Electrostatic quantum dots in silicene
研究了硅烯中载流子的静电量子点限制。该限制由围绕量子点区域的垂直电场形成。在量子点外部产生的能隙将载流子捕获在其中，并且屈曲的硅烯亚晶格上的静电势差在量子点外部产生非零载流子质量。我们研究了硅烯薄片内部的静电约束，既有原子紧束缚的方法，也有连续近似的圆对称静电势。我们发现在量子点内的状态的本地化和他们的去耦从边缘，使本地化的状态的光谱独立的晶体终止。对于薄片的扶手椅边缘，发现静电约束消除了谷间散射
2018-05-08 cond-mat.mes-hall
Electrostatic confinement of electrons in an integrable graphene quantum dot
我们比较了未掺杂的石墨烯片的电导与一个小的区域受到静电门电位的情况下，在门控区域的动态是定期的（盘形区域）和经典的混乱（体育场）。对于光盘，我们发现尖锐的共振，缩小后，减少门控区域的面积分数。我们把这种观察与受限电子态的存在联系起来。对于体育场，电导失去其依赖于门控区域的面积分数，这表明狄拉克准粒子在门控区域中缺乏约束与混沌经典电子动力学的门控电压。
2009-06-10 cond-mat.mes-hall
Electrostatic quantum dot confinement in phosphorene
我们考虑使用原子紧束缚的方法在磷烯的静电势本地化的状态。从紧束缚计算的结果的限制状态，我们提取的扶手椅和锯齿形方向的导带电子的有效质量。用这种方法导出的质量用于一个简单的单带有效质量模型，我们发现，该模型很好地再现了外磁场中的紧束缚能谱、几率密度和相互作用效应。这两种方法产生维格纳结晶的基态的电子对与单电子岛分离的扶手椅方向已经为小量子点。
2020-05-29 cond-mat.mes-hall
Anisotropic modification of the effective hole $g$-factor by electrostatic confinement
我们研究了横向限制对[311] GaAs上生长的二维空穴气体中能级自旋分裂的影响。我们发现，横向限制增强自旋分裂的各向异性相对于二维气体的两个限制方向。出乎意料的是，对于$B\|[0\bar{1}1]$，有效$g$因子不依赖于1D能级数$N$，而对于$B\|[\bar{2}33]$，它具有强的$N$依赖性.除了定量差异的自旋分裂的两个正交的限制方向的能级，我们还报告了定性差异的外观自旋分裂高原，与非量子化的高原观察到的限制在$[0\bar{1}1]$方向。在我们的样品中，我们可以清楚地将差异与自旋轨道相互作用的各向异性联系起来。
2008-02-28 cond-mat.mes-hall
Electrostatic confinement of electrons in graphene nano-ribbons
在具有顶栅的石墨烯纳米器件中观察到库仑阻塞。当经由背栅和局部顶栅形成两个PN结时，电子被限制在充当势垒的PN结之间。当栅极电压没有感应出PN结时，由于强无序，电子仍然被限制，但是在更大的区域中。在其他五个不同尺寸的设备上进行测量，得到了一致的结果。
2009-12-11 cond-mat.mes-hall
Dynamical control over the confinement of spatially indirect excitons in electrostatic traps of GaAs coupled quantum wells
我们研究了GaAs双量子阱中10 $μ$ m宽的静电陷阱中的空间间接激子。我们介绍了一种技术来控制与激子电偶极子相互作用的电场的幅度，具有纳秒精度。我们的方法依赖于电子波形校正失真发生在最高频率，使阻抗匹配是不必要的。因此，我们操纵冷气体的约束，而不会引起相当大的扰动下到亚开尔文浴温度。
2017-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Electrostatic tuning of bilayer graphene edge modes
本文研究侧电极电势偏移对双层石墨烯带隙边界边缘模式的影响，发现栅极可诱导非保护的双向传播边缘模式，并解释了由此产生的电导不对称性和偏离量子化现象。
2023-09-21 cond-mat.mes-hall
Germanium electrostatic quantum dot with integrated charge detector in an MOS structure
