知，石墨烯中的Klein隧穿在带隙的石墨烯中将大大减少。我们的研究结果进一步表明，这种传输的减少可以显着增强空间调制的势垒。此外，我们调查的效果，从偏置场施加到这些障碍的配置文件，从我们表明，它使控制下的电子流垂直入射。同时，克莱因隧穿的抑制被发现更严重的一个非方形的障碍，并表现出强烈的依赖于偏置场极性的各种障碍。最后，分析了点杂质对电子传输和电导的影响，当杂质原子位于正方形势垒的中间时，电子电导出现一个尖峰。然而，对于窄的三角形和高斯势垒，电导峰变得显着加宽，与隧道电导的增强。
2021-06-19 cond-mat.mes-hall
Enhanced spin-current generation in Dirac altermagnets through Klein tunneling
Institute for Theoretical Physics, Utrecht University（乌得勒支大学理论物理研究所）；Department of Applied Physics, Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学应用物理系）
研究通过克莱因隧道效应增强狄拉克反磁体中的自旋传输，利用低能狄拉克模型和散射理论，展示自旋依赖的克莱因隧道效应可有效控制电子自旋电流极化。
2026-03-24 cond-mat.mes-hall
Graphene quantum blisters: a tunable system to confine charge carriers
由于克莱因隧穿，石墨烯中的电子的静电约束是不可能的。这阻碍了石墨烯用于量子点应用。只有通过有限寿命的准束缚态才能实现对载流子的束缚。在这里，我们提出，双层石墨烯与局部区域的去耦石墨烯层能够产生的静电门的应用下的束缚态。这种量子泡中的离散能级对应于顶层和底层中的局域电子和空穴态。我们发现，这层本地化和能量谱本身是可调的全球静电门，后者也符合在石墨烯盘的电子模式。奇怪的是，能量接近连续谱的状态主要存在于定义水泡的域之外的经典禁戒区域中。结果对于泡罩的尺寸和形状的变化是稳健的，这表明它是实现石墨烯中的可调静电约束的通用系统。
2018-05-27 cond-mat.mes-hall
Tunneling of Electrons in Graphene via Double Triangular Barrier in External Fields
研究了在外加磁场作用下，三角形双势垒对石墨烯中狄拉克费米子散射的透射几率。我们的系统由两个三角形的势垒区分开的一个阱区的特点是一个能隙。求解我们的Dirac-like方程并匹配边界处的解，使我们能够以传输矩阵的形式表示透射和反射系数。我们特别表明，传输表现出振荡共振的克莱因隧道效应的表现。发现三角形势垒静电场在控制隧穿电阻峰值方面起关键作用。然而，它只是轻微地修改了斜入射时的共振，而在正入射时不影响克莱因悖论。
2021-07-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Klein tunneling through triple barrier in AB bilayer graphene
我们研究了AB双层石墨烯中载流子通过三重静电势垒的输运性质。我们计算的透射和反射使用的连续性条件的三重势垒的界面处的传输矩阵方法。首先，我们考虑的情况下，能量小于层间耦合$γ_1$，并表明，在正常入射，传输完全抑制在间隙中的一个大的势垒宽度，而它出现在间隙中的一个小的势垒宽度。对于大于$γ_1$的能量，我们表明，在没有层间电势差，传输是小于一个单一的障碍，但在其存在下，在间隙区域的传输被抑制，而不是一个双势垒。据发现，一个，两个，或三个间隙可以创建取决于层间电势差施加的数量。观察到$T_-^+$传输通道中的谐振，这在单势垒和双势垒情况下是看不到的。最后，我们计算的电导，并表明，峰的数量是大于双势垒的情况下。
2022-06-30 cond-mat.mes-hall
Magnetic confinement of massless Dirac fermions in graphene
由于克莱因隧穿，静电势不能限制狄拉克电子。我们证明了在非均匀磁场的作用下，可以将无质量的狄拉克费米子限制在单层石墨烯片中。这允许人们通过磁势垒在石墨烯中设计介观结构，例如量子点或量子点接触。
