Tunneling theory for a bilayer graphene quantum dot’s single- and two-electron states
Tunneling theory for a bilayer graphene quantum dot’s single- and two-electron states
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双层石墨烯量子点单电子和双电子态的隧道理论
DOI：
10.1088/1367-2630/ac5d00
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发表时间：
2022
影响因子：
3.3
通讯作者：
Fal’ko, Vladimir I.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Knothe, Angelika;Glazman, Leonid I.;Fal’ko, Vladimir I.
二维材料中量子纳米结构的调谐和控制为它们在未来电子学中的应用提供了有前途的前景。因此，有必要分析这种纳米结构中的量子输运。材料特性，如复杂的色散，拓扑结构和多个自由度的电荷载流子，是吸引新的设备功能，但复杂的理论描述。在这里，我们研究量子隧穿输运通过一个少电子双层石墨烯量子点。我们演示了如何唯一地识别单电子和双电子点状态的轨道，自旋和谷组成的微分电导在一个有限的磁场。此外，我们表明，运输功能表现出分裂点的自旋和谷多重峰诱导的相互作用和磁场（后者分裂是双层石墨烯的Berry曲率的后果）。我们的结果阐明了自旋和谷依赖的隧穿机制，并将有助于利用双层石墨烯量子点，例如，作为自旋和谷量子比特。
The tuneability and control of quantum nanostructures in two-dimensional materials offer promising perspectives for their use in future electronics. It is hence necessary to analyze quantum transport in such nanostructures. Material properties such as a complex dispersion, topology, and charge carriers with multiple degrees of freedom, are appealing for novel device functionalities but complicate their theoretical description. Here, we study quantum tunnelling transport across a few-electron bilayer graphene quantum dot. We demonstrate how to uniquely identify single- and two-electron dot states' orbital, spin, and valley composition from differential conductance in a finite magnetic field. Furthermore, we show that the transport features manifest splittings in the dot's spin and valley multiplets induced by interactions and magnetic field (the latter splittings being a consequence of bilayer graphene's Berry curvature). Our results elucidate spin- and valley-dependent tunnelling mechanisms and will help to utilize bilayer graphene quantum dots, e.g., as spin and valley qubits.
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影响因子：
2.6
作者：
Changsoo Park
通讯作者：
Changsoo Park
影响因子：
8.6
作者：
Lee, Yongjin;Knothe, Angelika;Rickhaus, Peter
通讯作者：
Rickhaus, Peter
影响因子：
16.6
作者：
Kurzmann A;Kleeorin Y;Tong C;Garreis R;Knothe A;Eich M;Mittag C;Gold C;de Vries FK;Watanabe K;Taniguchi T;Fal'ko V;Meir Y;Ihn T;Ensslin K
通讯作者：
Ensslin K
垂直双量子点系统中的相关少电子态。
DOI：
10.1103/physrevb.51.1769
发表时间：
1994
期刊：
Physical review. B, Condensed matter
影响因子：
--
作者：
J. J. Palacios;P. Hawrylak
通讯作者：
P. Hawrylak
影响因子：
2.8
作者：
D. Averin
通讯作者：
D. Averin