我们报道了一个在纯锗中的静电量子点的制作和表征，它带有一个集成的电荷测量晶体管。该器件使用Al2O3/锗界面来限制锗中的载流子，并使用电子量子点和空穴晶体管的混合设计来进行电荷检测。尽管具有450 cm 2/Vs的适度低温载流子迁移率，但与NiGe源极和漏极接触一起使用的空穴晶体管已经显示出对足以检测隧穿进出量子点的单个电荷的点电势的灵敏度。该器件是用两级栅极叠层实现的，顶层用于吸引电子，下层用于限定电子限制电势并积累空穴晶体管。的可能性，以提高器件的操作使用的Al 2 O3/SiGe/Ge多层限制电子在一个更平滑的界面进行了讨论。
2010-08-30 cond-mat.mes-hall
A Unified Electrostatic-to-Spin Framework for Asymmetric Multi-Gate CMOS Quantum Devices
Hangzhou Institute of Technology, Xidian University（西安大学杭州研究院）；Faculty of Integrated Circuit, Xidian University（西安大学集成电路学院）
研究为非对称多栅硅量子点器件开发降阶分析框架，用泊松核耦合界面格林函数模型解决静电问题，将栅极约束用于自旋谷多体计算，连接CMOS布局、器件静电学和量子可观测量。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Numerical investigation of electrostatically confined excitons in monolayer $\text{MoSe}_2$
Institute for Theoretical Solid State Physics, RWTH Aachen（亚琛工业大学理论凝聚态物理研究所）；Institute for Theory of Statistical Physics, RWTH Aachen（亚琛工业大学统计物理理论研究所）；Physikalisches Institut, University of Bonn（波恩大学物理研究所）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马普物质与结构动力学研究所）；Max Planck Institute for the Science of Light（马普光科学研究所）
本研究通过有效质量激子模型数值研究单层MoSe₂中p-i-n结实现的量子线激子限制，揭示受限态的量子限制特性、栅压依赖性及亮暗态差异，为相关理论与新限制方案开发提供支撑。
2025-11-18 cond-mat.mes-hall
Common-Mode Control and Confinement Inversion of Electrostatically Defined Quantum Dots in a Commercial CMOS Process
本研究针对可扩展量子比特架构需求，基于商用CMOS工艺，通过Quantum TCAD仿真建立校准模型并实验验证，实现了量子点的共模控制、数量调控与能级失谐，验证了制造前仿真优化器件设计的可行性。
2024-12-11 cond-mat.mes-hall
Confinement of fractional quantum Hall states in narrow conducting channels
小能隙分数量子霍尔态的限制有利于准粒子操纵，是实现准粒子干涉测量的重要一步。这里展示的是通过高密度、超高迁移率异质结构中的顶栅限定的窄沟道的传导。在填充分数为5/3的相关态的持久性的传输证据显示在通道的2微米长，但门控到近0.3微米的宽度。用于实现这种限制的方法持有承诺的干扰设备提出了研究潜在的非阿贝尔统计填充分数5/2。
2007-03-08 cond-mat.mes-hall
Orbital-free approach for large-scale electrostatic simulations of quantum nanoelectronics devices
通往可靠量子纳米电子器件的途径取决于对静电环境的精确控制。因此，在设计过程中，精确的静电模拟方法至关重要。为此目的最广泛的方法是托马斯-费米近似法（它提供快速的近似结果）和薛定谔-泊松法（它更好地考虑了量子力学效应）。所提到的方法遭受相关的缺点：在量子限制效应，是异质结构中至关重要的，而薛定谔-泊松方法没有考虑到严重的可扩展性问题。本文概述了受密度泛函理论启发的无轨道方法的应用。通过在动能泛函中引入梯度项，我们所提出的方法结合了由于量子限制而对电子密度的校正，同时它保留了可以表示为泛函最小化问题的理论的可扩展性。该方法为量子纳米电子器件的大规模静电模拟提供了一种新的方法。
2023-02-25 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
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
