Spontaneous Layer-Pseudospin Domain Walls in Bilayer Graphene
双层石墨烯易受具有自旋和谷依赖层极化的不寻常的对称性破缺状态的影响。我们报告在这些系统中的畴壁的微观研究，表明他们有有趣的微观结构有关的秩序诱导的拓扑字符。我们使用我们的结果来估计Ginzburg-Landau模型参数和双层石墨烯有序态的转变温度。
2014-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Steady-state ballistic thermal transport associated with transversal motions in a damped graphene lattice subjected to a point heat source
在本文中，我们处理的石墨烯晶格受到点热源的弹道热输运。假设石墨烯片在张力下悬浮在粘性气体中。我们使用的模型的谐波多原子（更确切地说是双原子）晶格执行出平面运动。晶格的动力学由随机常微分方程的无限系统描述，右手边是白噪声，它模拟了点热源。在前人非稳态分析的基础上，提出了一个连续近似下的解析公式，该公式可以描述连续近似下石墨烯晶格中的稳态动力学温度分布。所得到的解决方案是在一个很好的协议与数值结果得到的离散系统除了附近的6个奇异射线的起源在热源的位置。连续解在这些射线处变得奇异，不像离散解那样，离散解似乎在某种意义上沿着射线局部化。讨论了导致这种定向局部化的因素以及连续解和离散解之间的不匹配。我们期望，建议的公式适用于各种阻尼多原子晶格中的所有粒子具有相同的质量，在对所有粒子的外粘度的情况下，普遍的。
2021-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Spontaneous Quantum Hall States in Chirally-stacked Few-Layer Graphene Systems
具有N >= 2的手性堆叠的N层石墨烯系统表现出各种不同的对称性破缺状态，其中来自不同自旋和谷的电荷密度贡献在层之间自发地转移。我们解释了这些国家是如何区分他们的电荷，自旋和谷霍尔电导率，他们的轨道磁化，和他们的边缘状态的属性。我们认为谷霍尔态每个自旋谷有[N/2]个边缘通道。
2010-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exciton band topology in spontaneous quantum anomalous Hall insulators: applications to twisted bilayer graphene
我们揭示了量子反常霍尔（QAH）绝缘体的中性粒子-空穴对激发的拓扑特征，这些绝缘体的导带和价带近似平坦，具有相等和相反的非零陈数。使用一个完全可解的模型，我们表明，潜在的能带拓扑结构的影响的质量中心和相对运动的粒子-空穴束缚态。这导致拓扑激子带的形成，其特征是强大的色散和Berry曲率的不均匀性。我们将这些想法应用到最近报道的对称性破缺自发QAH绝缘体在衬底对齐魔角扭曲双层石墨烯。
2021-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transmission in strained graphene subjected to laser and magnetic fields
我们研究了扶手椅和锯齿形方向的应变对石墨烯中的电输运通过磁垒和线极化电磁波的影响。在Floquet理论的背景下，本征值和相关的本征旋量解析计算。传输概率表示为不同的参数的函数，使用传输矩阵方法和边界条件在两个接口与电流密度。我们看到，随着势垒宽度和入射能量的变化，通过中心带的透射在零应变下振荡较小。第一边带的透射率从0开始，并遵循正弦函数的模式，该模式随着势垒宽度的增加而增长，并且对于较大的入射能量变得接近线性。当应变幅值被激活时，所有传输通道中的振荡数量在扶手椅方向上略有下降，但在Z字形方向上急剧增加。总传输的行为被认为是可比的中心带，除了它表现出向上的平移。在正常入射时克莱因隧穿的抑制是在所有应变设置中看到的另一个结果。
2023-01-11 cond-mat.mes-hall
Interaction-driven spontaneous broken-symmetry insulator and metals in ABCA tetralayer graphene
本研究通过近场红外成像与量子输运测量，在ABCA四层石墨烯中观测到库仑相互作用驱动的多种自发破缺对称态及其相变，并证明其为研究破缺对称性的理想平台。
2023-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological edge states of a graphene zigzag nanoribbon with spontaneous edge magnetism
石墨烯的自旋-轨道耦合、交换场和交错亚晶格势的拓扑相决定了锯齿形纳米结构边缘态的性质。在哈伯德相互作用的存在下，在锯齿形终端的自发磁化诱导相当大的磁矩在体区域中的晶格位置。这样，体区域的交换场和交错亚晶格势被有效地改变，这反过来又改变了拓扑相。在一定的参数范围内，存在锯齿形纳米颗粒的准稳定激发态，其在锯齿形终端处具有与基态不同的磁性构型。准稳定的激发态可以有效地抑制拓扑边缘态的有限尺寸效应。对存在相互作用的拓扑边态的研究有助于基于实际材料的自旋电子纳米器件的工程化。
