Analytic Model for the Energy Spectrum of a Graphene Quantum Dot in a Perpendicular Magnetic Field
利用无限质量边界条件，解析计算了半径为R的圆形石墨烯量子点在垂直磁场B作用下的能谱。我们可以得到已知的极限，对于R，B趋于无穷大，B趋于零的情况。我们的模型能够捕捉到最近实验的基本细节。理论和实验之间的定量一致性是有限的，因为事实上，一个圆点是不够接近的实验几何形状，无序起着重要的作用，和相互作用的影响可能是相关的。
2009-02-27 cond-mat.mes-hall
Generic suppression of conductance quantization of interacting electrons in graphene nanoribbons in a perpendicular magnetic field
在Hartree近似下研究了电子相互作用对石墨烯纳米带（GNRs）磁导的影响。我们发现，一个垂直的磁场导致的抑制，而不是预期的改善的量化。这种抑制可以追溯到相互作用引起的能带结构的修改，导致在GNRs中间形成可压缩的条带。它还表明，硬壁限制与电子相互作用相结合，产生前向和后向传播状态之间的重叠，这可能会显着增强现实GNRs的背散射。与现有的实验进行了讨论。
2010-07-23 cond-mat.mes-hall
Role of bias voltage and tunneling current in the perpendicular displacements of freestanding graphene via scanning tunneling microscopy
采用扫描隧道显微镜（STM）系统地测量了独立石墨烯的位移随外加偏压和隧穿电流设定值的变化。当偏置电压增加时，石墨烯接近STM尖端，而另一方面，当隧穿电流增加时，石墨烯从STM尖端收缩。为了理解偏置电压的作用，我们定量地模拟使用静电的尖端和样品之间的吸引力。对于隧穿电流，我们定性地使用熵的概念模型的石墨烯的收缩。这些互补的结果增强了对彼此的理解，并突出了系统的特点。
2015-01-22 cond-mat.mes-hall
Electron-phonon bound states in graphene in a perpendicular magnetic field
研究了在垂直量子化磁场作用下单层石墨烯中电子-声子复合物的光谱。尽管电子-声子耦合很小，但通常的微扰理论不适用于计算光学声子发射阈值附近的散射振幅。我们的研究结果超出微扰理论表明，附近的声子发射阈值的真实光谱是完全由新的分支，对应于一个电子和光学声子的束缚态的结合能的顺序为$αω_{0}$，其中$α$是电子-声子耦合和$ω_{0}$的声子能量。
2012-11-19 cond-mat.mes-hall
Graphene quantum dots in perpendicular magnetic fields
我们报告石墨烯量子点的传输实验。我们专注于激发态光谱附近的电荷中性点和签名的电子-空穴交叉作为一个功能的垂直磁场。在从空穴到电子输运的整个输运间隙的所有栅极电压下，50 nm宽和80 nm长的点的库仑阻塞共振是可见的。作为背栅电压的函数的超过40个状态的磁场依赖性可以根据石墨烯点的抗磁谱的独特演变来解释，包括位于传输间隙中心的E = 0朗道能级的形成，并标记电子-空穴交叉。
2009-05-15 cond-mat.mes-hall
Charge screening and carrier transport in AA-stacked bilayer graphene: tuning via a perpendicular electric field
在无规相位近似（RPA）下，分析计算了在垂直施加电场作用下AA-堆叠双层石墨烯（BLG）的静态介电函数.此结果被用来计算屏蔽库仑相互作用和电导率。屏蔽库仑相互作用，这在这里可以通过垂直电场调谐，示出了在长距离极限处的$1/(γ^{2}+V^2)$的幂律衰减，其中$V$和$γ$分别是电势和层间跳跃能量，表明库仑相互作用在高垂直电场下被抑制。此外，我们还研究了短程散射和长程（库仑）散射对电导率的影响，结果表明，短程散射产生的电导率是常数，不受垂直电场的影响。而受库仑散射限制的电导率被垂直电场增强，并且在$V^2$中在小$V$处线性增加，在$V=0$处具有有限值，这表明我们可以通过施加垂直电场来调节AA堆叠BLG中的电导率。
