雷竞技-研究实现人工笼目超晶格中的色散选择型能带调控—新闻—科学网

近日，中国雷竞技科学手艺年夜学传授曾长淦、特任副研究员范晓东与武汉年夜学传授袁声军，和西班牙Imdea Nanociencia研究所传授Francisco Guinea、博士后詹真合作，操纵精心设计的人工笼目超晶格势场，实现了石墨烯中分歧色散类型能带的选择性调控。8月6日，相干研究成果颁发在《物理评论快报》，文章入选编纂保举。

人工笼目超晶格示意图。中国科年夜供图

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能带布局是决议固体材料电子特征的根本，若何实现能带布局的按需设计与调控一向是凝集态范畴不懈寻求的方针。二维材料因为具有矫捷的栅压可调性和易在修建异质结的属性，为能带调控研究注入了新的活力。此中，最典型的例子即在转角石墨烯系统中，操纵层间摩尔势场成功修建了无色散平带，并不雅测到了联系关系绝缘态、很是规超导、量子反常霍尔效应等。另外一方面，操纵微纳加工体例对二维材料施加周期型栅压可以修建“人工电子超晶格”，从而实现近似在摩尔势场的能带调控感化。并且，相较在摩尔超晶格，人工电子超晶格的晶格图案、对称性和势场强度均具有更矫捷的可调性，为实现新型能带调控和物态设计供给了一个新的、更具可控性的研究平台。

近期，研究团队精心设计了一种具有笼目晶格情势的人工电子超晶格，实现了石墨烯能带布局中分歧色散类型份量的选择型调控。经尝试和理论研究发现，在人工笼目势场感化下，石墨烯能带中呈现了线性色散能带和无色散平带等分歧类型的能带份量。平带份量的电子态局域在超晶格格点处，而线性色散能带份量的电子态加倍弥散，是以平带份量更轻易被人工超晶格布局中的局域栅压调控。当加强人工势场强度时，平带份量的移动速度较着高在线性色散能带份量，从而致使了尝试上不雅测到的本征狄拉克能带的按捺和卫星狄拉克能带的加强。另外一方面，在垂直磁场的感化下，因为磁场势与超晶格势的竞争，本征狄拉克能带从头占有主导感化。

研究人员介绍，该工作供给了一种全新的原位能带调控手段，并对人工超晶格势场感化下能带演变的动力学进程进行了深切的理解。

相干论文信息：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.066302

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