Unveiling the Miniband Structure of Graphene Moiré Superlattices via Gate-dependent Terahertz Photocurrent Spectroscopy
本文提出栅极依赖太赫兹光电流谱技术，探测石墨烯莫尔超晶格微带结构中的避免带交叉和微小能隙，并揭示非共振增强响应与体光电流机制，为低噪声太赫兹探测提供新平台。
2025-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dirac edges of fractal magnetic minibands in graphene with hexagonal moire superlattices
我们发现在磁场B_{p/q} = p_0/（qS）下形成的连续微带的边缘处系统地再现了大量狄拉克特征，该磁场提供了通过由石墨烯中的电子的六边形衬底创建的莫尔超晶格的晶胞的合理磁通量。在B= B_{p/q}处的能带中的Dirac型特征决定了周围分形谱中的能隙等级，并表明这些能带具有拓扑绝缘体性质.利用额外的$q$折叠简并的磁性迷你带在B_{p/q}，我们跟踪的层次结构的差距，其表现形式的不可压缩状态时的载流子密度和磁场的变化。
2014-01-13 cond-mat.mes-hall
Measurement of miniband parameters of a doped superlattice by photoluminescence in high magnetic fields
我们研究了GaAs/Al $_{0.21}$ Ga $_{0.79}$ As组成的50/50超晶格，调制掺杂Si，以产生每个超晶格周期的$n=1.4\times 10^{12}$ cm $^{-2}$电子。调制掺杂量身定制，以避免形成的Tamm状态，和光致发光由于从扩展的超晶格状态的带间跃迁被检测到。通过研究量子化磁场对超晶格光致发光的影响，可以得到能带宽度、电子-空穴对的约化有效质量和带隙重整化。
2004-06-11 cond-mat.mes-hall
Magnetic miniband and magnetotransport property of a graphene superlattice
计算了石墨烯片在一维余弦势和磁场作用下的本征能和电导率。随着磁场的增加，这种石墨烯超晶格呈现出三种不同的磁性微带结构。它们分别是三重简并朗道能级谱、有限色散的非简并微带和与原始石墨烯相同的朗道能级谱。磁长度与势函数周期的比值是决定超晶格电子结构的特征量。对应于这些不同的电子结构，对角电导率在弱和中等磁场的情况下呈现非常强的各向异性。但主要的磁输运取向从超晶格的横向转变为纵向。更有趣的是，在弱磁场的情况下，超晶格表现出半整数量子霍尔效应，但在霍尔平台之间有很大的跳跃。因此，它不同于原始石墨烯。
2010-04-04 cond-mat.mes-hall
Ballistic miniband conduction in a graphene superlattice
人工晶格的合理设计产生了简单固体中无法实现的效果，多层半导体的垂直超晶格已经用于光学传感器和发射器。制造横向超晶格仍然是一个更大的挑战，在石墨烯和六方晶体（如氮化硼（h-BN））的范德华异质结构中使用莫尔图案提供了新的机会。迄今为止的实验已经阐明了高度对齐的石墨烯/h-BN异质结构的新颖电子结构，其中电子分散体中的能带边缘和鞍点可以通过静电门控到达。在这里，我们调查的动态莫尔的电子的微带横向电子聚焦，测量磁场中相邻的局部接触之间的弹道输运。在低温下，我们观察到的焦散线跳跃轨道延伸超过数百个超晶格周期，连续的迷你带的回旋革命的逆转，和附近的范霍夫奇点回旋运动的故障。在高温下，我们研究了非弹性散射对电子聚焦的抑制。
2016-03-03 cond-mat.mes-hall
Spatially mixed moiré excitons in two-dimensional van der Waals superlattices
莫尔超晶格为定制量子粒子之间的相互作用及其与电磁场的耦合提供了前所未有的机会。强超晶格势产生激子的莫尔迷你带-电子和空穴的结合对，它们位于单层（层内激子）或两个单独的层（层间激子）中。载流子的扭转角控制的层间杂化也可以混合两种类型的激子以组合两者的强度。在这里，我们报告了一个直接观察的空间混合莫尔激子的角度对准WSe2/WS2和MoSe2/WS2超晶格的光学反射光谱。在垂直电场作用下，WSe 2/WS2中强相互作用的层间和层内莫尔激子表现出能级反交叉和振子强度重新分布。我们还观察到掺杂相关的激子迷你带重整化和混合近半填充的第一电子迷你带的WS2。我们的发现对二维半导体中新兴的关联态，如激子凝聚和玻色-哈伯德模型，以及这些材料的光电应用具有重要意义。
2020-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling and enhancing THz collective electron dynamics in superlattices by chaos-assisted miniband transport
我们发现，倾斜的磁场改变了偏置半导体超晶格中电荷畴的结构和太赫兹动力学。在临界场值下，微带电子的布洛赫运动和回旋运动之间的强耦合触发了电子轨道的混沌离域，导致其漂移速度的强烈共振增强。这通过诱导多个传播电荷域和频率比没有倾斜场高十倍的GHz-THz电流振荡来显著影响集体电子行为。
2010-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
On the Dispersion Relation of Magnetoplasmons in a Planar Graphene-Based Superlattice
在无规相位近似的框架下，推导了石墨烯无隙和有隙调制周期性交替的平面超晶格中磁等离子体的色散关系。除了考虑了虚微带内跃迁对极化算符的贡献外，还考虑了虚电子微带和虚空穴微带之间的跃迁对极化算符的贡献.