2014-08-15 cond-mat.mes-hall
Giant Current-Perpendicular-to-Plane Magnetoresistance in Multilayer Graphene as Grown on Nickel
铁磁-非磁多层膜具有很强的磁电阻效应，被广泛应用于磁场传感和数据存储等领域。在这项工作中，我们报告了一种新的电流垂直于平面的磁电阻效应的多层石墨烯生长在催化镍表面的化学气相沉积。已观察到10^4%的负磁阻效应，即使在室温下也持续存在。这种效应与2D峰的形状以及与生长的多层石墨烯的拉曼光谱中的D峰的出现相关。所观察到的磁阻是非常高的相比，其他已知的材料系统类似的温度和磁场范围内，可以定性地解释的“层间磁阻”（ILMR）的框架内。
2014-05-20 cond-mat.mes-hall
Prediction of novel `magic' angles and correlations for twisted bilayer graphene in a perpendicular electric field
在被称为“魔角”的某些旋转角度下，扭曲的双层石墨烯具有几乎平坦的带。由此产生的强相关性驱动系统的新的阶段，已在实验中观察到最近。对“魔角”物理学的完整理解-无论是在单粒子还是多粒子水平上-仍然缺失，搜索正在进行中。在这里，我们确定了一组新的“魔术”的角度，在本地平坦带与各种可能的多体不稳定性出现，但单粒子问题承认一个确切的解决方案。这发生在多临界Lifshitz点处存在外部垂直电场时。在这些可以精确量化的角度下，中心带具有猴子鞍的特征，导致强烈的电子相关性。
2018-10-31 cond-mat.mes-hall
Fluorescence quenching in graphene: a fundamental ruler and evidence for transverse plasmons
石墨烯的荧光猝灭作为距离的函数进行了研究。横向衰减通道，全延迟和石墨烯场耦合到所有订单，扩展以前的瞬时结果。对于中性石墨烯，推导出荧光产率的几乎精确的解析表达式，其对于任意距离有效并且仅基于精细结构常数$α$、荧光波长$λ$和距离$z$。因此，石墨烯的荧光猝灭测量提供了基本的距离标尺。对于掺杂的石墨烯并且在适当的能量下，大距离处的荧光产率由横向等离子体激元主导，从而为它们的检测提供平台。
2011-11-02 cond-mat.mes-hall
Wave packet revivals in a graphene quantum dot in a perpendicular magnetic field
在理论框架下，研究了在垂直向磁场作用下石墨烯量子点中局域波包的时间演化规律，重点研究了不同磁场强度下的准经典周期和回复周期.我们考虑了布里渊区中两个不等价点的贡献。已发现的复苏时间作为一个观察到的破谷简并。
2010-09-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ultra-high differential mobility and velocity of Néel walls in spin valves with planar-transverse polarizers under low perpendicularly injected currents
对垂直电流注入的狭长自旋阀中的横向畴壁动力学进行了理论研究。我们证明，稳定的行波运动的有限速度的TDWs生存足够强的平面横向偏振器。对于典型的铁磁材料（例如，Co）和可实现的自旋极化（$P=0.6$），TDW在低于$10^7$ $\mathrm{A/cm^2}$的电流密度下获得$10^3$ m/s的速度。该效率与垂直偏振器的效率相当。更重要的是，在这种情况下，壁在稳定壁激发的开始附近具有超高的“微分迁移率”。我们的研究结果为开发基于TDW传播的低能耗磁性纳米器件开辟了新的可能性。此外，平行和垂直偏振器的分析完美地解释了现有的模拟结果。最后，进一步提高TDW的外部均匀横向磁场进行了研究，结果证明是有效的。
2019-07-11 cond-mat.mes-hall
Laser-induced quantum pumping in graphene
我们研究了平行于或垂直于输运方向的线偏振激光辐照石墨烯产生的非绝热电子泵浦。输运由电子从倏逝模到传播模的空间非对称激发主导。对于平行偏振的激光器，泵浦响应表现出直接探测费米能量的次谐波共振增强;对于垂直偏振没有这种增强。共振机制依赖于石墨烯中载流子的手性。