2007-01-30 cond-mat.mes-hall
Electronic transport and anti-super-Klein tunneling in few-layer black phosphorous
本文理论研究少层黑磷纳米带的电子输运，基于μ-ARPES实验测得的能带建模，揭示其各向异性能带导致的输运特性，发现pn结中反超克莱因隧穿现象及顶层氧化对其的影响。
2025-07-07 cond-mat.mes-hall
The effect of duty cycle on electron transmission through a graphene electrostatic barrier
本研究从理论上探究了狄拉克费米子隧穿单层石墨烯中周期性驱动静电势垒的透射特性，发现矩形驱动更易引发非对称法诺共振，占空比是重要控制参数，为石墨烯纳米结构在相关领域应用提供理论支持。
2025-02-13 cond-mat.mes-hall
Magnetic field induced confinement-deconfinement transition in graphene quantum dots
无质量的狄拉克粒子不能被静电势限制。这对于制造石墨烯量子点是一个问题，但是限制可以用磁场来实现，并且在这里，导出了限制态和去限制态的一般条件。有一类势，其状态的性质可以随意控制。然后发生限制-解除限制的转变，这使得克莱因悖论在石墨烯点中被实验探测。
2008-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dirac-Kronig-Penney model for strain-engineered graphene
受最近关于石墨烯电子电路应变工程的建议的启发，我们计算了周期性变形石墨烯的电导率、散粒噪声和态密度。我们提供的解决方案的Dirac-Kronig-Penney模型，它描述了在清洁的单层样品的相位相干传输的应变和静电势的一维调制。我们比较准确的结果，一个定性的能带结构分析。我们发现，周期性的应变诱导大的赝隙和抑制应变调制方向上的电荷输运。应变诱导的最小值的栅极电压依赖性的导电性的石墨烯超结构的质量的特征。如果原子间距离的变化超过值a^2/l，则该效应特别强，其中a是自由石墨烯的晶格间距，l是超晶格的周期。由于克莱因隧穿效应，周期性静电势引起的类似效应被削弱。
2010-09-13 cond-mat.mes-hall
Symmetry dictated universal helicity redistribution of Dirac fermions in transport
本文从理论上揭示Dirac费米子穿过静电势和质量势时由对称性决定的普适旋量变换与螺旋度重分布规则，并建立其与Lorentz推进、Klein隧穿及旋量Hilbert空间叶状结构的统一联系。
2023-09-30 cond-mat.mes-hall
Emergent cavity junction around metal-on-graphene contacts
本研究通过静电模拟和第一性原理计算，揭示了金属-石墨烯接触诱导的n型径向腔及其与Klein隧穿的协同作用，导致次级电阻峰和磁场下的朗道能级干涉，并直接观察到体-边界对应，为石墨烯器件设计提供新见解。
2024-08-20 cond-mat.mes-hall
Double Barriers and Magnetic Field in Bilayer Graphene
研究了在磁场作用下，狄拉克费米子在AB型双层石墨烯中被双势垒散射的透射几率。我们考虑了能量谱的全部四个频带，并使用边界条件来确定透射概率。数值结果表明，当能量高于层间耦合时，狄拉克费米子的传输几率有四种可能的途径，而当能量低于势垒高度时，狄拉克费米子的传输几率只有一种途径.我们发现，AB-堆叠的双层石墨烯，有没有克莱因隧道在正常的事件。我们发现，透射显示尖锐的峰值内的传输间隙内的狄拉克点周围的势垒区域内，而他们缺席的狄拉克点周围的阱区。讨论了磁场、层间静电势和势垒几何参数对透射几率的影响。
2015-05-21 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Electric control of tunneling energy in graphene double dots