2020-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spontaneous parity breaking of graphene in the quantum Hall regime
我们提出石墨烯蜂窝晶格的反转对称性是通过依赖于磁场的Peierls畸变自发破缺的。这导致了$n=0$朗道能级的谷分裂，而不是其他朗道能级。与最近在文献中讨论的量子霍尔谷铁磁性相比，晶格畸变为目前在石墨烯中观察到的所有量子霍尔平台提供了另一种解释。
2006-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Tunable spontaneous emission from layered graphene/dielectric tunnel junctions
人们对石墨烯及其相关结构的光电性质的兴趣迅速增长。尽管人们普遍认为石墨烯中不存在自发发射，这通常归因于其独特的超快载流子动量弛豫机制，但最近存在一些单层石墨烯的强光学增益和自发光发射的证据，这得到了多环芳烃中面外激子的主导作用的观察的支持。在这篇文章中，我们开发了一个新的概念，从简单的垂直石墨烯/电介质隧道结的光发射和光增益。理论上表明，可能的光学增益或发射光谱将容易地由所施加的电压进行调谐。我们提出了量子力学计算的细节，并进行了精确的分析，场辅助隧道传输矩阵结合扩展艾里的功能。
2014-01-13 cond-mat.mes-hall
Electronic structure of spontaneously strained graphene on hexagonal Boron Nitride
已显示出六方氮化硼衬底显著改善石墨烯的电性能。最近，已经观察到，当两个蜂窝状晶体接近完美对齐时，由于莫尔附着景观，石墨烯中会产生强烈的晶格畸变。同时，在狄拉克点处出现了一个缺口。在这里，我们推导出一个简单的低能量模型的石墨烯载体接近对齐的基板，考虑到自发应变平衡，赝规范场和变形势。我们进行了详细的表征修改后的能带结构，间隙，局部和全局的态密度，和带拓扑的物理参数。我们表明，整体电子结构强烈修改的自发应变。
2014-06-23 cond-mat.mes-hall
Angle-resolved transport nonreciprocity and spontaneous symmetry breaking in twisted trilayer graphene
本文通过角度分辨输运非互易性测量研究扭转三层石墨烯的自发对称性破缺，发现热循环和电流偏置诱导镜像轴滞回旋转，并揭示旋转对称性与时间反演对称性破缺的直接关联。
2023-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Plunging in the Dirac sea using graphene quantum dots
数值研究了含时局域场作用下石墨烯量子点中低能载流子的动力学行为。特别是，我们研究了由穿过石墨烯样品的离子提供库仑电场的配置。一个Galerkin的数值方案被引入到解决描述载流子受到空间和时间相关的电磁势的无质量狄拉克方程，并被用来评估场诱导的带间跃迁。结果表明，当离子穿过石墨烯时，电子-空穴对通过绝热对产生机制在避免的交叉点附近动态产生，类似于低能重离子碰撞中的电子-正电子对产生.
2020-09-16 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Spontaneous Chiral Symmetry Breaking in Bilayer Graphene
双层石墨烯及其具有菱面体堆叠的较厚表兄弟由于其对各种手征对称性破缺的敏感性而引起了相当大的关注。由于大的态密度和量子化的Berry相靠近它们的无带隙接触点，每个自旋谷味自发地在层之间转移电荷，产生准粒子谱中的能隙的打开和动量空间Berry曲率的扩展。在这篇文章中，我们回顾了理论的发展，预测这样的手征对称性破缺和分类的可能的拓扑多体基态，并在最近的实验中的观察，是在合理的协议与这些理论。
2015-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spontaneous Symmetry Breaking and Quantum Hall Effect in Graphene
在这篇文章中，我们简要回顾了最近的实验和理论工作的量子霍尔效应在石墨烯，并认为，一些量子霍尔态表现出自发对称性破缺，这是由电子-电子相互作用驱动。我们还将讨论如何通过实验确定对称性破缺发生的实际方式，并检测与对称性破缺相关的集体电荷和中性激发。还将简要提及其他问题。
2007-06-08 cond-mat.mes-hall
Enhancing two-photon spontaneous emission in rare earths using graphene and graphene nanoribbons
结合时域有限差分模拟与跃迁速率计算，研究石墨烯及纳米带对稀土离子双光子自发辐射的增强，发现特定条件下2PSE显著提升且二价稀土更有利。
2022-12-22 cond-mat.mes-hall
Spontaneous Strains and Gap in Graphene on Boron Nitride