2016-09-02 cond-mat.mes-hall
Engineering Miniband Topology via Band-Folding in Moiré Superlattice Materials
本文提出由莫尔超晶格势的能带折叠诱导能带反转，以工程化拓扑微带，并通过Rashba与BHZ模型构建相图及推广理论。
2024-05-21 cond-mat.mes-hall
Anomalous Cyclotron Motion in Graphene Superlattice Cavities
我们认为石墨烯超晶格微带费米子探测磁输运实验中的电子干涉。通过对观测到的Fabry-Pérot干涉图样和相应的量子输运模拟进行解码，我们发现来自超晶格微带的狄拉克准粒子不经历常规的回旋运动，而是遵循更微妙的轨迹。特别地，在低磁场下的动力学的特征在于特殊的、直的轨迹段。我们的研究结果提供了新的见解超晶格微带费米子，并开辟了新的可能性，在电子光学实验中使用周期性电位。
2020-06-26 cond-mat.mes-hall
Probing miniband structure and Hofstadter butterfly in gated graphene superlattices via magnetotransport
本研究通过量子输运建模，在门控石墨烯超晶格中探测微能带结构，并验证横向磁聚焦技术与Hofstadter蝴蝶光谱的适用性。
2023-09-10 cond-mat.mes-hall
Efficient prediction of superlattice and anomalous miniband topology from quantum geometry
本文提出一种结合简并微扰理论与对称性指标的高效方法，从量子几何出发预测超晶格及反常微能带的拓扑性质，并微观解释了菱面体石墨烯多层膜中的量子反常霍尔绝缘体。
2024-11-13 cond-mat.mes-hall
Direct view of gate-tunable miniband dispersion in graphene superlattices near the magic twist angle
通过微聚焦角分辨光电子能谱原位观测扭曲双层石墨烯与扭曲双双层石墨烯的填充依赖低能带，揭示二者截然不同的色散行为，确立电场可调性并支撑理论理解。
2024-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Brown-Zak and Weiss oscillations in a gate-tunable graphene superlattice: A unified picture of miniband conductivity
University of Regensburg（雷根斯堡大学）；I. Institute of Theoretical Physics, University of Hamburg（汉堡大学第一理论物理研究所）；Research Center for Functional Materials, National Institute for Materials Science（国家材料科学研究所功能材料研究中心）；International Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science（国家材料科学研究所国际材料纳米结构中心）
本研究通过实验观测石墨烯超晶格中带导电性振荡，揭示布朗-扎克与魏斯振荡的统一机制，实现理论与实验的深入匹配。
2021-06-21 cond-mat.mes-hall
Moire superlattice effects in graphene/boron-nitride van der Waals heterostructures
石墨烯和六方氮化硼的范德华异质结构的特征在于石墨烯的狄拉克电子的莫尔超晶格。在这里，我们回顾了这种超晶格所产生的影响，包括一个特定的迷你带结构，具有间隙和二级狄拉克点，和分形谱的磁迷你带被称为霍夫施塔特的蝴蝶。
2014-11-05 cond-mat.mes-hall
Massive Dirac fermions in moiré superlattices: a route towards topological flat minibands
