《基於石墨烯的“谷”電子學研究》是依託河北師範大學，由張迎濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於石墨烯的“谷”電子學研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張迎濤
- 依託單位：河北師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
石墨烯是當前凝聚態物理研究的熱點之一。石墨烯的能帶中存在兩個不等價的 谷。利用谷自由度設計開發電子器件為微納電子學的研究提供了新思路。本項目旨在研究谷電子學的核心問題，即谷極化電子態的注入以及谷極化電子態的調製和探測。主要研究內容包括 ：（1）基於具有各種邊界(zigzag，antizigzag，armchair)的單層或雙層石墨烯納米條帶在Dirac點附近獨特的谷選擇定則，研究谷極化電子態的產生、控制和探測；（2）研究無序、電子-電子相互作用、自旋軌道耦合、晶格扭曲、磁場、電勢場、對稱性（鏡面反演，時間反演）破缺等效應對谷極化電子態產生和谷極化電子態輸運的影響；（3） 研究自旋極化和谷極化的聯合調控。本課題的完成將增進人們對石墨烯中谷電子輸運性質的理解，並將為研製基於石墨烯的谷電子器件提供理論基礎。
結題摘要
（1）我們研究了石墨烯塊材料中鐵磁條、應力、自旋軌道耦合以及交換場能作用下“谷”相關輸運過程，設計了“谷”過濾以及巨磁阻效應的結構，提供了贗磁場以及Rashba自旋軌道耦合作用無法導致垂直於石墨烯平面的自旋極化產生的理論依據；（2）我們研究了石墨烯納米條帶在有交替勢能和不對稱邊界勢能的作用下，“谷”相關邊緣態的產生和調節機理，同時研究了磁場作用下雙層石墨烯納米條帶中的量子霍爾系統以及存在“kink”態時的雙層石墨烯納米條帶的量子輸運性質；（3）我們進一步研究了單“谷”（狄拉克點）的二維拓撲絕緣體HgTe量子阱的性質，發現了非均勻磁場作用下一對自旋極化的“snake”態，同時我們給出了一個基於HgTe/CdTe p-n結的全新測量邊緣態量子電導平台的實驗方案。