石墨烯层和六方氮化硼（hBN）衬底之间的相互作用在石墨烯层中引起横向位移和应变。位移导致相称的区域的外观和石墨烯的电子光谱中的平均间隙的存在。我们提出了一个简单的，但现实的模型，通过它的位移，应变和光谱间隙可以推导出解析hBN和石墨烯之间的粘附力。当石墨烯和衬底的晶格轴对齐时，应变达到2%量级的值，导致100 T以上的有效磁场。应变和诱导标量势的组合对电子能隙有相当大的贡献。由于石墨烯的刚度大，因此可忽略不计补偿效应。
2014-05-05 cond-mat.mes-hall
Spontaneous charge-ordered state in Bernal-stacked bilayer graphene
本文提出Bernal堆叠双层石墨烯中存在由层间范德瓦尔斯相互作用与波纹协同诱导的自发电荷有序绝缘态，可解释电阻随栅极电场非单调变化及能隙闭合重开现象。
2024-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spontaneously Broken Particle-Hole Symmetry in Photonic Graphene with Gain and Loss
我们考虑具有平衡增益和损耗的粒子-空穴对称光子石墨烯。我们发现，边缘状态的纯虚本征值出现沿锯齿形边缘。我们提出了一个想法，这些边缘状态的保护自发破缺的粒子-空穴对称性。我们讨论的边缘状态是拓扑的意义上说，例外环是强大的对称性保护混乱。如果无序太强而不能恢复自发破缺的粒子-空穴对称性，那么这种对边缘态的保护就失去了。
2018-10-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Photon-assisted shot noise in graphene in the Terahertz range
当受到电磁辐射时，穿过量子导体的电子电流的波动增加。这种额外的噪声，称为光子辅助的散粒噪声，产生于导体中电子-空穴对的产生和随后的分离。光子辅助的散粒噪声的物理特性已经在微波频率高达20 GHz的情况下得到了彻底的研究，其鲁棒性表明它可以扩展到太赫兹（THz）范围。在这里，我们提出的量子散粒噪声产生的石墨烯纳米粒子受到太赫兹辐射的测量。我们的研究结果表明，光子辅助的散粒噪声的签名，进一步表明，标志性的时间依赖的量子输运现象可以转置到太赫兹范围。
2016-06-13 cond-mat.mes-hall
Theory of the spontaneous buckling of doped graphene
石墨烯是一种深奥的材料--电子晶体膜的实现。我们研究了自由电子与二维晶体之间的相互作用，发现它对薄膜的弹性结构产生了实质性的影响。对于空穴掺杂膜，特别是，我们预测一个自发屈曲。此外，由于波纹对体积模量的影响，预计弹性波会衰减。这些发现在石墨烯中具有相当大的量级，影响其介观结构和其电阻率，其在空穴和电子掺杂的石墨烯之间具有固有的不对称性。
2009-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-th
Spontaneously gapped ground state in suspended bilayer graphene
由于自旋、谷和层对称性，双层石墨烯具有八倍简并性，从而允许由磁场或电场、由应变、或甚至由相互作用自发地诱导的大量对称性破缺状态。我们研究了清洁电流退火的悬浮双层石墨烯中的电输运。我们发现两种设备。在B1型双层膜中，八重零能朗道能级（LL）被部分提升到阈值场以上，揭示了电荷中性点（CNP）处的绝缘nu=0量子霍尔态。在B2型双层膜中，即使在零磁场下，LL提升也是完全的，并且在微分电导中也出现了一个能隙，表明是绝缘的自发破缺对称态。与B1不同的是，B2中的最小电导没有被指数抑制，而是保持有限，即使在大磁场中，其值G < e^2/h。我们建议，这一阶段的B2是绝缘的散装和约束的可压缩边缘状态。
2011-06-24 cond-mat.mes-hall
Chern-insulator phases and spontaneous spin and valley order in a moiré lattice model for magic-angle twisted bilayer graphene
通过自洽实空间Hartree-Fock方法研究魔角双层石墨烯的莫尔晶格模型，发现强相互作用下非零整数填充处出现自发自旋/谷极化，导致陈绝缘体相和反常量子霍尔效应，揭示了相互作用驱动的非平庸拓扑。
2022-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spontaneous time reversal symmetry breaking at individual grain boundaries in graphene
石墨烯晶界因其具有几乎无色散的电子带和磁不稳定性的能力而引起人们的兴趣。在这里，我们采用量子输运和通用电导波动（UCF）测量实验证明了时间反转对称性（TRS）的自发破缺跨越单个GB的化学气相沉积石墨烯。虽然量子运输跨GB表示自旋散射诱导的退相，因此形成的本地磁矩，低于$T\lesssim 4$ K，我们观察到完全解除TRS在高载流子密度（$n \gtrsim 5\times 10^{12}$ cm $^{-2}$）和低温（$T\lesssim 2$ K）。随着掺杂密度的增加，UCF幅度前所未有地减少了30倍，这进一步支持了在GB处出现冻结磁状态的可能性。我们的实验结果表明，石墨烯的现实GB可以是一个有前途的资源，新的电子相和自旋为基础的应用。