Probing the Nanoscale Excitonic Landscape and Quantum Confinement of Excitons in Gated Monolayer Semiconductors
本研究利用阴极发光光谱探测静电栅控单层 $WS_2$，分辨栅控与非栅控区域间的同质结，并发现电子束与栅场共同诱导的非传统掺杂所形成的激子限制通道。
2025-08-30 cond-mat.mes-hall
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
Three-Dimensional Electrostatic and Quantum-Confinement Modeling of Silicon Nanowire Double Quantum Dots
University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Synopsys Inc.（新思科技）
本研究提出硅纳米线双量子点在T=2K下的三维静电与量子限制模拟，通过自洽耦合三维泊松与二维薛定谔求解器及全波薛定谔求解器计算透射谱与隧穿耦合，揭示了量子点尺寸对限制和隧穿耦合的影响，且与实验数据吻合。
2025-11-04 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
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
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
Topological confinement in bilayer graphene
我们研究了一种新型的一维手征态，它可以通过静电横向限制在双层石墨烯（BLG）中产生。这些状态出现在隔离经历相反的门控极性的绝缘区域的畴壁上。虽然这些状态类似于传统的孤子零模，但它们的性质是由不寻常的手性BLG准粒子定义的。零模分支的数目由绝缘BLG态的拓扑真空电荷确定。我们讨论了如何这些手征状态可以体现实验，并强调其相关性谷电子学。
2007-09-21 cond-mat.mes-hall
Design and Optimization of Spin Dynamics in Ge Quantum Dots: g-Factor Modulation, Geometry-Induced Dephasing Sweet Spots, and Phonon-Induced Relaxation
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）
通过调整栅极几何和偏置不对称性，研究Ge量子点中自旋动力学的调控，发现几何诱导退相干甜点和声子诱导弛豫的依赖关系，为优化Ge自旋量子比特的相干性提供理论支持。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Edge channel confinement in a bilayer graphene $n$-$p$-$n$ quantum dot
我们结合静电和磁约束来定义双层石墨烯中的量子点。所采用的几何结构将$n$掺杂的储层耦合到$p$掺杂的点。在$B = 2~$ T附近的磁场值下，观察到库仑阻塞。这表明在$p$ - $n$界面处的共同传播模式的耦合足够弱以形成隧道势垒，从而促进单个载流子到点上的传输。这一结果可用于量子霍尔干涉实验。
2018-01-17 cond-mat.mes-hall
Fabry-Pérot cavities and quantum dot formation at gate-defined interfaces in twisted double bilayer graphene
莫尔材料所表现出的丰富和静电可调的相图使其成为承载单一材料多用途设备的合适平台。要设计这样的设备，了解电子传输和定位在静电定义的接口是至关重要的。然而，关于源自莫尔晶格的能带结构和电势梯度之间的相互作用如何影响电子约束，人们知之甚少。在这里，我们静电定义了一个腔横跨扭曲的双层石墨烯样品。我们观察到两种Fabry-Pérot振荡。第一个，独立的电荷极性，源于限制之间的分散带/平带界面的电子。第二个原因是调谐到不同平带的区域之间的结。当调整跨器件的面外电场时，我们观察到传输中的库仑阻塞共振，这是强电子约束的指示。从共振态的栅极、磁场和源漏电压依赖性，我们得出量子点形成于法布里-珀罗腔的界面处。我们的研究结果构成了第一步，更好地理解界面现象的单晶莫尔装置。
2021-07-29 cond-mat.mes-hall
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
Long-lived domain wall plasmons in gapped bilayer graphene