我们展示了一个通用的机制，实现拓扑平坦的迷你带，通过限制大量狄拉克费米子在一个周期性的莫尔势，这可以实现在一个异质双层过渡金属二硫属化物。我们发现，拓扑相位可以保护的对称性的莫尔势和生存任意大的狄拉克带隙。我们以MoTe $_2$ /WSe $_2$异质双层膜为例，发现拓扑相可以由垂直电场驱动。通过将库仑相互作用投影到拓扑胖能带上，我们确定了半填充时的关联Chern绝缘体和全填充时的量子谷自旋Hall绝缘体，这解释了实验中在MoTe $_2$ /WSe $_2$中观察到的拓扑态.我们的工作阐明了Dirac结构对拓扑微带的重要性，并揭示了设计拓扑莫尔材料的一般策略。
2022-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interminiband Rabi oscillations in biased semiconductor superlattices
通过求解含时薛定谔方程，在时域内研究了偏压半导体超晶格中能级反交叉处的载流子动力学。已经明确地证明了微带间拉比振荡的共振性质是由井内振荡和布洛赫振荡的干涉引起的。我们还报告了一个模拟的直接拉比振荡跨越三个迷你带，在高场制度，由于三个强耦合的迷你带之间的相互作用。
2007-02-08 cond-mat.mes-hall
Carrier localization and miniband modeling of InAs/GaSb based type-II superlattice infrared detectors
详细研究了InAs/GaSb基Ⅱ型超晶格（T2 SL）中红外探测器结构的载流子局域化、微带和光谱电流的微观特征。在动量和相位松弛弹性散射过程的存在下，我们表明，有效质量近似下的自洽非平衡格林函数方法可以是一个有效的工具，公平地预测的迷你带和光谱输运性质及其依赖于设计参数，如层厚度，超晶格周期，温度和内置的潜力。为了对该模型进行基准测试，我们首先评估了具有周期性边界条件的无限T2 SL的带特性，采用微扰八带$\bf{k.p}$框架内的有限差分离散包络函数近似。组成材料层厚度对能带边缘位置和有效质量的强烈依赖性提供了设计用于广泛操作的性能特定探测器的主要指导方针。展望未来，我们表明，使用有限的T2 SL结构中的格林函数框架，可以估计的带隙，带偏移，态密度，和空间重叠符合$\bf{k.p}$的结果和实验数据。最后，通过对基于势垒的多色非周期复杂T2 SL结构的能带排列的合理估计，说明了该方法的优越性。因此，这项研究提供了深入的物理见解的载流子限制在破隙异质结构，并设置一个完美的阶段，在全量子图像中进行输运计算。
2021-03-15 cond-mat.mes-hall
Interlayer hybridization and moiré superlattice minibands for electrons and excitons in heterobilayers of transition-metal dichalcogenides
几何莫尔图案，一般用于具有相似晶格结构但晶格常数略有不同的二维（2D）晶体的几乎对齐的双层，导致电子态的区带折叠和迷你带形成。在这里，我们表明，在$\mathrm{MoSe}_2/\mathrm{WS}_2$和$\mathrm{MoTe}_2/\mathrm{MoSe}_2$异质双层的带边缘的功能对齐的莫尔超晶格（mSL）效应增强共振层间杂化，并预期在扭曲的均匀双层的TMD，包括狭窄的迷你带接近实际的带边缘的例子类似的功能。这种杂化决定了过渡金属二硫属化物（TMD）异质结构中层间激子的光学活性，以及激子光谱中的能量位移。我们发现，共振杂化激子（hX）的能量应显示一个尖锐的调制作为层间扭曲角的函数，伴随着umklapp电子-光子相互作用与mSL所造成的额外的光谱特征。我们分析了共振增强的mSL功能的外观在吸收和发射光的层间激子杂化层内A和B激子在$\mathrm{MoSe}_2/\mathrm{WS}_2$，$\mathrm{MoTe}_2/\mathrm{MoSe}_2$，$\mathrm{MoSe}_2/\mathrm{MoS}_2$，$\mathrm{WS}_2/\mathrm{MoS}_2$，和$\mathrm{WSe}_2/\mathrm{MoSe}_2$。
2019-03-28 cond-mat.mes-hall
Broken-Symmetry States in Quantum Hall Superlattices
我们认为，打破对称状态与空间对角或空间非对角顺序可能在量子霍尔制度，清洁多量子阱（MQW）系统与小的层间距。我们发现，多量子阱系统，不像双层，电荷顺序往往是有利于自发层间相干性。通过比较层间相干超晶格能带态与电荷有序态和对称性不破态的能量变化，我们估计了稳定超晶格布洛赫能带所需的层间隧穿振幅的大小.我们预测，当相干小能带基态稳定时，强的层间电子关联将强烈增强生长方向的隧穿电导，并促进Bloch振荡的可能性.