2021-03-30 cond-mat.mes-hall
Spontaneous persistent currents in magnetically ordered graphene ribbons
我们提出了一种新的无耗散持续电荷电流机制。二维拓扑绝缘体在它们的边缘保持无耗散的自旋电流，使得对于给定的自旋取向，净电荷电流流动，其被相反自旋的逆流精确地补偿。在这里，我们表明，铁磁秩序的边缘升级到持久的电荷电流的自旋电流，没有施加的领域。为此，我们研究了具有自旋轨道耦合的相互作用的石墨烯锯齿带。我们发现三个电子相位的磁性边缘，携带电流达到0.4nA，相当于金属环中的持续电流，在石墨烯中的小自旋轨道耦合。相之一是谷半金属。
2010-03-29 cond-mat.mes-hall
Chirality and correlations in the spontaneous spin-valley polarization of rhombohedral multilayer graphene
本文在随机相近似下研究双层至四层菱面体石墨烯的自发自旋-谷极化，发现手性电子间的交换作用是主要驱动力，且极化趋势随层数增加而增强。
2023-07-12 cond-mat.mes-hall
Symmetry characterization of the collective modes of the phase diagram of the $ν=0$ quantum Hall state in graphene: Mean-field and spontaneously broken symmetries
我们致力于研究双层石墨烯中$ν=0$量子霍尔态的平均场相图和相应的中性集体模的计算，推广了最近文献中的结果.具体来说，我们提供了一个详细的分类的完整的轨道谷自旋结构的集体模式，并表明，相变的特点是单重态模式的轨道赝自旋，这是独立的库仑强度和遭受强烈的多体修正在低动量的短程相互作用。我们描述的对称性破缺机制的相变的Goldstone模式的谷自旋结构。对于剩余的相边界，我们证明了相关的精确$SO(5)$对称性存在于零塞曼能量和层间电压生存作为一个较弱的平均场对称性的Hartree-Fock方程。我们扩展了以前的结果，双层石墨烯单层的情况下。最后，我们表明，考虑到朗道水平混合通过筛选不修改上述解释的物理图像。
2017-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-valley Hall transport induced by spontaneous symmetry breaking in half-filled zero Landau level of bilayer graphene
当手征对称性被破坏时出现的本征霍尔电导率是未来低能耗器件的核心，因为它可以产生非耗散电荷中性电流。即使对于中心对称的晶体材料，电子关联也会导致对称性破缺。然而，由这种自发对称性破缺引起的本征霍尔电导率产生非耗散电荷中性电流在实验上是难以捉摸的。在这里，我们报告固有的霍尔电导率和产生的非耗散电荷中性电流的自发反铁磁状态的零朗道水平的双层石墨烯，其中自旋和谷对比霍尔电导率已被理论预测。我们进行了非局域输运实验，发现了局域电阻和非局域电阻之间的立方标度关系，作为本征霍尔效应的有力证据。这种自发霍尔输运的观测是理解电子相关效应对非耗散输运的一个里程碑。我们的结果也铺平了一条道路，通过在这种对称性破缺状态下的自旋和谷的耦合与谷霍尔效应在非磁性石墨烯的自旋电流的发电。
2019-05-08 cond-mat.mes-hall
Dirac fermion quantization on graphene edges: Isospin-orbit coupling, zero modes and spontaneous valley polarization
本文讨论了具有扶手椅/锯齿形/扶手椅型复杂边缘结构的石墨烯的边界电子性质。结果表明，有限锯齿形区域支持边缘束缚态，其离散等距谱由连续狄拉克方程的格林函数得到。能级表现出谷自由度和轨道量子数之间的耦合，类似于自旋-轨道相互作用。光谱的特征是存在零模，即能量消失的束缚态。它只存在于其中一个石墨烯谷中，自发地打破了Kramers边缘态的对称性。这意味着自发谷极化的特征是谷同位旋$\pm 1/2$。极化表现为零磁场异常的本地隧道态密度，并直接关系到本地的电霍尔电导率。
2009-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Domain-wall topology induced by spontaneous symmetry breaking in polariton graphene
我们提出了一个数值研究的激子极化激元（极化激元）凝聚在一个交错的极化激元石墨烯在$K$和$K'$谷显示一个带隙的s-带。在价带的动力学有利的负质量极值处，在$K$或$K'$处发生缩合。考虑吸引极化激元-极化激元相互作用允许产生空间扩展的凝聚体。自发对称性破缺发生在冷凝积聚导致形成谷极化域以下的Kibble-Zurek方案。单个谷的选择打破了时间反演对称性，并且分隔畴的壁表现出拓扑保护的手性电流。因此，这种电流是由于非平凡的谷拓扑结构和凝聚诱导的对称破缺之间的相互作用而出现的。