2012-06-20 cond-mat.mes-hall
Giant enhancement of Piezo-resistance in ballistic graphene due to transverse electric fields
我们研究了悬浮石墨烯在弹道机制下的纵向和横向压阻效应。利用从头计算的参数化紧束缚哈密顿量以及Landauer量子输运形式，我们设计了一种方法来评估二维材料特别是石墨烯中的压阻效应。在线性弹性限度下，我们计算了石墨烯沿扶手椅和锯齿形方向的纵向和横向规范因子（$0\%$ - $10\%$）。纵、横向轨距系数沿扶手椅方向和锯齿方向相同。我们的模型预测了一个显着的变化（$\approx 1000\% $变化），横向规范因子相比，纵向规范因子以及符号反转。纵向规范系数的计算值为$\approx 0.3$，而横向规范系数为$\approx -3.3$。我们合理化我们的预测使用狄拉克锥的变形和变化的横向模式之间的分离，由于纵向和横向应变，导致规范因子的反向变化。所得结果可作为纳米机电系统中石墨烯高应变压阻效应的模板。
2019-07-05 cond-mat.mes-hall
Unconventional plasmon-phonon coupling in graphene
利用自洽线性响应理论计算了石墨烯中等离子体激元和内禀光学声子的杂化。我们发现，纵向等离子体激元（横向磁模式）只耦合到横向光学声子，而石墨烯的横向等离子体激元（横向电模式）只耦合到纵向光学声子。这种偏振的混合与其他系统中通常的等离子体-声子耦合相反。通过增加载流子的浓度，对于横向（纵向）声子，声子频率的所得变化增加（减小）。
2011-04-04 cond-mat.mes-hall
Landau level collapse in graphene in the presence of in-plane radial electric and perpendicular magnetic fields
在二维相对论性狄拉克系统中，当外加面内电场达到一个临界值$\pm E_c$时，朗道能级发生坍缩。我们研究了一个不同的场配置与面内恒定的径向电场的这种现象。这种配置的狄拉克方程不允许解析解已知的特殊功能。结果是通过使用WKB近似和精确对角化和射击方法获得的。结果表明，当总角动量量子数为正值时，类空穴（电子）朗道能级在电场达到$ +(-) E_c/2$时发生坍缩。在有间隙的石墨烯的情况下的朗道能级崩溃的调查显示了一些独特的功能相比，无间隙的情况下。
2022-08-03 cond-mat.mes-hall
Transverse-electric surface plasmon polaritons in periodically modulated graphene
横电（TE）表面等离子体激元是均匀石墨烯层的独特本征模，其可随化学势和温度调节。然而，由于它们的色散曲线在光谱上位于光线之下，它们不能被外部入射波共振激发。在这里，我们提出了一种激发TE模式，并通过引入一维石墨烯光栅调谐其透射峰的方法。使用散射矩阵形式主义，我们表明，周期性调制的石墨烯的传输更加明显，可能允许TE模式的实验观察。此外，我们建议使用乱层石墨烯来增强表面等离子体激元在光谱中的作用。
2023-02-16 cond-mat.mes-hall
Graphene on graphene antidot lattices: Electronic and transport properties
已知石墨烯双层系统在通过施加垂直电场破坏层对称性时表现出带隙。所得的能带结构类似于具有抛物线色散的常规半导体的能带结构。在这里，我们介绍了一种新型的双层石墨烯异质结构，其中单层石墨烯被放置在另一层石墨烯的顶部，具有规则的反点晶格。我们称这类石墨烯系统为GOAL：石墨烯反点晶格上的石墨烯。通过改变结构几何形状，可以执行能带结构工程以获得线性分散的能带（具有高伴随迁移率），然而可以使其与垂直场有间隙。我们分析了各种类型的GOAL的电子结构和输运性质，并得出有关其性质的一般性结论，以帮助其在实验中的设计。
2015-07-02 cond-mat.mes-hall
Extended frequency range of transverse-electric surface plasmon polaritons in graphene
