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       石墨烯中的量子態在自旋中是2倍簡并，在谷中是2倍。兩個自由度均可用于量子位制備。在我們的雙層石墨烯量子點中，我們證明了谷g-因子g_v，類似于垂直磁場中谷分裂的自旋g-因子g_s定義，可以通過4倍以上的因子進行調節，從20到90，僅通過門電壓調整。較大的g_v來自較大的電子點尺寸，由充電能量決定。在我們的多功能設備上，可以執行雙極操作，用與引線相同或相反極性的電荷載流子為我們的量子點充電。兩種極性的點都可以調整到第一電荷載流子，從而可以觀察到通過柱塞門的作用從電子到空穴點的轉變。
 
 
Figure 1. (a) QD 的單粒子能級譜。(b) 3D 插圖。(c) 孔點示意圖。
 
  
Figure 2. （a）傳導（藍色）和價（紅色）能帶邊緣結構的示意圖。(b) 提取的 g_v 作為降低充電能量的函數（即增加電子點半徑）。(c) 計算出的不同大小和形狀的點的動量空間波函數和谷g-因子。
 
  
Figure 3. (a) 庫侖鉆石顯示了我們 QD 的雙極操作。 (b) 通道的示意圖。
 
         相關研究成果于2021年由瑞士蘇黎世聯邦理工學院Chuyao Tong課題組，發表在Nano Lett.（https://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c04343）上。原文：Tunable Valley Splitting and Bipolar Operation in Graphene Quantum Dots。

轉自《石墨烯雜志》公眾號