2022-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Majorana-like fermion physics: Emergence of topologically protected vortical states in graphene interacting with an electromagnetic field
Belarusian State University（白俄罗斯国立大学）
基于准相对论石墨烯模型，研究在外加电磁场下系统复介电常数频率依赖中出现的马约拉纳型涡旋态，并揭示其拓扑电荷与Fano共振的关联。
2026-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Superfluid state of magnetoexcitons in double layer graphene structures
分析了在强垂直于层间磁场作用下，石墨烯双层结构（两个石墨烯层被一个介电层隔开）中具有空间分离组分的束缚电子-空穴对（磁激子）实现超流态的可能性.结果表明，磁激子的超流态只有在填充因子不平衡的情况下才可能出现。这种不平衡可以由静电场（外部栅极电压）产生。发现了元激发谱，并得到了Berezinskiii-Kosterlitz-Alzheelless转变温度与层间距的关系。讨论了用石墨烯双层系统代替双量子阱GaAs异质结的优点。
2009-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spontaneous Gully Polarized Quantum Hall States in ABA Trilayer Graphene
Bernal堆叠的多层石墨烯是一个多功能的平台，以探索量子输运现象和相互作用物理，由于其特殊的可调谐性，通过静电门。例如，在施加垂直电场时，其能带结构在每个谷中呈现出若干偏离中心的狄拉克点（所谓的狄拉克谷）。在这里，形成的狄拉克沟和沟的相干性的相互作用引起的故障，探讨通过高品质的Bernal堆叠（ABA）三层石墨烯的磁输运测量。在没有磁场的情况下，多个Lifshitz转换作为电场和载流子密度的函数，表明狄拉克沟的形成被确定。在量子霍尔制度和高电场，狄拉克沟的出现是明显的朗道能级简并的增加。当调整电场和磁场时，电子-电子相互作用可以可控地增强，直到沟道简并最终被解除。出现的相关基态与之前预测的自发打破旋转沟对称性的向列相一致。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall
Spontaneous momentum polarization and diodicity in Bernal bilayer graphene
多层石墨烯异质结构的低温相图在很大程度上由交换驱动的不稳定性定义，该不稳定性提升了四重同位旋简并性。这种不稳定性导致了四分之一和半金属相，这是我们理解其他涌现现象的关键。最近的理论工作揭示了一种新型的库仑驱动不稳定性。提出了三角弯曲诱导的费米口袋之间的交换相互作用可以诱导载流子凝聚到其中一个费米口袋中，从而在动量空间中产生净极化。在这里，我们报告的观察自发的动量极化Bernal双层石墨烯使用角分辨非线性输运测量在二次谐波频率。具有良好的角度精度，我们表明，极轴的动量极化是可调的不同的载流子密度，电场，和磁场。动量-空间不稳定性的主要影响揭示了对称性破缺与半金属相和四分之一金属相的同位旋简并度提升之间的自然联系。
2023-03-01 cond-mat.mes-hall
Giant Interaction-Induced Gap and Electronic Phases in Rhombohedral Trilayer Graphene
由于其独特的电子色散和缺乏费米表面，在未掺杂的二维狄拉克系统，如单层，双层和三层石墨烯中的库仑相互作用可能是边缘或相关的。相关的相互作用可以导致自发对称性破缺，这是造成从高能物理中的质量产生到凝聚态中的相关状态（例如超导性和磁性）的一大类物理现象的原因。在这里，使用传输测量，我们表明，菱形堆叠的三层石墨烯（r-TLG）提供了一个简单的，但新颖的和可调的平台，用于研究具有自发或场诱导的对称性破坏的各种阶段。在这里，我们表明，与紧束缚计算的预测相反，菱形堆叠的三层石墨烯（r-TLG）是一种本征绝缘体，具有巨大的相互作用诱导的间隙Δ~ 42 meV。这种绝缘状态是时间反转对称性被破坏的自发层反铁磁状态，可以通过增加电荷密度n、层间电位、平行磁场或临界温度Tc~ 38 K来抑制。这种有间隙的集体状态可以用于具有低输入功率和高开/关比的开关。
2014-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Uniform doping of graphene close to the charge neutrality point by polymer-assisted spontaneous assembly of molecular dopants
