論文の概要: Tailoring coherent charge transport in graphene by deterministic defect generation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.04858v2
- Date: Thu, 12 Dec 2024 18:08:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-13 17:00:56.053532
- Title: Tailoring coherent charge transport in graphene by deterministic defect generation
- Title（参考訳）: 決定論的欠陥生成によるグラフェン中の配向コヒーレント電荷輸送
- Authors: Nicola Melchioni, Federico Paolucci, Paolo Marconcini, Massimo Macucci, Stefano Roddaro, Alessandro Tredicucci, Federica Bianco,
- Abstract要約: 我々は、位相整合電荷キャリア波を可能にするグラフェンに格子欠陥を導入する。
複数の電子ファブリペロキャビティは、周期的に相反する欠陥およびプリスタンナノストリップを作成することによって形成される。
欠陥ストライプはミラーを部分的に反射し、原始領域内で電荷キャリア波を共鳴的に閉じ込め、ファブリー・ペロー共振モードを生じさせる。
これらのコヒーレントな現象は、従来の単極性静電法で作られたファブリー・ペロー干渉計とは対照的に、電荷キャリアの両極性に対して最大30Kまで生き残る。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 36.136619420474766
- License:
- Abstract: Harnessing the wave-nature of charge carriers in solid state devices, electron optics investigates and exploits coherent phenomena, in analogy with optics and photonics. Typically, this requires complex electronic devices leveraging macroscopically coherent charge transport in two-dimensional electron gases and superconductors. Here, collective coherent effects are induced in a simple counterintuitive architecture by defect engineering. Deterministically introduced lattice defects in graphene enable the phase coherent charge transport by playing the role of potential barriers, instead of scattering centres as conventionally considered. Thus, graphene preserves its quasi-ballistic quantum transport and can support phase-matched charge carrier waves. Based on this approach, multiple electronic Fabry-P\`erot cavities are formed by creating periodically alternating defective and pristine nano-stripes through low energy electron-beam irradiation. Indeed, defective stripes behave as partially reflecting mirrors and resonantly confine the charge carrier waves within the pristine areas, giving rise to Fabry-P\`erot resonant modes. These modes experimentally manifest as sheet resistance oscillations, as also confirmed by Landauer-B\"uttiker simulations. Moreover, these coherent phenomena survive up to 30 K for both polarities of charge carriers, contrarily to traditional monopolar electrostatically created Fabry-P\`erot interferometers. Our study positions defective graphene as an innovative platform for coherent electronic devices, with potential applications in nano and quantum technologies.
- Abstract（参考訳）: 固体デバイスにおける電荷キャリアの波状構造を損なうため、電子光学は光やフォトニクスと類似したコヒーレント現象を調査し、活用する。
通常、これは2次元の電子ガスと超伝導体におけるマクロコヒーレント電荷輸送を利用する複雑な電子デバイスを必要とする。
ここでは、集合的コヒーレント効果は欠陥工学によって単純な直観的アーキテクチャで誘導される。
グラフェンに決定論的に導入された格子欠陥は、従来考慮されていた散乱中心ではなく、電位障壁の役割を担い、位相コヒーレント電荷輸送を可能にする。
したがって、グラフェンは準弾道的な量子輸送を保ち、位相整合電荷キャリア波をサポートすることができる。
このアプローチに基づいて、低エネルギー電子ビーム照射により、周期的に相反する欠陥やプリスチンナノストリップを生成することにより、複数の電子ファブリ・ペロトキャビティを形成する。
実際、欠陥ストライプはミラーを部分的に反射し、プリステイン領域内で電荷キャリア波を共鳴的に閉じ込め、ファブリー・P・エロート共振モードを生じさせる。