石墨烯中表面等离子体激元的色散关系，包括光学损耗，通常是获得复杂的波矢量，而频率被假定为实。然而，这种方法不适合描述光激发的时间动力学和石墨烯的光谱特性。在这里，我们提出了一种替代方法，计算在复频率和实波矢量空间的色散关系。这种方法提供了对石墨烯层的光学性质的更清晰的洞察，并且允许我们在全频率范围内找到石墨烯片的表面等离子体振子模式，从而消除了先前报道的横向电模式的限制（1.667 < $\hbarω/μ$ < 2）。我们进一步发展了一个简单的解析近似，准确地描述了在石墨烯的表面等离子体极化激元模式的色散。使用这种近似，我们表明，横向电表面等离子体激元传播沿石墨烯片没有损失，即使在有限的温度。
2021-06-14 cond-mat.mes-hall
Transport through graphene nanoribbons: suppression of transverse quantization by symmetry breaking
我们调查运输通过纳米带中存在的无序散射。我们证明了只有当SU（2）赝自旋对称性保持不变时，尺寸量子化模式才存在。对称性破坏无序使得横向量子化不可见，这可以解释在最近的实验中悬挂石墨烯纳米收缩以获得尺寸量子化签名的必要性。采用准经典的蒙特卡罗模拟，我们能够再现和解释完整的量子力学计算的关键定性特征。
2011-02-18 cond-mat.mes-hall
A transverse current rectification in graphene superlattice
提出了一种基于条形介质衬底上石墨烯的超晶格能谱模型。导出了在椭圆极化电磁波作用下，该结构中出现的垂直于牵引电场的直流分量。本文分析了横向电流密度与超晶格轴向椭圆极化波分量大小和拉力场大小的关系。
2010-11-23 cond-mat.mes-hall
Graphene with Structure-Induced Spin-Orbit Coupling: Spin-Polarized States, Spin Zero Modes, and Quantum Hall Effect
最近报道了Au/Ni（111）衬底上单层石墨烯能谱的自旋劈裂。我表明，自旋轨道耦合石墨烯的本征态是极化的平面内和垂直于电子动量$\bf k$ ;自旋极化$\bf S$的大小消失时，$k \to 0$。在垂直磁场$\bf B$中，$\bf S$平行于$\bf B$，朗道能级谱中出现两个零模.奇异的$\bf B$ -依赖它们的磁化强度表明存在一种新的磁不稳定性。它们还表现在一种新的非传统的量子霍尔效应中。
2009-02-22 cond-mat.mes-hall
Transverse current current response of graphene at finite temperature, plasmons and absorption
计算了石墨烯在有限温度和有限化学势下的线性横向电流响应函数。在随机相位近似中，我们讨论了横向等离子体激元超出局部响应的一般方面，例如它们对温度和周围电介质的依赖。我们发现，例如，对于折射率为$n\simeq 40$的均匀介质，该模式的最大限制。限制可以通过将石墨烯片放置在光学腔内来进一步增强，但是存在临界宽度，低于该临界宽度，不能维持横模。对于零掺杂和有限的温度，有没有明确的横向等离子体激元激发相反的纵向通道。本文还讨论了$s$和$p$偏振态的单层和双层体系对电磁辐射的吸收，指出当入射角为$θ\approx89^o$时，$s$ -偏振光的吸收率达到了50%的理论极限。
2013-07-08 cond-mat.mes-hall
Anatomy and giant enhancement of the perpendicular magnetic anisotropy of cobalt-graphene heterostructures
我们从第一性原理和实验两个方面报道了石墨烯涂层对Co薄膜垂直磁各向异性的增强作用。我们的计算表明，石墨烯可以显着提高钴膜的表面各向异性高达其原始对应物的两倍，并可以扩展面外有效各向异性高达前所未有的厚度25纳米。这些发现支持我们的实验上生长在Ir衬底上的Co膜上的石墨烯涂层。此外，我们报告层分辨和轨道杂化分辨各向异性分析，这有助于理解PMA的物理机制，更实际地可以帮助设计结构与巨大的PMA。作为一个例子，我们提出了超交换稳定的Co-石墨烯异质结构，其具有稳健的面外恒定有效PMA和线性增加的界面各向异性作为膜厚度的函数。这些发现指出了工程石墨烯/铁磁金属异质结构的可能性，其巨大的磁各向异性比传统多层膜大20倍以上，这构成了未来石墨烯和传统自旋电子技术的标志。