双门控带隙双层石墨烯中的拓扑畴壁具有门可调和谷极化的边缘态。在这里，我们预测，等离子体激元集体模式可以沿着这些拓扑结构域的墙壁，甚至在零体积密度传播，并具有显着不同的字符从散装等离子体激元。引人注目的是，畴壁等离子体激元的寿命非常长，等离子体激元的寿命可以比体中的输运散射时间大几个数量级。虽然在低温下最明显，但长畴壁等离子体激元寿命即使在室温下也持续存在，其值高达几皮秒。畴壁等离子体激元具有丰富的现象学，包括宽范围的频率（高达中红外）、可调谐的亚波长电磁约束长度以及用于前向/后向传播模式的谷偏振。它的不寻常的功能，使他们成为一个新的工具，实现低耗散等离子体，超越了限制的体积。
2017-06-02 cond-mat.mes-hall
Gate defined zero- and one-dimensional confinement in bilayer graphene
我们报道了基于双层石墨烯夹在六方氮化硼底部和顶部栅极之间的纳米级器件的制造和测量。对顶栅进行图案化，使得可以通过向栅施加适当的电压来静电感应收缩和岛。从低温下收缩处的电导量子化可以明显看出器件的高质量。这些岛显示出明显的库仑阻塞和单电子输运。
2012-05-25 cond-mat.mes-hall
Multielectron dots provide faster Rabi oscillations when the core electrons are strongly confined
增加静电限制量子点中的电子数量可以实现更快的量子位门。虽然这已经被实验证明，但缺乏详细的定量理解。在这里，我们研究了一个和三个电子的量子点在硅/硅锗异质结的背景下，电驱动的自旋共振（EDSR）使用全组态相互作用和紧束缚的方法。我们的计算表明，非谐约束势起着重要的作用：而EDSR拉比频率的电子在谐波电位是无关紧要的电子数，软非谐约束导致较大的和硬非谐约束导致较小的拉比频率。我们还证实，双点允许快速拉比振荡，并进一步表明，有目的地设计的限制也可以产生类似的快速拉比振荡在一个单一的点。最后，我们讨论了接口步骤的作用。这些发现对多电子Si/SiGe量子点量子比特的设计具有重要意义。
2023-03-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Josephson oscillations between exciton condensates in electrostatic traps
技术进步允许耦合量子阱中冷偶极激子的可调横向限制。本文从理论上研究了两个被弱连接隔开的陷阱中激子凝聚之间的约瑟夫森效应。激子超电流的流动是由陷阱之间的偶极能量差驱动的。在对两个陷阱分别发射的光子的时间相关进行系综平均后，可以观察到约瑟夫森振荡。条纹的可见度由陷阱耦合控制，并且对量子和热波动具有鲁棒性。
2009-07-28 cond-mat.mes-hall
Spin and valley manipulation in single and double electrostatic silicene quantum dots
我们研究了单量子点和双量子点定义静电在硅烯。的自旋谷结构的限制单和双电子系统的确定和谷间散射引起的晶体边缘和库仑相互作用的影响进行了量化。在单电子和双电子扩展轨道的空间对称性的背景下讨论了双量子系统中的态。我们确定了由微波频率的交替电场引起的电荷、自旋和谷跃迁时间。谷过渡时间可以通过限制势控制几个数量级。此外，自旋跃迁率可以通过Rashba相互作用介导的成键和反键轨道的耦合而提高几个数量级。
2018-06-26 cond-mat.mes-hall
Electron confinement in graphene with gate-defined quantum dots
我们从理论上分析了在圆形量子点阵列中静电限制电子的可能性，该量子点阵列通过顶栅施加在接触的石墨烯纳米带上。利用精确的数值技术，我们计算了一个单一的点的散射效率，并表明，对于小尺寸的散射体的横截面占主导地位的量子效应，共振散射导致一系列的准束缚点状态。通过计算量子点超晶格的电导和局域态密度，我们发现通过改变栅极电压可以很容易地调节这种石墨烯基纳米结构的共振载流子输运。
2016-04-20 cond-mat.mes-hall
Quantum confining excitons with electrostatic moiré superlattice
本研究利用压电响应力显微镜在扭曲六方氮化硼莫尔超晶格中实现激子的一维静电量子限域，观察到能量分裂与偏振各向异性，为强相互作用激子调控提供新途径。
2025-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Electrostatic Screening in Nanotubes: A Tubular Response Function Framework
