Title: Magnetically confined quantum dots in graphene: capturing Dirac electrons using the tip of a scanning tunneling microscope

Cím: Kvantumpötty grafénben: hogyan ragadjunk meg egy Dirac elektront pásztázó alagútmikroszkóp segítségével?

Kivonat: Az előadásomban egy alternatív megoldást mutatok be Dirac-elektronok kvantumpöttybe zárására. Egy hexagonális bórnitrid hordozón fekvő grafén kristályt mágneses térbe helyezve, lehetséges tiltott sávot nyitni az elektron állapotokban, ez megakadályozza a Klein alagutazást. Ebben az esetben egy pásztázó alagútmikroszkóp tűjének az elektrosztatikus potenciálja segítségével kontrolláltan lokalizálhatóak a grafén töltéshordozói. Az ilyen módon kialakított „él-mentes” kvantumpöttyök egyrészecske szinttávolsága 4-10 meV, „völgy felhasadása” 3 meV, valamint az elektrosztatikus energia 10 meV. A kvantumpötty kialakulásának mechanizmusa, valamint az egyrészecske szinttávolságai kvantitatívan reprodukálhatóak szoros kötésű közelítésben. Kihasználva az STM tű mozgathatóságát, bemutatom miként használható egy ilyen kvantumpötty a minta lokális potenciál fluktuációinak térképezésére. Továbbá, hogy ezáltal milyen lehetőségek nyílnak meg grafén kvantumbitek kialakításában.

N.M. Freitag, L.A. Chizhova, P. Nemes-Incze, C.R. Woods, R. V. Gorbachev, Y. Cao, A.K. Geim, K.S. Novoselov, J. Burgdörfer, F. Libisch, and M. Morgenstern, Nano Lett. 16, 5798 (2016).

N. M. Freitag et al., Tunable giant valley splitting in edge-free graphene quantum dots on boron nitride. arXiv (2017) (available at http://arxiv.org/abs/1708.09170).