2015-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley splitter and transverse valley focusing in twisted bilayer graphene
我们研究了扭曲双层石墨烯中的输运，并表明静电势垒可以作为谷分裂器，其中来自$K$（$K'$）谷的电子仅传输到例如\顶部（底部）层，导致谷层锁定电流。我们表明，当势垒在莫尔尺度上缓慢变化时，可以获得这样的谷分裂器，并诱导穿过结的Lifshitz转变，即费米表面拓扑结构的变化。此外，我们表明，对于一个给定的山谷的反射和透射电流的横向偏转，作为时间反演对称性有效地打破了在每个山谷分别，导致在零磁场谷选择性横向聚焦。
2020-10-29 cond-mat.mes-hall
Scaling approach to tight-binding transport in realistic graphene devices: the case of transverse magnetic focusing
封装在六方氮化硼晶体之间的超净石墨烯片承载二维电子系统，其中低温传输仅受样品尺寸的限制。我们重新进行微观计算的非本地弹道输运在这样的微米级设备的理论问题。利用Landauer-Buttiker散射理论，我们提出了一种新的计算石墨烯器件中紧束缚非局域输运的定标方法.我们测试我们的数值方法对实验数据的横向磁聚焦（磁聚焦），教科书的例子，非本地的弹道输运中存在的横向磁场。这种比较能够对所有观测到的射电信号特征进行清晰的物理解释，包括其振荡符号。
2016-05-23 cond-mat.mes-hall
Detection of terahertz radiation using topological graphene micro-nanoribbon structures with transverse plasmonic resonant cavities
本文提出一种由 GNR 桥接的 GMR 横向叉指阵列太赫兹探测器，利用非线性 GNR 元件整流 THz 信号，并通过横向等离激元共振放大整流电流，显著提升探测器响应。
2024-11-12 cond-mat.mes-hall
Edge states in proximitized graphene ribbons and flakes in a perpendicular magnetic field: emergence of lone pseudohelical pairs and pure spin-current states
我们研究了在垂直磁场$B$作用下，邻近感应valley-Zeeman和Rashba自旋轨道耦合石墨烯带和片中边缘态的形成.在零场费米能级的自旋-轨道能隙中出现两种边缘态：强定域赝螺旋（谷间）态和弱定域谷内态。我们表明，如果磁场是强于交叉场$B_c$，这是几个mT的现实系统，如石墨烯/WSe $_2$，只有伪螺旋边缘状态仍然在锯齿形石墨烯带;谷内状态消失。交叉直接关系到关闭和重新开放的非零朗道能级之间形成的散装差距。值得注意的是，在有限薄片中，如果是$B > B_c$，则假螺旋状态在扶手椅边缘处经历完美反射，在锯齿形边缘处形成驻波。这些驻波包括两个反向传播的伪螺旋状态，因此虽然它们不携带电荷电流，但它们携带（纯）自旋电流。
2021-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport study of the mini-Dirac cone in AB-stacked four- to six-layer graphene under perpendicular electric field
在垂直电场作用下，实验研究了AB堆叠的四到六层石墨烯的朗道能级.在低磁场下的朗道能级显示出一种特征结构，这种结构起源于由垂直电场产生的小型狄拉克锥。在它们的朗道扇形图中，在电中性点附近观察到了由小狄拉克锥产生的六重或十二重简并朗道能级，它们是一种放射状结构。四层石墨烯的结构在电荷中性点附近具有近似的电子-空穴对称性，而五层和六层石墨烯则表现出不对称性。对色散关系和朗道能级谱的数值计算表明，在低磁场下，三角弯曲对实验观测到的朗道能级结构的形成起着至关重要的作用。在高磁场中，三角扭曲变得不那么明显，朗道能级谱变得更简单，接近不考虑三角扭曲时计算的结果。在垂直电场中出现的微型狄拉克锥将是AB堆叠的多层石墨烯的共同特征。
