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六方氮化硼上石墨烯纳米带的电子结构
摘要： 六方氮化硼因其可剥离至仅几个原子厚度且缺陷密度极低，成为构建二维异质结构的理想介电材料。将石墨烯纳米带置于高质量六方氮化硼上，能形成具有超高迁移率的理想准一维系统。鉴于高质量一维电子系统在邻近超导体时可实现马约拉纳束缚态的有效调控，其制备具有重要研究价值。本研究探讨了氮化硼衬底对石墨烯纳米带电子特性的影响，分析了扶手椅型与锯齿型两种纳米带构型。结果表明：特定堆叠构型下，氮化硼会显著改变纳米带的电子结构——特别是锯齿型纳米带边缘因自旋与子晶格自由度存在耦合，六方氮化硼可诱导出极强的自旋极化边缘态能级分裂，该分裂能高达40毫电子伏特。
关键词： 异质结构、石墨烯纳米带、六方氮化硼、自旋分裂、电子结构
更新于2025-09-23 15:21:21
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单层二硒化钨中的工程点缺陷态
摘要： 缺陷工程是调控新兴二维半导体性能的关键方法。本研究报道了通过单钾原子修饰实现单层WSe?中钨空位的原子级工程。钾修饰改变了能态并重塑了波函数，使得扫描隧道谱中原本隐藏的带隙中间态以清晰可辨的多重峰形式显现。其能级与第一性原理计算结果高度吻合。更有趣的是，计算表明钾原子提供的未配对电子可产生局域磁矩，并通过电子填充数的奇偶性呈现开关特性。由于石墨衬底作用，实验中费米能级被钉扎在所有缺陷态之上，对应关闭状态。而关闭状态下理论与实验的高度一致性，暗示了缺陷处存在门控可调磁矩的可能性。
关键词： 带隙中间缺陷态、自旋分裂、缺陷工程、局域磁矩、过渡金属二硫化物
更新于2025-09-23 12:38:53
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具有原子级陡峭界面的EuO(111)/Si(111)自旋过滤隧道结中的自旋分裂
摘要： 我们通过分子束外延技术在硅(111)衬底上生长铁磁EuO材料，展示了自旋分裂势垒中的隧穿现象。对于具有高晶体质量和原子级清晰界面的6纳米厚EuO薄膜，在35K居里温度以下，我们发现自旋分裂导致势垒高度降低。我们在20K时测得分裂能为0.56±0.03电子伏特，由此产生的自旋极化率超过90%。
关键词： 分子束外延、原子级锐利界面、EuO(111)/Si(111)、自旋分裂、自旋过滤隧道结
更新于2025-09-04 15:30:14
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纳米图案化石墨烯中的电荷与自旋输运各向异性
摘要： 各向异性电子输运是实现纳米尺度电路设计的可能途径，尤其在二维材料中。迄今为止，在图案化石墨烯中引入此类特性的方案都依赖于大规模结构非均匀性。我们通过理论研究揭示：随机但均匀分布的锯齿状三角形穿孔如何能在电荷与自旋输运中同时产生空间各向异性。研究发现，即使在穿孔边缘存在显著无序的情况下，这种各向异性电子输运特性依然保持，表明其在实际实验条件下具有可行性。此外，通过控制穿孔的相对方向可实现传输电子的自旋过滤，从而形成半金属各向异性输运机制。我们的发现为构建兼具电荷与自旋控制的二维平台指明了方向，这对纳米电路设计具有重要意义。我们还重点指出：几何效应如何使有限尺寸样品在缺乏该机制任何体相特征的情况下，仍能展现出类似自旋霍尔效应的有限横向电阻，并探究了该行为背后的对称性原理。
关键词： 锯齿边缘磁性、反点、穿孔、自旋电子学、各向异性输运、石墨烯、自旋分裂
更新于2025-09-04 15:30:14