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）
本文提出了一种管状响应函数框架，用于评估纳米管 confinement 中的静电相互作用，通过精确计算金属碳纳米管的长程电子性质，展示了金属臂chair 碳纳米管的屏蔽特性与理想金属几乎相同，无论电子密度如何，并追溯了这种强屏蔽到电子量子限制和Friedel振荡抑制。
2026-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Electrostatic potential shape of gate defined quantum point contacts
量子点接触（QPC）是纳米电子电路的基本构建模块。对于它们的发射动力学以及相互作用效应，如0.7-异常，静电势的细节是重要的，但精确的电势形状通常是未知的。在这里，我们测量的一维子带间距的各种QPC作为其电导的函数，并比较我们的研究结果与模型的横向抛物线与硬壁限制。我们发现，一个门定义的QPC夹断附近是兼容的抛物线鞍点的情况。然而，随着填充子带的数量增加，库仑屏蔽消除了潜在的底部，并且有限硬壁势的描述变得更加现实。
2020-09-18 cond-mat.mes-hall
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
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
Electron Confinement Induced by Diluted Hydrogen-like Ad-atoms in Graphene Ribbons
我们报告的二维系统的电子性质的石墨烯纳米带，这是图案化的广告原子在两个独立的区域。由于杂质的存在引起的额外的电子限制，我们发现共振能级，准束缚和杂质诱导的局域态，这决定了系统的输运性质。无论系统中的ad原子的分布，我们应用能带折叠程序的简单模型和预测的能量和空间分布的杂质诱导的状态。我们考虑到两种不同的情况：间隙石墨烯和随机分布的广告原子在低稀释制度的存在下。在这两种情况下，仍然检测到缺陷引起的共振。我们的研究结果将鼓励实验者合成这些系统，并采用例如扫描隧道光谱（STS）来表征它们的准局域态。此外，共振输运特征可用于电子应用和分子传感器装置。
2015-07-30 cond-mat.mes-hall
Gate-Defined Quantum Confinement in InSe-based van der Waals Heterostructures
硒化铟是一种后过渡金属硫属化合物，是一种新型二维（2D）半导体，具有有趣的电子性质。它的可调带隙和高电子迁移率已经吸引了相当大的研究兴趣。在这里，我们展示了强大的量子限制和操纵的单电子的设备，从几层晶体的InSe使用静电门控。我们报道了栅控量子点在库仑阻塞制度以及一维量子点接触，揭示了多个平台。这项工作代表了基于2D材料的优质器件开发的一个重要里程碑，并使InSe成为相关电子和光电应用的主要候选人。
2018-05-15 cond-mat.mes-hall
Confinement in a magnetically induced WSe$_2$ quantum dots
Chouaïb Doukkali University（舒艾布杜卡利大学）；Universidad de La Serena（拉塞雷纳大学）；Universidad de Tarapacá（塔拉帕卡大学）
理论研究了局域磁场在WSe$_2$量子点中约束狄拉克费米子，抑制克莱因隧穿并形成稳定准束缚态，为自旋谷输运调控提供理论基础。
2026-07-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exciton Coulomb correlations in axially symmetric II-VI nanocrystals
本文通过组态相互作用方法系统计算了CdSe、CdTe和ZnTe轴对称量子点中的激子库仑关联，发现介电限制效应因电子与空穴贡献相互抵消而可忽略，且一阶微扰修正已占结合能的70%至90%，表明简单微扰方法在多数情形下已足够准确。
2024-09-29 cond-mat.mes-hall
Magnetic field-tunable valley-contrasting pseudomagnetic confinement in graphene
本研究利用应变石墨烯中的非均匀赝磁场实现无质量狄拉克费米子的量子约束，通过调节真实磁场打破两能谷有效磁场平衡，获得谷对比空间约束与可调谷极化受限态，为操控谷自由度提供新方法。