2001-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Graphene superlattice with periodically modulated Dirac gap
采用Dirac-type哈密顿量理论研究了周期性能隙调制形成的石墨烯基超晶格。通过对色散关系的分析，我们发现在一定条件下，电子谱中会出现新的狄拉克点。结果，导带和价带之间的间隙消失了。得到了这些Dirac点在${\bf k}$ -空间中的位置表达式和它们出现的势阈值。在系统的某些参数下，我们揭示了形成价带顶的界面态。
2012-11-08 cond-mat.mes-hall
Interminiband absorption in a quantum ring superlattice in magnetic field with periodic vector potential
本文从理论上研究了由圆柱量子环组成的正方形和长方形对称单层超晶格在具有周期性矢量势的横向磁场中的能带Aharonov-Bohm振荡和能带间吸收系数。观察到了对应于不同准动量值的能量交叉和反交叉。结果表明，通过施加磁场，可以调节能带间的能隙以及能带内能量的排列顺序。超晶格的对称性、磁场感应强度和入射光的偏振态决定了带间吸收系数。所得结果表明，基于量子环超晶格的器件的电子和光学特性的控制的可能性。
2019-09-19 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Excitation of relaxation oscillations in a semiconductor superlattice by incident waves: efficient terahertz harmonics generation
理论研究了入射波激发弛豫振荡产生的半导体超晶格倍频太赫兹谐波。结果表明，弛豫振荡激发成为可行的，如果超晶格直流电阻是足够低的比较与外部波导系统的特征辐射阻抗。作为入射波功率的函数的所产生的谐波的功率在取决于超晶格峰值电流的特定输入功率水平下展示了阈值状行为。我们表明，对于典型的超晶格参数的卷的频率所产生的谐波主要是指定的等离子体频率的电子在超晶格的迷你带。我们认为，超晶格的迷你带宽的增加可以从根本上提高效率和产生的太赫兹谐波的光谱范围。
2010-12-13 cond-mat.mes-hall
Theoretical backgrounds of nonlinear THz spectroscopy of semiconductor superlattices
我们考虑在探测和泵浦场的相称频率的最一般情况下，在双色电场作用下，半导体超晶格的单个微带中的太赫兹吸收和增益。利用玻尔兹曼输运方程的精确解，我们表明，在小信号限制的吸收公式总是包含两个不同的条款有关的参数和非相干相互作用的微带电子与交变泵场。这为在不切换到负微分电导状态的情况下控制THz增益提供了理论背景。出于教学的原因，我们详细介绍了公式的推导。
2008-11-10 cond-mat.mes-hall
Direct observation of minibands in twisted heterobilayers
在异质双层中堆叠具有不同层间原子注册的二维（2D）范德华材料导致长距离周期性超晶格的形成，其可以赋予异质结构奇异的性质，例如新的量子分形态[1-3]或超导性[4，5]。最近对过渡金属二硫属化物（TMD）异质双层的光学测量已经揭示了在由超晶格势定义的能量下杂化层间电子-空穴对激发的存在[6-10]。相应的准粒子能带结构，即所谓的微带，仍然难以捉摸，并且对于由TMD和另一种类型的2D材料组成的异质双层，还没有报道这样的特征。在这里，我们介绍了一种新的X射线毛细管技术，用于执行微聚焦角分辨光电子能谱（microARPES）的顺序上的1 $μ$米的空间分辨率，使我们能够映射的动量依赖的准粒子分散体的异质双层石墨烯组成的WS $_2$在可变的层间扭转角（$θ$）。在多个微型布里渊区（mBZ）中直接观察到$θ= 2.5^{\circ}$的微型带，而对于$θ= 26.3^{\circ}$的较大扭转角则不存在微型带。这些发现强调了通过2D异质结构中的堆叠配置控制量子态的可能性，为生成具有增强功能的材料开辟了多种新途径，例如可调电子相关性[11]和光学跃迁的定制选择规则[12]。
2019-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Infrared Spectroscopy for Diagnosing Superlattice Minibands in Magic-angle Twisted Bilayer Graphene
该研究结合红外光谱与量子输运，测量魔角 TBG 在 10–700 meV 范围内的带间跃迁，揭示超晶格微带随扭转角的演化及晶格弛豫导致的魔角偏移。
2024-04-08 cond-mat.mes-hall
Magnetic Minibands and Electron-Electron Bound States in ac-Driven Graphene with Space-Modulated Gap