我们从理论上研究了单电子双量子点的光谱，该量子点由具有衬底诱导间隙的石墨烯中的顶栅定义。我们研究了电场和磁场对局域态谱的影响，重点研究了点间耦合的可调谐性。我们发现，衬底诱导的间隙允许静电控制，具有一定的限制，对于一个固定的点间距离，点间耦合不能任意小，由于克莱因隧道。另一方面，石墨烯中价带的接近允许新的机制，例如$npn$双点，其在GaAs中没有对应物。
2014-02-19 cond-mat.mes-hall
Transport in graphene antidot barriers and tunneling devices
石墨烯中的反点的周期性阵列，即纳米级穿孔，使得能够紧密限制载流子和有效的传输屏障。这样的障碍规避克莱因隧道机制的质量，而不是静电类型。虽然所有的石墨烯反点晶格（GAL）可以支持定向障碍，但是，我们表明，一个完整的传输间隙只存在于特定的GAL取向。此外，我们评估的适用性的间隙石墨烯和狄拉克连续的方法作为各种antidot结构的简化模型，特别是，前者是一个很好的近似运输GALs支持散装带隙。最后，基于GAL的共振隧穿二极管的输运性质进行了分析，表明这种先进的基于石墨烯的器件确实可以使用GAL结构来实现。
2012-11-19 cond-mat.mes-hall
Barrier transmission of Dirac-like pseudospin-one particles
本文研究了二维T_3晶格（骰子晶格）中的势垒隧穿问题。特别是，我们专注于低能量，长波长近似的系统的哈密顿量，其中的晶格可以描述由一个Dirac-like哈密顿与赝自旋之一。增大的赝自旋S = 1（而不是石墨烯的S = 1/2）导致增强的“超级”克莱因隧穿通过矩形静电势垒。我们的结果证实了通过紧束缚模型的晶格的数值研究。对于均匀磁场，我们讨论了朗道能级，并研究了矩形磁垒的透明性。我们发现，后者主要可以描述的半经典轨道弯曲的粒子轨迹，定性类似的情况下，石墨烯。这使得可以用足够宽度的磁屏障来约束颗粒。
2011-09-28 cond-mat.mes-hall
Confinement and Fermion Doubling Problem in Dirac-like Hamiltonians
我们研究了类狄拉克哈密顿量中禁闭与费米子加倍问题之间的相互作用。单独来看，这两个特点都是众所周知的。首先，简单的静电门由于克莱因隧穿而不限制电子。其次，一阶导数$k \rightarrow -i\partial_x$的典型晶格离散化跳过中心点，并允许假的低能量，高振荡的解决方案，称为费米子倍增器。虽然一个不去定理指出，不人为地打破对称性的倍增器不能被消除，在这里，我们表明，由威尔逊的质量方法打破的对称性是等同于强制执行的硬壁边界条件，从而使不去定理无关时，禁闭是预见。我们通过计算以下内容来说明我们的论点：（i）拓扑绝缘体Bi $_2$ Se $_3$的能带结构和跨薄膜的输运性质，为此，我们使用从头计算密度泛函理论计算来证明模型;以及（ii）锯齿形石墨烯纳米带的能带结构。
2017-10-25 cond-mat.mes-hall
Evidence of electronic cloaking from chiral electron transport in bilayer graphene nanostructures
单层石墨烯中无质量狄拉克费米子的电荷载流子运动和赝自旋通过手性的耦合产生了戏剧性的后果，例如不寻常的量子霍尔效应和克莱因隧穿。在双层石墨烯中，载流子是在零能量下具有有限态密度的大质量狄拉克费米子。由于它们的非相对论性质，有质量的狄拉克费米子可以提供一个更好的测试平台，与单层石墨烯中的无质量狄拉克费米子相比，它可以澄清手性在输运测量中的重要性。在这里，我们报告了一个电子隐形效应作为一种表现的手性探测相相干传输在化学气相沉积双层石墨烯。通过静电门控，在极窄的双层石墨烯异质结上观察到不同周期的电导振荡。使用傅立叶分析技术，我们确定了每个单独的干涉图案的起源。重要的是，势垒两侧的电子波可以通过势垒内的倏逝波耦合，使势垒下的受限态对电子不可见。这些发现为电子隐身效应提供了直接证据，并有望实现基于双层石墨烯的赝自旋电子学。
2016-11-16 cond-mat.mes-hall