通过将掺杂剂掺入晶格中来调节二维（2D）材料的载流子密度是一项具有挑战性的任务。一个有吸引力的替代方案是通过在2D晶体上吸附分子的表面转移掺杂，这可以导致有序的分子阵列。然而，在超高真空条件（UHV）中证明的这种系统在环境条件下通常是不稳定的。在这里，我们表明，在SiC上外延石墨烯的空气稳定掺杂-通过旋涂沉积的2，3，5，6-双-四氰基-醌-二甲烷（F4 TCNQ）纳入聚（甲基丙烯酸甲酯）-通过掺杂剂在石墨烯-聚合物界面处的自发积累和通过形成电荷转移络合物进行，该电荷转移络合物产生低无序、电荷中性的石墨烯，其载流子迁移率约为70，000 cm2/Vs。通过在环境条件下旋涂晶圆级基板，在聚合物基质的辅助下在2D材料上组装掺杂剂，开辟了一条可扩展的技术路线，以扩展2D材料的功能。
2018-05-15 cond-mat.mes-hall
Spontaneous edge-defect formation and defect-induced conductance suppression in graphene nanoribbons
我们提出了第一性原理研究的边缘缺陷（碳吸附原子和/或空位）的迁移和重组及其对锯齿形石墨烯纳米带（ZGNRs）的电导的影响。研究发现，在室温下，吸附原子在ZGNRs的边缘是相当活跃的，而空位则几乎不活跃。一个adatom-vacancy对的重组导致一个五边形-七边形环缺陷结构具有较低的能量比完美的边缘，这意味着这样的边缘缺陷可以自发形成。这种边缘缺陷可以极大地抑制ZGNR的电导，这为理解所制备的窄GNR的半导体行为提供了一些有用的线索。
2010-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous Valley Spirals in Magnetically Encapsulated Twisted Bilayer Graphene
范德华异质结构提供了一个丰富的平台，涌现物理由于其可调的杂化电子轨道和自旋自由度。在这里，我们表明，由扭曲的双层石墨烯夹在铁磁绝缘体之间形成的异质结构发展的平带源于扭曲，交换接近和自旋轨道耦合之间的相互作用。我们证明，在这个平带制度，自旋自由度是杂化的，从而产生一个有效的三角形超晶格谷作为一个退化的赝自旋自由度。半填充时的电子相互作用的减弱导致自发的谷混合态，即，谷扇区中的相关状态与谷旋量的几何挫折。我们发现，电层间偏置产生的有效模型中的人工谷轨道耦合，控制谷各向异性和相关态的微观细节，这两种现象理解的谷-海森堡模型与易平面各向异性交换。我们的研究结果提出了扭曲的石墨烯之间的磁性范德华异质结构作为平台，探索纯粹的谷相关态的石墨烯。
2020-08-14 cond-mat.mes-hall
Quantum Dots at Room Temperature carved out from Few-Layer Graphene
我们提出了石墨烯量子点赋予的附加能量高达1.6 eV，制造的石墨烯片受到大的电子流在空气中的控制破裂。估计量子点岛的尺寸在1 nm范围内。大的附加能量允许在室温下的库仑阻塞，可能应用于单电子器件。
2012-11-21 cond-mat.mes-hall
The mechanism and process of spontaneous boron doping in graphene in the theoretical perspective
提出了一个理论模型来揭示在微波等离子体实验中选择三甲基硼作为掺杂源（ACS NANO 6（2012）1970）将B掺杂到石墨烯中的机制。结果表明，硼掺杂的原因是三甲基硼分解出的C、H、CH、CH_2或CH_3等基团与硼的结合作用，掺杂过程经历了两个关键步骤。确定了第一步的最小能量路径。所考虑的情况下得到的能量势垒落在0.02-0.43 eV的范围内，支持的事实，即取代C的B可以很容易地实现，即使在室温下。第二步，通过H饱和去除垂直方向上的无关基团，最终实现B的完全掺杂。本工作成功地解释了上述实验现象，并针对石墨烯的硼掺杂提出了一种新颖可行的方法。
2016-02-28 cond-mat.mes-hall
Polar Kerr Effect and Time Reversal Symmetry Breaking in Bilayer Graphene
光学响应对不同类型对称性破缺的独特灵敏度可用于检测和识别双层石墨烯中自发有序的多体态。我们预测在光学频率的强烈响应，敏感的电子现象在低能量，这是因为非零带间矩阵元素的电流运营商。特别是，极克尔旋转和反射各向异性提供量子反常霍尔态和量子反常霍尔态的指纹，其特征在于自发破缺的时间反转对称性和晶格旋转对称性，分别。这些光学签名，经历了近红外区的共振增强，在现有的实验技术范围内。
2011-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spontaneous time-reversal symmetry breaking in twisted double bilayer graphene
扭曲双双层石墨烯（tDBG）包括两个Bernal堆叠的双层石墨烯片，在它们之间具有扭曲。施加到tDBG器件的顶栅和背栅的栅极电压调节电子带的平坦度和拓扑结构，从而实现不寻常的实验控制水平。在扭转角$\sim $为1.2-1.3 $^\circ$的tDBG器件中观察到了自旋/谷对称性破缺的金属态，但这些态的拓扑结构和序参量仍不清楚。我们报告了在tDBG的相关金属态中观察到的异常霍尔效应，在平面外磁场（$B_{\perp}$）中具有跨越100 mT的磁滞回线，表明自发破缺的时间反演对称性。的$B_{\perp}$滞后持续面内场高达几特斯拉，表明谷（轨道）铁磁性。同时，电阻率的强烈影响，即使是mT尺度值的面内磁场，指向自旋谷耦合或直接的轨道耦合面内场和谷自由度。