2022-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced shot noise in graphene quantum point contacts with electrostatic reconstruction
通过研究量子霍尔区石墨烯量子点接触的散粒噪声，发现强磁场下限制与电子相互作用竞争形成的量子点使噪声增加50-100%，揭示关联电荷隧穿机制及静电环境的关键作用。
2025-08-26 cond-mat.mes-hall
Tunable circular dipolelike system in graphene: Mixed electron-hole states
电子-空穴耦合态是在由静电势垒和环形势阱组成的系统中实现的，该系统类似于圆形偶极子。在垂直磁场作用下，朗道带隙内的束缚态主要位于势垒或环处。势垒态和环态之间的杂化被看作是能谱中的反交叉。因此，能级显示出与势垒和环之间的波函数的振荡迁移相结合的静电势强度的振荡依赖性。在反交叉点，量子态由电子和空穴的混合物组成。本系统密切模仿的相对论性偶极子的行为在带隙的石墨烯。
2019-04-04 cond-mat.mes-hall
Anisotropic Quantum Confinement Effect and Electric Control of Surface States in Dirac Semimetal Nanostructures
最近狄拉克半金属的发现代表了我们对物质拓扑状态的基本理解的新成就。由于它们的拓扑表面状态，高迁移率，和奇异的属性与体狄拉克点，这些新材料引起了极大的关注，并被认为是制造新型拓扑器件的巨大希望。对于纳米器件应用，有限尺寸的效应通常起着重要的作用。在这篇报告中，我们从理论上研究了狄拉克半金属纳米结构的电子性质。量子限制通常在狄拉克点处打开体带隙。我们发现，沿不同方向的限制显示出强烈的各向异性效应。特别是，由于沿垂直c轴的限制的间隙示出了周期性调制，这是不存在的沿水平方向的限制。我们证明了拓扑表面态可以通过横向静电门控来控制。这是可能的，产生Rashba的表面态的自旋分裂，并将它们相对于限制诱导的体隙。这些结果不仅有助于我们对Dirac半金属纳米结构的基本认识，而且对全电拓扑自旋电子学器件的设计具有指导意义。
2014-11-20 cond-mat.mes-hall
Atomistic modeling of the electrostatic and transport properties of a simplified nanoscale field effect transistor
在密度泛函理论的框架下，建立了研究纳米尺度双栅硅平板静电特性的第一性原理模型。所施加的栅极电压近似为包围系统的超晶胞的边界上的静电势的变化。利用实空间格林函数估计电子密度，采用高效的多重网格和快速傅里叶泊松求解器从电荷密度计算静电势。在定域SIESTA原子轨道线性组合表象下，建立Kohn-Sham方程，并在局域密度近似下自洽求解系统的波函数。计算了小偏压下弹道输运穿过原子硅板的透射率。利用等效电容模型分析了硅平板中的电荷分布和静电势随栅压的变化。观察并讨论了量子限域效应和短栅效应。
2008-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Aharonov-Bohm oscillations in phosphorene quantum rings: mass anisotropy compensation by confinement potential
本文研究了静电场作用下磷烯单分子层量子环中电子基态的Aharonov-Bohm（AB）效应。磷烯有效质量的强各向异性抑制了圆环的基态振荡，这是因为环周围持续的电流循环被打断。禁闭势的椭圆变形可以补偿有效质量的各向异性，并产生具有AB周期性的基态宇称变换。此外，确定了特定的半轴比，使其光谱与圆形量子环和各向同性有效质量的光谱相同。我们确定了一个广义的角动量算子，它与连续哈密顿量的选择比的半轴，关闭避免交叉的能级相同的奇偶校验和自旋的状态。还讨论了双电子基态的基态振荡。
2022-04-11 cond-mat.mes-hall
Structural Order and Melting of a Quasi-One-Dimensional Electron System
本文研究了束缚效应对囚禁在液氦表面的准一维电子系统位置有序性的影响。我们发现的证据表明，熔化的维格纳固体（WS）取决于约束强度，以及电子密度和温度。在恒定的静电约束下，观察到一个可重入的固-液-固转变为增加电子密度。当电子行数$N_y$改变时，即使当$N_y$很大（几十个）时，变化的可重复性也会导致WS阶的调制。这是由蒙特卡罗模拟证实。
2016-07-19 cond-mat.mes-hall