2019-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Modulation of bandgap in bilayer armchair graphene ribbons by tuning vertical and transverse electric fields
研究了外加电场对双层扶手椅型石墨烯纳米带电子性质的影响。使用紧束缚计算和非平衡格林函数形式的原子模拟，我们证明：（i）在半金属结构中，垂直场比横向场在打开更大的带隙方面的影响更有效，显示出与之前的研究相反的现象在双层锯齿形石墨烯纳米带中;（ii）在一些半导体结构中，如果横向场仅显示出如在单层扶手椅型石墨烯纳米带中的通常效应，其中当改变所施加的电势时带隙被抑制，则垂直场表现出带隙可以被扩大的异常现象，即，对于宽度为16个二聚体线的结构，当施加等于0.96 V的垂直偏压时，带隙从0.255 eV增加到最大值0.40 eV。虽然两个场的组合效应不像在双层锯齿形石墨烯纳米带中发现的那样扩大带隙，但它表明相互效应可以用于更快地减小半导体双层扶手椅型石墨烯纳米带中的带隙。这些结果对于充分理解电场对双层石墨烯纳米带（AB堆叠）的影响是重要的，并且还建议适当使用具有不同边缘取向的电栅极。
2016-11-22 cond-mat.mes-hall
Zero energy mode for an electron in graphene in a perpendicular magnetic field with constant asymptotics
我们研究了垂直磁场对石墨烯中电子的渐近性质$B(r\to \infty)= B_0$的影响。结果表明，零能解只能存在于一个赝自旋方向，这取决于无限边界上磁场的符号。这表明，零能级相对于磁场的可能不均匀性是稳健的。此外，我们还证明了对于一个赝自旋投影，具有零能量的态的数目是无穷多的。这些结果对于研究在缓慢下降的磁场中Dirac粒子的散射波是有用的，因为在缓慢下降的磁场中，渐近态是容易确定的。
2019-01-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stacking-order dependent transport properties of trilayer graphene
我们报告显着不同的ABA和ABC堆叠三层石墨烯的传输特性。我们在双栅三层器件中的实验提供了证据，即垂直电场在ABC三层中打开了一个能隙，而它导致ABA三层中带重叠的增加。在垂直磁场中，ABA三层在填充因子ν= 2，4，6.而反转对称的ABC三层膜在ν= 6和10处呈现出具有4倍自旋和谷简并的平台。
2011-06-24 cond-mat.mes-hall
Hexagonal boron nitride/bilayer graphene moiré superlattices in the Dirac-material family: energy-band engineering and carrier doping by dual gating
本文综述hBN/BLG莫尔超晶格的制备与输运，揭示其无电场下CNP能隙、可调能带拓扑及范霍夫奇异性，并通过双栅实现能带工程，展现物理普适性与多样性。
2025-09-26 cond-mat.mes-hall
Zigzag edge states in graphene in the presence of in-plane electric field
本文研究垂直磁场与面内电场作用下石墨烯锯齿形边缘态，发现局域表面模在电场中仍保持无色散，并用Darwin展开给出解析证明。
2023-04-14 cond-mat.mes-hall
Anisotropic spin relaxation in graphene
在非局域几何条件下，研究了石墨烯自旋阀器件中石墨烯的自旋弛豫。具有面内磁化的铁磁电极注入平行于石墨烯层的自旋。它们在垂直于石墨烯层施加的磁场$B$下经受Hanle自旋旋进。高于1.5T的场迫使铁磁触点的磁化方向与场对准，从而允许垂直于石墨烯平面的自旋注入。在B = 0和B = 2T下的自旋信号的比较显示，与平行于石墨烯层的自旋相比，垂直于石墨烯层的自旋的自旋弛豫时间减少20%。我们分析的结果在不同的强度的自旋轨道有效场在面内和面外的方向。