研究了量子化磁场和电磁辐射作用下石墨烯超晶格准能谱中磁性微粒的出现。石墨烯超晶格被认为是通过石墨烯能带结构的狄拉克点附近的间隙的空间周期性调制而形成的。在弱空间调制情况下，导出了电子Floquet谱的显式表达式。微块宽度随交流电场振幅而变化。证明了电子-电子束缚态的可能性。这些态的结合能是交流电场幅值的函数。
2017-07-03 cond-mat.mes-hall
Gain in quantum cascade lasers and superlattices: A quantum transport theory
利用非平衡格林函数理论计算了电流驱动半导体异质结器件的增益。为了处理非平衡分布自洽的理论的完整的两个时间结构，而不依赖于任何种类的Kadanoff-Baym Answer。如果考虑自能的变化，则结果与电磁场的选择无关。与量子级联激光器的实验增益谱得到了很好的定量一致。对半导体超晶格的计算表明，简单的二次微带输运模型在室温下对大的微带宽度给出了可靠的结果
2002-07-02 cond-mat.mes-hall
Flat and Topological Floquet Minibands from Patterned Light in Untwisted Bilayer Graphene
Quaid-i-Azam University（奎德·阿扎姆大学）；Interdisciplinary Research Center (IRC) for Advanced Quantum Computing , KFUPM（先进量子计算跨学科研究中心）
研究提出用光印刻超晶格的替代方法，在未扭转双层石墨烯中产生平带与拓扑弗洛凯微带，该超晶格周期易调控，为构建相关相提供灵活平台。
2026-08-25 cond-mat.mes-hall
Miniband Generation by Surface Acoustic Waves
School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University（特拉维夫大学物理与天文学学院）
本文提出了一种可调谐的周期结构，通过在压电基板上发射两个斜向传播的表面声波，形成二维量子材料的声电超晶格，其周期可调且能生成窄且拓扑非平凡的能带，同时声电势幅可外部调制。
2026-02-23 cond-mat.mes-hall
Two mini-band model for self-sustained oscillations of the current through resonant tunneling semiconductor superlattices
提出了一个包含散射和能带间隧穿的半导体超晶格中电子输运的双能带模型。该模型是制定的维格纳函数在一个基础上由泡利矩阵，包括电子-电子散射的Hartree近似和修改Bhatnagar-Gross-Krook碰撞条款。对于强外加场，平衡方程的电场和迷你带人口推导出使用Chapman-Enskog微扰技术。这些方程，然后数值求解直流电压偏置的超晶格。结果包括自持电流振荡，由于重复成核的电场脉冲在注入接触区域和它们的运动朝向集电极。魏格纳函数的数值重建表明，具有较高能量的迷你带是空的振荡期间的大部分：它成为人口只有当本地电场（对应于通过脉冲）是足够大的触发共振隧穿。
2010-06-11 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Open-orbit induced low field extremely large magnetoresistance in graphene/h-BN superlattices
研究提出基于零场费米等高线的半经典方法并结合量子模拟，揭示石墨烯/h-BN moiré超晶格中开放轨道导致的室温低场XMR及相关输运异常。
2023-12-12 cond-mat.mes-hall
Superlattice with hot electron injection: an approach to a Bloch oscillator
研究了热电子注入半导体超晶格的能带结构。注入改变了稳态分布函数，并导致微分电导率的频率行为发生质的变化。在布洛赫振荡电子和注入到上半部分的迷你带的负微分电导率的区域从低频率转移到更高的频率的制度。我们发现，直流微分电导率可以作出积极的，从而可以抑制畴不稳定性。同时，高频微分电导率在布洛赫频率以上为负。这开辟了一种新的方法，使布洛赫振荡器工作在太赫兹频率。
2002-11-22 cond-mat.mes-hall
Theory of parametric amplification in in superlattices
本文研究了超晶格中电子在直流和交流电场作用下的高频响应。我们表明，布拉格反射在miniband的结果在一个参数共振，这是检测使用交流探测场。我们建立了在共振相敏太赫兹放大的理论可行性。参量放大不需要在负微分电导的条件下操作。这防止了在超晶格内部形成破坏性的高场畴。
2007-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Topological Flat Minibands and Fractional Chern Insulators in Rashba Systems with Tunable Superlattice Potentials