2022-04-07 cond-mat.mes-hall
Ferroelectric and anomalous quantum Hall states in bare rhombohedral trilayer graphene
本研究在双栅极菱面体三层石墨烯中观测到五种竞争有序态中的四种，提供了Chern数为3和6的量子霍尔态以及零阶Landau能级铁电性的输运证据，揭示了基础材料中丰富的相互作用电子物理。
2023-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spontaneous spin superconductor state in ABCA-stacked tetralayer graphene
本文理论上证明了在ABCA堆叠四层石墨烯中，通过电子-电子与电子-空穴相互作用依次诱导，可自发形成以自旋三重态激子对为Cooper对的自旋超导态，并基于BCS型理论预测其能隙约7.0 meV、临界温度约45 K。
2024-07-29 cond-mat.mes-hall
Active magneto-optical control of spontaneous emission in graphene
研究了石墨烯衬底附近的二能级量子发射体在外加磁场或应变诱导的赝磁场作用下的自发发射率。我们证明，应用程序的磁场可以大大增加或减少衰减率。我们表明，抑制高达99 $\%$在珀塞尔因子实现即使是中等磁场。发射极的寿命是$|{\bf B}|$的不连续函数，这是石墨烯中出现离散朗道能级的直接结果。我们证明，在近场制度，磁场使一个前所未有的控制的衰变途径，光子/极化激元可以发射。我们的研究结果强烈表明，磁场可以作为一个有效的代理商，按需，主动控制在量子水平上的石墨烯中的光-物质相互作用。
2015-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Magnetic field mediated conductance oscillation in graphene p-n junctions
从理论上研究了石墨烯pn结在垂直磁场作用下的电子输运。在低磁场下，输运由朗道能级的共振隧穿决定，电导随磁场的变化呈现Shubnikov-de Haas振荡。在较高的磁场下，pn结处于准经典区，蛇态的形成导致了随磁场变化的周期性背散射和透射。电导振荡模式由双极区上的磁场和载流子浓度两者介导。当介质磁场处于上述两个区域之间时，共振隧穿、蛇态振荡和Aharanov-Bohm干涉的综合作用将导致电导的不规则振荡。在很高的磁场下，系统处于量子霍尔区。在无序状态下，低磁场下的量子隧穿效应受到轻微影响，高磁场下蛇态的振荡受到抑制。在量子霍尔机制中，电导是一个常数，正如混合规则所预测的那样。
2018-05-10 cond-mat.mes-hall
Spontaneous Regeneration of an Atomically Sharp Graphene/Graphane Interface under Thermal Disordering
用分子动力学方法研究了氢原子热活化迁移引起的石墨烯/石墨烷界面的涂抹现象。与预期相反，发现该界面的快速自发再生甚至发生在足够高的温度T约1500 K。结果，无序区域的平均宽度不超过C-C键的长度，即，界面保持几乎原子级的尖锐。这种效应的原因似乎是该系统的电位释放的特定形状，即氢原子的直接和反向迁移的能垒高度之间的显著差异。本文提出了一个简单的模型，它可以得到典型原子组态的平衡分布函数与温度的关系，估计建立平衡态的典型时间，从而定量地描述计算机实验的结果。
2009-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Built-In Electric Field Modulation of Spontaneous Magnetism and Thermospin Transport in Boron-Nitrogen Doped Zigzag Graphene Nanoribbons
School of Physics and Optoelectronic Engineering, Guangdong Polytechnic Normal University（广东技术师范大学物理与光电工程学院）
该研究通过第一性原理计算，探究了硼氮掺杂锯齿形石墨烯纳米带的自发磁性与热自旋输运，利用内电场及外场可调控其磁态，室温下可生成纯热自旋电流，有望用于自旋热电子学原型器件。
2026-09-04 cond-mat.mes-hall
Magnetoelectronic properties of graphene dressed by a high-frequency field
我们解决了石墨烯中电子同时受到固定磁场和强高频电磁波（修整场）的薛定谔问题。所发现的问题的解决方案被用来描述修饰的石墨烯的磁电性能。从目前的分析，光学特性和电子输运是非常敏感的修整场。特别地，该场强烈地改变光吸收光谱和Shubnikov-de Haas振荡。因此，发展的理论开辟了一条用光控制石墨烯磁电性能的途径。
2016-03-23 cond-mat.mes-hall