2008-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Coherent states in the symmetric gauge for graphene under a constant perpendicular magnetic field
本文通过构造Barut-Girardello意义下的相干态，描述了在恒定垂直磁场作用下石墨烯中的半经典态.既然我们想跟踪角动量，那么使用对称规范和极坐标似乎是最合乎逻辑的选择。利用由两个Heisenberg-Weyl代数的直和构成的基础代数系统，得到了不同类的相干态。最有趣的情况是一类部分相干态和具有明确定义的总角动量的相干态。
2021-05-02 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Gate tunable topological flat bands in twisted monolayer-bilayer graphene
我们研究了扭曲单层-双层石墨烯（tMBG）或双层石墨烯上的扭曲石墨烯（tGBG）的能带结构，作为扭曲角和垂直电场的函数，以寻找实现隔离的近平坦带的最佳条件。对于$0.3^{\circ} \sim 1.5^{\circ}$范围内的扭转角，更具体地在$θ\sim 0.5^{\circ}, \, 0.85^{\circ}, \,1.3^{\circ}$周围的岛中，对于适当的垂直电场大小和方向，预期与满足$U_{\textrm{eff}} /W \gtrsim 1$的有效库仑能量相当或更小的窄带宽。电子-空穴非对称带的谷陈数本质上取决于双层石墨烯中跳跃项的细节，并且取决于与接触的六方氮化硼衬底对准的石墨烯层中的电场或平均交错电势等因素。带隔离、带宽和谷陈数的这种可调谐性使得tMBG成为比扭曲双层石墨烯更通用的系统，用于发现倾向于强相关性的几乎平坦的带。
2020-05-04 cond-mat.mes-hall
Magnetophonon spectroscopy of Dirac Fermion scattering by transverse and longitudinal acoustic phonons in graphene
最近观察到的磁声子共振在石墨烯的磁阻研究使用久保形式主义。这种分析提供了一个定量拟合的实验数据在很宽的范围内的载流子密度。它证明了由低能量横向声学（TA）模式声子的载流子散射的优势：磁声子共振振幅是显着强的TA模式比纵向声学（LA）模式。我们表明，LA和TA声子速度和电子-声子耦合强度确定的磁声子共振测量也提供了一个很好的拟合电阻率在零磁场在4-150 K的温度范围内的测量依赖性。石墨烯中磁声子共振的半经典描述示出的磁振荡周期对载流子密度的依赖性提供了一个简单的物理解释。讨论了量子计算与半经典模型的对应关系。
2019-05-29 cond-mat.mes-hall
Transport studies of dual-gated ABC and ABA trilayer graphene: band gap opening and band structure tuning in very large perpendicular electric field
我们报告的ABC和ABA堆叠的三层石墨烯使用双，局部门控场效应器件的传输特性。HfO 2顶栅和底栅的高效率和大击穿电压使得能够在前所未有的大范围内对垂直电场和费米能级进行独立调谐。我们观察到六个数量级的ABC三层，这表明带隙的开放的电阻变化。我们的数据表明，在D ~ 3 V/nm的大位移场的间隙饱和，与自洽Hartree计算。相反，ABA三层即使在大的垂直电场下也保持金属性。尽管不存在带隙，ABA三层的能带结构继续随着D的增加而演变。我们观察到签名的两个带传导在大D字段。我们的自洽Hartree计算再现了实验数据的许多方面，但也指出需要更复杂的理论。
2013-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transverse instabilities of stripe domains in magnetic thin films with perpendicular magnetic anisotropy