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；International Center for Quantum Design of Functional Materials (ICQD), Hefei National Research Center for Physical Sciences at Microscale, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心量子功能材料国际中心）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥国家实验室）
本文提出结合塞曼场与可调静电超晶格势的Rashba自旋轨道耦合薄膜平台，实现陈数$\boldsymbol{C}=1$的拓扑平带，通过多体精确对角化证实其在$n=1/3$和$2/3$时支持稳定分形陈绝缘体，并确定了实验可行的材料与器件条件。
2026-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Cloning of Zero Modes in One-Dimensional Graphene Superlattices
十年前，一维（1D）石墨烯超晶格被预测会表现出零能量模式，但实验证明仍然缺失。受最近一项可能揭示这一点的实验的启发，我们在这里对1D石墨烯超晶格进行量子输运模拟，考虑静电模拟的电势分布尽可能真实。结合对相应的能带结构的分析，我们发现一维超晶格势产生的零模可以进一步克隆到更高的能量，这也可以通过调节平均密度来实现。我们的多端横向磁聚焦模拟进一步揭示了一维石墨烯超晶格的调制可控弹道微带输运。在这项工作的最后，提出了一个简单的想法，用于创建一个完美的对称周期性的潜力与强调制，产生良好的对齐零模式高达6在一个合理的门强度。
2019-12-31 cond-mat.mes-hall
Twist versus heterostrain control of optical properties of moiré exciton minibands
研究了异质双层过渡金属双硫族化合物中层间激子的光学性质，并与扭曲（和/或晶格失配）引入的莫尔条纹进行了比较.应变除了是莫尔织构的一个原因外，还有效地在电子或空穴上引入了恒定的规范势，这使得动能的色散相对于莫尔超晶格中的激子晶体动量发生了变化，这导致了与扭曲诱导莫尔不同的激子能带色散和光耦合特性，即使激子莫尔超晶格势在两种情况下具有相似的实空间轮廓。对于在原子尺度上打破三重旋转对称性的应变，在超晶格势极小处捕获的激子波包具有椭圆偏振谷光学选择规则，与扭转莫尔中的圆偏振相反。我们研究了光锥中激子的微带和亮态的光学偶极子随莫尔周期的减小而发生的演化，激子的波函数在此基础上从局域波包演化到扩展的Bloch态.此外，还讨论了在扭曲和异质应变相互作用下的莫尔激子特性。
2021-10-04 cond-mat.mes-hall
Nonlinear electron and spin transport in semiconductor superlattices
强耦合半导体超晶格中的非线性电荷输运由包含一个或两个能带的Wigner-Poisson动力学方程描述。电子-电子碰撞在Hartree近似下处理，而其他非弹性碰撞由修改的BGK（Bhatnaghar-Gross-Krook）模型描述。双曲线极限是这样的碰撞频率是相同的数量级的布洛赫频率由于电场和动力学方程中的相应的条款是占主导地位的。在此极限下，利用Chapman-Enskog微扰技术导出了能带粒子数和电场的空间非局域漂移扩散平衡方程.对于具有自旋-轨道相互作用的横向超晶格，自旋向上或向下的电子具有不同的能量，相应的漂移扩散方程可以用来计算自旋极化电流和电子自旋极化。数值解显示了电流和自旋极化通过电压偏置横向超晶格的稳定自持振荡，从而提供了一个超晶格自旋振子的例子。
2008-07-24 cond-mat.mes-hall
Efficient prediction of topological superlattice bands with spin-orbit coupling
Stony Brook University（石溪大学）；University of Toronto（多伦多大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）
本文提出一种对称指标框架，用于高效预测由超晶格诱导的能带拓扑。通过仅需输入原始材料信息，结合弱超晶格势的近似假设，推导出最低能带的Z2不变量公式，并扩展至时间反演破缺系统计算陈数，适用于多种拓扑材料。
2026-04-08 cond-mat.mes-hall
Terahertz Parametric Gain in Semiconductor Superlattices
本文研究了超晶格中电子在直流和交流电场作用下的高频响应。在交流电场的作用下，微带电子的有效质量发生振荡，从而产生参量共振。我们已经建立了一个理论上的可行性相敏参量放大在谐振。参量放大不需要在负微分电导的条件下操作。因此，可以防止在超晶格内部形成高电场的破坏性畴。在这里，我们专注于电磁辐射的参数上转换和下转换，从可用的频率到所需的太赫兹频率范围。