Magnetic field effect on tunneling through triple barrier in AB bilayer graphene
本文利用传输矩阵方法研究了垂直磁场下AB双层石墨烯中电子穿过三重静电势垒的隧穿现象，发现势垒高度和宽度及层间偏压会显著影响透射概率、共振行为和带隙，结果对电子限制和石墨烯晶体管开发具有重要意义。
2024-03-24 cond-mat.mes-hall
Laser-assisted tunneling in a static tungsten diselenide WSe$_2$ barrier
Chouaïb Doukkali University（舒艾卜杜卡利大学）；Universidad de La Serena（拉塞雷纳大学）；Universidad de La Frontera（拉弗龙特拉大学）；Universidad de Tarapacá（塔帕卡大学）
研究了在静态电场屏障和线偏振激光照射下单层WSe₂中狄拉克费米子的隧穿效应，通过Floquet方法推导出波函数，发现激光诱导丰富的Floquet边带结构，抑制隧穿并克服克莱因隧穿。
2026-05-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum confinement of Dirac quasiparticles in graphene patterned with subnanometer precision
在人工制作的纳米结构中石墨烯Dirac类电子的量子限制是长期寻求的目标，其将提供选择性地调整石墨烯的电子性质的策略，包括带隙开放或能级的量化。然而，对于自上而下和自下而上的方法，创建在形状、尺寸和位置上具有纳米精度的限制结构仍然是实验挑战。此外，克莱因隧道，提供了一个逃生路线的石墨烯电子，限制了静电约束的效率。在这里，扫描隧道显微镜（STM）用于通过集体操纵大量的H原子来创建具有亚纳米精度的石墨烯纳米粒子。单个石墨烯纳米结构在选定的位置构建，具有预定的取向和形状，并且尺寸从2纳米到1微米。该方法允许随意擦除和重建图案，并且可以在不同的石墨烯衬底上实施。STM实验表明，这种石墨烯纳米结构非常有效地限制石墨烯狄拉克准粒子，在零维和一维结构。在石墨烯量子点中，发现了高达0.8 eV的完美定义的能带隙，其比例为量子点线性尺寸的倒数，正如无质量狄拉克费米子所预期的那样
2020-05-31 cond-mat.mes-hall
Visualization and Control of Single Electron Charging in Bilayer Graphene Quantum Dots
石墨烯pn结为研究无质量狄拉克费米子在电子学和光学之间的边界处的新行为提供了理想的平台，例如回音壁模式和Veselago透镜。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，因为它们是大质量的，可以通过施加的垂直电场被带隙，并且在pn结结上具有非常不同的赝自旋选择规则。这些大质量狄拉克费米子在pn结的新现象预测包括反克莱因隧道，振荡齐纳隧道，和电子隐形状态。尽管有这些预测，但在pn结存在下，对大质量狄拉克费米子的微观空间行为的实验关注很少。在这里，我们报告了大量狄拉克费米子的实验操作和表征的双层石墨烯量子点定义的圆形pn结通过使用基于扫描隧道显微镜（STM）的方法。我们的pn结是通过一种灵活的技术，使双层石墨烯/hBN异质结构中的暴露的量子点的实现。这些量子点表现出尖锐的光谱共振，其作为施加的栅极电压的函数分散能量。这些特征的空间图显示了突出的同心环，其直径可以通过静电门进行调整。这种行为可以通过局域态的单电子充电来解释，局域态是由我们暴露的双层石墨烯量子点内的大量狄拉克费米子的量子限制引起的。
2018-09-13 cond-mat.mes-hall
Angle-dependent chiral tunneling in biased twisted bilayer graphene
本文用双栅模型研究层间偏置下TBLG静电势垒的角度依赖手性隧穿，发现偏置开隙抑制正入射、引发方向与谷不对称，并调控类Fabry–Pérot共振。
2025-07-27 cond-mat.mes-hall