これらのモードは、Landauer-B\"uttiker Simulationsでも確認されているように、シート抵抗振動として実験的に現れる。
さらに、これらのコヒーレントな現象は、従来の単極静電的に生成されたファブリー・P・エロト干渉計とは対照的に、電荷キャリアの両極性に対して最大30Kまで生き残る。
本研究は, 欠陥グラフェンをコヒーレント電子デバイスのための革新的なプラットフォームとして位置づけ, ナノ・量子技術への応用の可能性について検討する。
関連論文リスト
- Electron-Electron Interactions in Device Simulation via Non-equilibrium Green's Functions and the GW Approximation [71.63026504030766]
電子-電子(e-e)相互作用は、量子輸送シミュレーションに明示的に組み込まれなければならない。
この研究は、非平衡条件下でのナノデバイスの大規模原子論的量子輸送シミュレーションを報告した最初のものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-12-17T15:05:33Z) - Two-tone modulated cavity electromagnonics [0.0]
2トン変調空洞電磁石は、マクロなマグノン量子状態を作ることができる。
超感度マグノンベースのセンシングは、マグノンと光子の工学的バックアクション回避相互作用によって実現できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-18T02:20:02Z) - Quantum fluctuation of ferroelectric order in polar metals [2.392124256487091]
極性金属相」は、電子構造と原子構造に長距離強誘電体(FE)位を含む珍しい金属相である。
本稿では,このファズリング現象を説明するため,キャリア誘起量子ゆらぎに基づく一般的なメカニズムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-21T18:58:11Z) - Quantum interaction of sub-relativistic aloof electrons with mesoscopic
samples [91.3755431537592]
相対論的電子は、ナノメートルサイズの試料と相互作用する際に、非常にわずかな波長のパケット歪みと無視可能な運動量リコイルを経験する。
古典的な点電荷として高速電子をモデル化することは、エネルギー損失スペクトルの極めて正確な理論的予測を与える。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-14T15:22:37Z) - Driving Force and Nonequilibrium Vibronic Dynamics in Charge Separation
of Strongly Bound Electron-Hole Pairs [59.94347858883343]
本研究では,1,2,3次元ドナー・アクセプタネットワークにおける電荷分離のダイナミクスについて検討する。
これにより、過度な振動運動が効率的な長距離電荷分離を誘導する正確な条件を特定できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-11T17:51:21Z) - Resonant tunneling diodes in semiconductor microcavities: modeling
polaritonic features in the THz displacement current [0.0]
共振トンネルダイオードの変位電流に及ぼす量子化電磁場の影響を解析した。
これは閉系におけるJaynes-Cummingsモデルによって予測される既知の効果を模倣する。
THz電流のマルチタイム測定にかかわる計算負担は、光-物質相互作用のボーマ的な記述を呼び起こすことによって解決される。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-27T10:51:03Z) - Engineering superconducting qubits to reduce quasiparticles and charge
noise [14.613106897690752]
量子ビットを小さくすることで準粒子生成を制御する方法の実験的検討を行った。
超伝導ギャップ上に量子ビットの電磁環境を形成し, 準粒子中毒を抑制する。
この結果は, 準粒子生成は接合部におけるクーパー対の破断に支配されているという仮説を支持する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-03T06:40:21Z) - A low-loss ferrite circulator as a tunable chiral quantum system [108.66477491099887]
単結晶イットリウム鉄ガーネット(YIG)を3次元キャビティ内に構築した低損失導波管循環器を実演した。
超伝導ニオブキャビティとキラル内部モードのコヒーレントカップリングについて述べる。
また、この系の有効非エルミート力学とその有効非相互固有値についても実験的に検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-21T17:34:02Z) - Demonstration of electron-nuclear decoupling at a spin clock transition [54.088309058031705]
クロック遷移は磁気ノイズから分子スピン量子ビットを保護する。
核自由度への線形結合は、電子コヒーレンスの変調と崩壊を引き起こす。
核浴への量子情報漏洩がないことは、他のデコヒーレンス源を特徴づける機会を与える。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-09T16:23:47Z) - Plasmon Oscillations and de Broglie's Matter Waves Instabilities [0.0]
任意の縮退度を有する電子ビーム輸送に及ぼす物質波不安定性の影響について検討した。
物質-波の形成と不安定性に対する量子電荷スクリーニングと化学ポテンシャルの影響を詳述する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-10T17:35:27Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。