Coulomb-driven broken-symmetry states in doubly gated suspended bilayer graphene
石墨烯及其双层对应物的非相互作用能谱由由于固有的自旋、谷和层对称性而导致的多重简并组成。预计载流子之间的相互作用会自发地打破这些对称性，导致带隙有序态。在量子霍尔制度中，这些状态被预测为铁磁性的性质，从而系统成为自旋极化，层极化或两者兼而有之。在双层石墨烯中，由于其抛物线色散，已经预期在零磁场下相互作用诱导的对称性破缺。在这项工作中，底层的各种对称性破缺状态的顺序进行了研究，在双层石墨烯是悬浮在顶部和底部的栅电极之间。通过可控地打破自旋和亚晶格对称性，我们能够推导出各种量子霍尔铁磁态的序参量。在小的载流子密度，我们确定了第一次三个不同的对称性破缺状态，其中之一是一致的自发破缺的时间反转对称性或自发破缺的旋转对称性。
2010-10-05 cond-mat.mes-hall
Cascade of isospin phase transitions in Bernal bilayer graphene at zero magnetic field
当库仑相互作用超过动能时，通常会出现由电子的集体行为引起的涌现现象，如高度简并的平带中的离域准粒子。Bernal-stacked双层石墨烯本质上支持一对平带，预测其具有由van Hove奇点和四倍自旋谷（isospin）简并产生的各种自发对称性破缺态。在这里，我们表明，超干净的双层石墨烯样品显示出级联的自发和自旋和谷有序的自旋破缺状态在零磁场。利用双栅结构的电容传感技术，我们分别调节载流子密度和电位移场，以探索跃迁的相空间和同位旋序的特征。在导带和价带边缘附近出现了具有完整自旋和谷极化以及高度位移场可调谐性的巡回铁磁态。在较大的空穴密度，二重简并量子振荡表现在一个额外的对称性破缺状态，这是增强的应用程序的面内磁场。这两种类型的破缺态显示增强层极化在低温下，这表明耦合到层的赝自旋自由度的电子波函数。值得注意的是，这里报道的零场自发对称性破缺出现在没有莫尔超晶格的情况下，并且是天然石墨烯双层固有的。因此，我们证明了双层石墨烯的可调谐带代表了一种相关但不同的方法来产生平带集体行为，与工程莫尔结构互补。
2021-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Confined magneto-optical waves in graphene
计算了单层石墨烯在量子化磁场作用下的电磁模谱，并考虑了带内和带间对磁光电导率的贡献.我们发现，由于量子化的磁场，一系列弱衰减的准横电模，分离的磁等离子体极化激元模式，出现。通过改变磁场或费米能量，这些模式的特性是可调谐的。
2012-05-15 cond-mat.mes-hall
Spontaneous and externally driven quantum spin fluctuations of 3d and 4d single atoms adsorbed on graphene
当前信息纳米技术的核心在于寻找承载尽可能小的磁体的理想平台，即具有指向平面外的磁矩的单个原子，如二进制类型存储器中所要求的。为此，2D材料如石墨烯将是理想的衬底，这要归功于其固有的低电子和声子密度以及其6重对称性。在这里，我们调查，从第一性原理，一个基本的机制，不利于磁稳定性：零点自旋波动修改的有效能量景观所感知的3 $d$和4 $d$过渡金属原子沉积在一个独立的石墨烯的本地自旋矩。利用含时密度泛函理论和凭借的波动耗散定理，这些自发量子涨落被发现是可以忽略不计的大部分3 $d$元素，在强烈的对比4 $d$原子。令人惊讶的是，我们发现，这种波动可以通过切换的磁矩的Tc从最初的面内到面外的容易的方向，以促进磁稳定性。adatom-graphene复合物产生杂质状态，在某些情况下解决磁晶各向异性能-定义保护磁矩的能垒的量，因此，可以用非弹性扫描隧道光谱检测自旋激发行为。详细分析了电子空穴激发、自旋激发的阻尼和寿命对石墨烯吸附磁矩动力学行为的影响。
2019-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Persistent Current States in Bilayer Graphene
我们认为，在有限的载流子密度和大的位移场，双层石墨烯是易于$\ell =0$和$\ell = 1$ Pomeranchuk费米表面不稳定性。对称性的破缺是由非局域交换作用驱动的，这有利于动量空间凝聚。我们发现，电子-电子相互作用导致第一自发谷极化，这打破了时间反演不变性，并与自发轨道磁性，然后在某些情况下，以减少旋转对称性的一个双相。当存在时，通过光吸收对光偏振的依赖性中的降低的对称性来发出信号。
2015-03-02 cond-mat.mes-hall
Hierarchy of gaps and magnetic minibands in graphene in the presence of the Abrikosov vortex lattice
我们确定的带隙结构的石墨烯封装在六方氮化硼和受到磁场的Abrikosov晶格的涡旋在下面的超导薄膜。该光谱具有一个零能量的非色散磁性迷你带，由迷你带光谱中的最大间隙与一对迷你带分开，这对迷你带类似于石墨烯中略微加宽的第一朗道能级，表明$ν= \pm 2$量子霍尔效应态的持久性。此外，我们确定偶尔合并点的磁迷你带的特点狄拉克型分散在连续的迷你带边缘。
2015-12-13 cond-mat.mes-hall