2007-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Low Bias Negative Differential Resistance in Graphene Nanoribbon Superlattices
我们理论上研究了半导体扶手椅型石墨烯纳米晶（aGNR）超晶格（5 ~ 20个势垒）在低偏压（V_SD < 500 mV）下的弹道输运负微分电阻（NDR）。我们结合石墨烯的狄拉克哈密顿量与Landauer-Büttiker形式来计算通过系统的电流I_SD。我们发现发生负折射的三种不同的输运区域：（i）宽层的“经典”区域，通过该区域，跨带隙的输运被强烈抑制，由于不同层的带隙交叉，导致几乎为1的交替区域和作为V_SD的函数的零传输概率;（ii）由超晶格能带传导主导的量子区，随着V_SD的增加，能带态的错位引起电流抑制;和（iii）一个Wannier-Stark阶梯制度与电流峰值发生在交叉点的Wannier-Stark梯级从不同的阶梯。我们观察到NDR在电压偏置低至10 mV，具有高电流密度，使aGNR超晶格有吸引力的器件应用。
2011-11-10 cond-mat.mes-hall
Obstruction and Interference in Low Energy Models for Twisted Bilayer Graphene
具有大周期莫尔超晶格的扭曲双层石墨烯（TBLG）的电子带断裂形成窄的Bloch能带，这些能带通过禁带与远色散带在光谱上隔离。当这些间隙足够大时，人们可以研究正确地表示迷你带内的动力学的带投影哈密顿量。这不可避免地引入了由投影的假定形式引起的非平凡的几何约束。在这里，我们表明，这种选择有一个深刻的后果，在一个低能量的实验可观察到的签名，因此可以用来严格限制适当的低能量理论的分析形式。我们发现，这可以通过仔细分析布洛赫波的背散射所产生的电子密度从一个杂质势本地化的莫尔超晶格尺度上完成。我们提供了数值估计的效果，可以指导实验工作，以明确区分竞争模型的低能量能带结构。
2020-02-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductivity oscillations in 2D superlattice with non-harmonical dispersion law under non-quantizing electric and magnetic fields (in Russian)
本文计算了在非量子化电场和磁场交叉作用下抛物型能带半导体超晶格中的电流密度。被认为是Corbino磁盘的几何形状。电流-电压曲线包含周期与磁场成比例的振荡。指出了负绝对电导率的可能性。在足够高的电场下，安培-高斯特性也包含过冲。在所有情况下，峰随着温度升高而模糊。
2012-12-22 cond-mat.mes-hall
Long-range ballistic transport of Brown-Zak fermions in graphene superlattices
在量子化磁场时，石墨烯超晶格表现出复杂的分形谱，通常被称为霍夫斯塔德蝴蝶。它可以被看作是朗道能级的集合，这些朗道能级是由布朗-扎克微带的量子化产生的，这些量子化在每个超晶格晶胞的磁通量量子的有理（$p/q$）分数处重现。在这里，我们表明，在石墨烯-氮化硼超晶格，布朗-扎克费米子可以表现出超过10 $^6$ cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$和平均自由程超过几个微米的迁移率。我们的设备的卓越品质使我们能够表明，布朗-扎克迷你带是$4q$倍简并和所有的简并（自旋，谷和迷你谷）可以解除交换相互作用低于1 K。我们还发现，在$1/q$分数的电探针放置在几微米远的弯曲阻力为负。后一个观察突出了布朗-扎克费米子是布洛赫准粒子在高场中沿着直线轨道传播的事实，就像零场中的电子一样。
2020-10-06 cond-mat.mes-hall
Delocalization induced by low-frequency driving in disordered superlattices
研究了无序半导体超晶格在交流场驱动下的局域化性质。当驱动场的频率小于微带宽度时，超晶格中电子的局域化长度增加。我们表明，存在一个最佳值的驱动场的振幅的系统的本地化长度是最大的。该最大定位长度随着驱动频率的倒数而增加。
2005-11-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Surface Plasmon Polaritons in Planar Graphene Superlattices
研究了一维周期性带隙调制的平面石墨烯超晶格中的表面等离子激元。利用运动方程方法，在费米能级位于其中一个小间隙内和费米能级位于其中一个小带内的两种情况下，发现了小带间对系统电导率的贡献.结果表明，在这些情况下，系统的光学电导率变化显着。在系统中的表面等离子体激元的光谱不同。
2020-05-05 cond-mat.mes-hall
Absorption and wavepackets in optically excited semiconductor superlattices driven by dc-ac fields
