論文の概要: Floquet Control of Electron and Exciton Transport in Kekulé-Distorted Graphene

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.11119v1
• Date: Wed, 11 Feb 2026 18:32:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-12 21:44:02.316624
• Title: Floquet Control of Electron and Exciton Transport in Kekulé-Distorted Graphene
• Title（参考訳）: ケクレ歪グラフェン中の電子・エキシトン輸送のフロケット制御
• Authors: Sita Kandel, Godfrey Gumbs,
• Abstract要約: 本研究は、ケクレ歪グラフェンと呼ばれるディラック材料中の電子とエキシトン(粒子-ホール対)のフロケダイナミクスを研究する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: This work investigates the Floquet dynamics of electrons and excitons (particle-hole pairs) in a Dirac material referred to as Kekulé-distorted graphene. Specifically, we examine the role played by a high frequency driving electromagnetic field on the tunneling and blocking by a potential barrier on both the charged single particles as well as the neutral composite particles. We demonstrate that the small effective masses of the electron and hole for the energy spectrum of this Kekulé distorted graphene leads to practically almost perfect transmission across a symmetric potential barrier for any angle of incidence of impinging excitons. However, this unexpected Klein paradox for excitons does not hold for the single-particle electrons. The reduced total transmission of electron due to Kekulé distortion is more suppressed due to irradiation. Additionally, we calculate and investigate the exciton binding energy since the quantum tunneling of a bound electron-hole pair across a potential barrier is governed by its mass measured in the center of mass and binding energy of the composite pair. Thus, irradiation with circularly polarized light fundamentally modifies exciton formation, coherence and transport properties, thereby producing unusual topological behaviors. These behaviors are unlike conventional Dirac materials. Possible technical applications of the results arising from our investigation include valleytronics due to the folding of the valleys, thereby making intervalley coupling feasible. Other practical applications include optoelectronics due to Floquet tuning of energy spectrum and transport properties.
• Abstract（参考訳）: 本研究は、ケクレ歪グラフェンと呼ばれるディラック材料中の電子とエキシトン(粒子-ホール対)のフロケダイナミクスを研究する。 具体的には、トンネルにおける高周波電磁界の役割と、荷電単粒子と中性複合粒子の両方に対する電位障壁による遮断について検討する。 このケクレ歪んだグラフェンのエネルギースペクトルに対する電子とホールの小さな有効質量は、衝突する励起子の入射角に対して対称ポテンシャル障壁を越えてほぼ完全に透過することを示した。 しかし、励起子に対するこの予期せぬクラインパラドックスは、単一粒子電子を保たない。 ケクレ歪みによる電子の総透過は、照射によりより抑制される。 さらに、ポテンシャル障壁を越える電子-ホール対の量子トンネルは、質量の中心で測定された質量と合成対の結合エネルギーによって制御されるので、励起子結合エネルギーを計算し、検討する。 したがって、円偏光照射はエキシトンの生成、コヒーレンス、輸送特性を根本的に修飾し、異常なトポロジカルな挙動を生じる。 これらの挙動は従来のディラック素材とは異なっている。 本研究から得られた成果の技術的応用としては,谷の折り畳みによる谷トロニクスが考えられる。 その他の応用としては、エネルギースペクトルと輸送特性のフロケチューニングによる光エレクトロニクスがある。

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