Valley-dependent tunneling through electrostatically created quantum dots in heterostructures of graphene with hexagonal boron nitride
Notice bibliographique
Résumé
Kelvin probe force microscopy (KPFM) has been employed to probe charge carriers in a graphene/hexagonal boron nitride (hBN) heterostructure [Nano Lett. 21, 5013 (2021)]. We propose an approach for operating valley filtering based on the KPFM-induced potential ${U}_{0}$ instead of using external or induced pseudomagnetic fields in strained graphene. Employing a tight-binding model, we investigate the parameters and rules leading to valley filtering in the presence of a graphene quantum dot (GQD) created by the KPFM tip. This model leads to a resolution of different transport channels in reciprocal space, where the electron transmission probability at each Dirac cone (${\mathbf{K}}_{\mathbf{1}}=\ensuremath{-}\mathbf{K}$ and ${\mathbf{K}}_{\mathbf{2}}=+\mathbf{K}$) is evaluated separately. The results show that ${U}_{0}$ and the Fermi energy ${E}_{F}$ control (or invert) the valley polarization, if electrons are allowed to flow through a given valley. The resulting valley filtering is allowed only if the signs of ${E}_{F}$ and ${U}_{0}$ are the same. If they are different, the valley filtering is destroyed and might occur only at some resonant states affected by ${U}_{0}$. Additionally, there are independent valley modes characterizing the conductance oscillations near the vicinity of the resonances, whose strength increases with ${U}_{0}$ and are similar to those occurring in resonant tunneling in quantum antidots and to the Fabry-Perot oscillations. Using KPFM, to probe the charge carriers, and graphene-based structures to control valley transport, provides an efficient way for attaining valley filtering without involving external or pseudomagnetic fields as in previous proposals.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».