在一维紧束缚能带和在位Coloumbic相互作用近似下，利用半导体Bloch方程，研究了光激发半导体超晶格在dc-ac电场驱动下的吸收谱和相干波包的时间演化.的dc-Stark外部交流频率的比率，以及交流斯塔克外部交流频率的主导作用，强调。如果前者是整数${\cal N}$，则在一个斯塔克频率内也存在${\cal N}$谐波，而分数情况导致激子分数梯的形成。后者的比例决定了波包的大小和轮廓。在没有激子相互作用的情况下，它控制了一个周期内达到的最大尺寸波包，而相互作用产生了很强的各向异性，并倾向于减轻动态波包本地化。
2001-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
THz parametric gain in semiconductor superlattices in the absence of electric domains
我们从理论上表明，太赫兹增益的条件和半导体超晶格中的破坏性电畴的形成条件是相当不同的情况下的参量产生和放大。无偏高频电场对超晶格的作用使能带电子的能量和有效质量发生周期性变化。这种参数效应可以在泵浦频率的某个偶次谐波处导致显著的增益，而不会形成电域和来自泵浦谐波的破坏。
2006-08-31 cond-mat.mes-hall
Moiré Folded Helical States at the Interfaces of Heterostructures
研究石墨烯-拓扑绝缘体异质结中莫尔超晶格调制Rashba自旋轨道耦合，发现自旋简并解除、能带折叠及螺旋态碎片化，为莫尔工程放大近邻自旋轨道耦合提供微观机制。
2026-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Absolute Negative Conductivity and Spontaneous Current Generation in Semiconductor Superlattices with Hot Electrons
研究了在平行于生长轴的电场和垂直于生长轴的磁场作用下半导体超晶格中的电子输运。使用一个单一的迷你带，半经典平衡方程模型的弹性和非弹性散射，我们发现（1）的电流-电压特性变得多稳态在一个大的磁场;和（2）“热”电子显示新的功能，在其电流-电压特性，包括绝对负电导率（ANC），并为足够强的磁场，在零偏置的自发直流电流。我们讨论了可能的实验情况，提供必要的热电子观察预测ANC和自发直流电流的产生。
1999-10-04 cond-mat.mes-hall
Oscillating spin-orbit interaction in two-dimensional superlattices: sharp transmission resonances and time-dependent spin polarized currents
我们考虑弹道输运通过一个横向，二维超晶格实验上可实现的，正弦振荡的Rashba型自旋轨道相互作用。矩形晶格的周期性结构产生了静态SOI的自旋相关的能带结构。使用Floquet理论，传输峰出现在迷你带隙作为额外的，随时间变化的SOI的结果。详细的分析表明，这种效应是由于驱动频率的谐波的产生，例如，在静态SOI的情况下不能被激发的谐振变得可用。此外，传输的电流表现出空间和时间相关的部分自旋极化，换句话说，极化波通过超晶格传播。
2015-02-20 cond-mat.mes-hall
Semiconductor Superlattices: A model system for nonlinear transport
半导体超晶格中的电输运由显著的负微分电导率主导。本文详细介绍了超晶格的标准输运理论，即能带传导、Wannier-Stark跳跃和顺序隧穿理论。通过与基于非平衡格林函数的量子输运模型的比较，阐明了它们之间的关系。它演示了如何发生的负微分电导率导致不均匀的电场分布，产生的电流-电压特性或自我维持的电流振荡的特征波形。理论中还包括THz范围内的附加交流电压。结果显示绝对负电导，光子辅助隧穿，增益的可能性，和负隧穿电容。
2001-07-10 cond-mat.mes-hall
Dynamical Instabilities and Deterministic Chaos in Ballistic Electron Motion in Semiconductor Superlattices
研究了在交变电场作用下超晶格微带内弹道电子的运动。我们表明，电子与自洽电磁场产生的电子流的相互作用可能会导致从规则到混沌动力学的过渡。我们估计了这种确定性混沌的实验观测条件，并讨论了超晶格系统与其他凝聚态和量子光学系统的相似性。
1998-07-29 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
High-order fractal states in graphene superlattices
石墨烯超晶格显示出高温量子振荡，这是由于在高磁场中周期性地出现离域布洛赫态，使得通量量子的单位分数穿透超晶格晶胞。在这些条件下，半经典电子轨迹又变直，类似于零磁场的情况。在这里，我们报告的磁输运测量，揭示了第二，第三和第四阶磁布洛赫态在高电子密度和温度高于100 K。这些状态的重复产生了一种与霍夫施塔特蝴蝶的起源密切相关的分形图案。分形态的层次结构由磁微带的宽度决定，与我们的能带结构计算定性一致。
2018-04-25 cond-mat.mes-hall
