石墨烯体系中量子光学现象及其应用的研究

本项目旨在从事石墨烯体系中电子输运特性及相关量子调控的研究，发表标注受本项目资助的SCI论文 33篇，其中包括Phys. Rev. Lett. 3篇，Phys. Rev. A 13篇。重点研究了半导体与石墨烯的电子输运、自旋操控等，取得成果如下：（1）发现基于石墨烯Fibonacci和Double-periodic等准周期超晶格结构中平均波矢为零的带隙及电子输运特性，为设计全角电子反射器等量子电子器件提供原理；（2）研究发现了外场或应力作用下石墨烯势垒中电子隧穿的群时延调制及Hartman效应，建立了群时延和居留时间的关系，进一步揭示Hartman效应的本质；（3）研究了非对称石墨烯超晶格结构中的透射带隙和电子输运特性调控。（4）结合量子光学现象，利用量子绝热捷径技术实现了半导体单量子点和双量子点自旋快速相干操控，为在石墨烯中的应该提供借鉴；（5）发展了量子绝热捷径技术，并应用于二能级布局数转移、原子冷却/转移、光波导耦合等。最近，量子绝热捷径技术应用于Dirac系统中已有报道，因此可以预见上述成果是相辅相成的，石墨烯电子输运的研究将丰富量子绝热捷径技术的研究内容，量子绝热捷径技术等量子光学现象则提供石墨烯电子输运及其操控研究的新方法。