Gate Defined Quantum Confinement in Suspended Bilayer Graphene
在石墨烯中操纵单电子的量子限制器件正在成为纳米电子学应用的有吸引力的候选者。以前的实验采用蚀刻的石墨烯纳米结构，但边缘和衬底无序严重限制了器件的功能。在这里，我们提出了一种技术，建立量子限制结构的悬浮双层石墨烯与隧道势垒所定义的外部电场，打破层反转对称性，从而消除边缘和基板的障碍。我们报告了两种情况下的干净量子点形成：在零磁场B下，使用由垂直电场诱导的单粒子能隙;在B> 0时，使用量子霍尔铁磁体ν = 0间隙进行限制。库仑阻塞振荡表现出与基于局部顶栅几何形状的静电模拟一致的周期性，直接证明了对石墨烯的能带结构的局部控制。该技术将单电子输运与高器件质量和对振动模式的访问集成在一起，实现了从机电传感器到量子比特的广泛应用。
2012-02-03 cond-mat.mes-hall
Electron trapping via magnetic and laser fields in gapped graphene quantum dots
本文基于Floquet方法和Dirac方程，研究了在磁场、能隙和圆偏振激光共同作用下石墨烯量子点中的电子散射，发现能隙和激光照射能增强电子局域化并延长准束缚态寿命，为控制纳米结构电子输运提供了新途径。
2025-01-29 cond-mat.mes-hall
Electron binding by charge disorder surrounding gapped bilayer graphene
National Graphene Institute, University of Manchester（国家石墨烯研究所，曼彻斯特大学）；Department of Physics & Astronomy, University of Manchester（曼彻斯特大学物理与天文系）；Institut für Theoretische Physik, Universität Regensburg（雷根斯堡大学理论物理研究所）；Research Institute of Electrical Communication, Tohoku University（东北大学电气通信研究所）
本文研究带隙双层石墨烯周围电荷无序对带边态的影响，建立考虑介电响应的框架，发现两种工况下电荷无序均不产生深带隙中态，束缚态靠近带边。
2026-10-12 cond-mat.mes-hall
Conductance of electrostatic wire junctions in bilayer graphene
本文计算双层石墨烯静电导线结电导，发现平凡-拓扑结电导猝灭并接近量子化到 $4e^2/h$，仅为陈数允许最大值一半，同时揭示平凡导线中存在手性边缘模式，双结则呈现拓扑环诱导的周期性类Fano共振。
2022-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Helical States in Curved Bilayer Graphene
研究了静电约束下双层石墨烯中量子线的自旋效应。适当选择约束方向，我们表明，在存在的磁场，自旋轨道相互作用引起的曲率，和谷间散射，束缚态出现的螺旋。这些螺旋态的局域长度可以通过栅极电压来调制，这使得能够控制两个平行导线之间的隧道耦合。通过s波超导体的邻近效应，我们表明，螺旋模式引起的双层石墨烯中的马约拉纳费米子。
2012-08-13 cond-mat.mes-hall
Semiconductor membranes for electrostatic exciton trapping in optically addressable quantum transport devices
本文通过将 GaAs 异质结构减薄为 220 nm 薄膜，利用局部电场和量子限制 Stark 效应形成激子陷阱，同时保持高迁移率与量子输运特性。
2022-11-09 cond-mat.mes-hall
Flat band carrier confinement in magic-angle twisted bilayer graphene
魔角扭曲双层石墨烯由于其几乎无色散的低能带和通过静电门控调节带填充的能力而成为研究强关联电子物理的强大平台。控制石墨烯层之间扭曲角的技术已经导致了快速的实验进展，但提高样品质量对于将精细的相关电子物理与无序效应分离至关重要。由于系统的2D性质和相对较低的载流子密度，样品对小的掺杂不均匀性非常敏感，这可以极大地改变局部电位分布。这种潜在的混乱是不同的扭曲角的变化，已在其他地方研究。在这里，通过使用低温扫描隧道光谱和平面隧道结测量，我们证明了扭曲双层石墨烯中的平带可以放大小的掺杂不均匀性，这令人惊讶地导致载流子限制，这在石墨烯中以前只能在强磁场的存在下实现。
2021-06-21 cond-mat.mes-hall
