半径梯度变化的一维量子点阵列实现的石墨烯电子超构表面

摘要

理论展示了一种用于操控石墨烯弹道电子的新型超构表面.该超构表面是由多个周期排列的复原胞组成的一维门控量子点阵列,其中每个复原胞由半径梯度变化的一组门控量子点组成,且施加在所有门控量子点上的偏压相同.严格的米氏散射理论和多重散射理论揭示了,由不同复原胞组成的超构表面能够使入射电子波以近100%效率发生不同角度的偏转,从而达到控制电子传输的目的.该超构表面相当紧凑,波前整形能够在远低于电子室温弹道输运距离的范围内完成.以这种超构表面为基础发展的电子光学元件,其尺寸将大幅减少.这为电子光学摆脱对低温条件的依赖,发展更加实用的室温石墨烯电子光学技术提供了解决方案.

关键词

Dirac费米子 / 量子点阵列 / 多重散射理论 / 电子超构表面