《石墨烯體系中量子光學現象及其套用的研究》是依託上海大學，由陳璽擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：石墨烯體系中量子光學現象及其套用的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳璽
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
石墨烯體系中奇特的電子輸運現象已成為了當前國際上物理學研究的一個熱點問題。近年來，我們相繼發現了石墨烯體系中類布拉格反射，反常Goos-H?nchen位移和波導模式缺失等類光學現象，為設計石墨烯量子電子器件提供了新原理。在此基礎上，本項目主要圍繞石墨烯體系中量子光學現象展開基礎和套用研究。通過四年的工作，擬取得以下三方面的成果：（1）通過Landau-Zener躍遷時間和時域衍射的研究，提出描述石墨烯量子電子器件回響時間或開關速度的參數及在太赫茲振盪器等方面的套用；（2）研究發現外加電磁場或外加應力作用下石墨烯體系中Rabi振盪，Ramsey干涉等量子光學現象，提出石墨烯中電子輸運的量子調控方法，設計新型的量子電子器件和光電子器件；（3）利用shortcut to adiabaticity技術實現石墨烯體系中快速高保真的量子絕熱輸運和贗自旋的相干操控，並提出其在量子信息技術中的套用原理。
結題摘要
本項目旨在從事石墨烯體系中電子輸運特性及相關量子調控的研究，發表標註受本項目資助的SCI論文 33篇，其中包括Phys. Rev. Lett. 3篇，Phys. Rev. A 13篇。重點研究了半導體與石墨烯的電子輸運、自旋操控等，取得成果如下：（1）發現基於石墨烯Fibonacci和Double-periodic等準周期超晶格結構中平均波矢為零的帶隙及電子輸運特性，為設計全形電子反射器等量子電子器件提供原理；（2）研究發現了外場或應力作用下石墨烯勢壘中電子隧穿的群時延調製及Hartman效應，建立了群時延和居留時間的關係，進一步揭示Hartman效應的本質；（3）研究了非對稱石墨烯超晶格結構中的透射帶隙和電子輸運特性調控。（4）結合量子光學現象，利用量子絕熱捷徑技術實現了半導體單量子點和雙量子點自旋快速相干操控，為在石墨烯中的應該提供借鑑；（5）發展了量子絕熱捷徑技術，並套用於二能級布局數轉移、原子冷卻/轉移、光波導耦合等。最近，量子絕熱捷徑技術套用於Dirac系統中已有報導，因此可以預見上述成果是相輔相成的，石墨烯電子輸運的研究將豐富量子絕熱捷徑技術的研究內容，量子絕熱捷徑技術等量子光學現象則提供石墨烯電子輸運及其操控研究的新方法。