条纹畴是存在于具有垂直磁各向异性的磁性材料中的窄的、细长的、反向的区域。条纹畴表现为一对畴壁，可以表现出具有非零手性的拓扑结构。最近的实验和数值研究确定了不稳定的条纹域在长方向上的成核孤立的磁skyrmions的一种手段。在这里，发病和非线性演化的横向不稳定性的动态条纹域被称为bion条纹的影响。两个非拓扑和拓扑变体的bion条纹示出具有不同的特性特征的长波长横向不稳定性。在前者中，小的横向变化的条纹的宽度导致颈部不稳定性，最终捏成一个链的二维呼吸器的液滴孤子对组成的非拓扑条纹。在后一种情况下，在条纹的中心的小变化的结果在蛇的不稳定性，其拓扑结构导致动态磁skyrmions和antiskyrmions以及周长调制液滴的成核。定量，分析预测的早期，线性演化和长期，非线性演化的平均拉格朗日方法，结合交换（色散）和各向异性（非线性）。分析方法具有通用性，可推广应用于其它类似结构。
2017-10-20 cond-mat.mes-hall
Dirac-Weyl equation on a hyperbolic graphene surface under perpendicular magnetic fields
本文研究了磁场作用下石墨烯双曲面上的Dirac-Weyl方程。为了在某些情况下解析地求解这个方程，我们将处理在绕z轴旋转下对称的矢量势。我们将不使用四分体，而是从一个更直观的观点出发，通过对周围空间的狄拉克-外尔方程的限制来得到这个方程。利用因式分解法求出了某些磁场的本征值和相应的本征函数。零能量基态能级的存在及其简并性也分析了与对平坦石墨烯有效的Aharonov-Casher定理的关系。
2020-01-10 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Transverse electric plasmons in bilayer graphene
我们预测了双层石墨烯中横电等离子体的存在。我们发现，它们的等离子体特性在双层中比在单层石墨烯中显著得多，在某种意义上说，对于足够的掺杂值，它们可以在略低于$\hbarω=0.4$ ~eV的频率处更加局部化。这是双层石墨烯中完美嵌套的带的结果，其被$\sim 0.4$ ~eV分开。
2011-02-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Graphene-Dielectric Composite Metamaterials: Evolution from Elliptic to Hyperbolic Wavevector Dispersion and The Transverse Epsilon-Near-Zero Condition
我们研究了一种多层石墨烯-电介质复合材料，包括由亚波长厚的电介质间隔物隔开的石墨烯片，并发现它在远红外和中红外频率下表现出双曲等幅波矢色散，从而允许波的传播，否则这些波将在电介质中消失。静电偏置被认为是从双曲型到椭圆型色散的可调谐和可控的过渡。我们探讨了有效介质近似（EMA）的有效性和局限性，用于模拟波的传播和截止的传播空间频谱由于布里渊区边缘。我们发现，在一定条件下，EMA能够预测等温色散图的转变。石墨烯基复合材料允许后向波在双曲色散状态下传播，以及前向波在椭圆状态下传播。从双曲型到椭圆型色散区的过渡由横向ε近零（TENZ）条件控制，这意味着与双曲型区相比，具有更高衰减的更平坦和更宽的传播光谱。我们还调查了可调的透明度的多层膜在该条件下，与其他材料表现出ENZ现象。
2013-05-17 cond-mat.mes-hall
Spontaneous cross-section field in impurity graphene
研究发现，在外加直流电场作用下，掺杂石墨烯可以产生自发电场。自发场的方向垂直于外加场。这种效应可能与石墨烯的非平衡电子子系统有关。同时也说明了问题参数对自发场特性的影响。
2010-11-30 cond-mat.mes-hall
Field-induced Confined States in Graphene
我们报道了一种将载流子限制在单层石墨烯中的方法，这种方法导致了具有场诱导量子限制的量子器件。我们证明了库仑阻塞效应在垂直于石墨烯器件的均匀磁场下演化。我们的实验结果表明，在石墨烯中实现了场诱导量子点，量子限制-解除限制的转变是由磁场切换。
2013-11-13 cond-mat.mes-hall
Deflection of suspended graphene by a transverse electric field
我们研究了双钳位石墨烯纳米带对横向栅极电压的机电响应。建立了一个分析模型，预测了石墨烯纳米带的场致变形随场强和石墨烯几何形状的变化。该模型是有效的思想，原子模拟使用的本构电荷偶极子模型和赝化学多体势的组合。作为一种新观察到的电极化的强度效应，这种场致偏转允许石墨烯以其固有频率振荡，发现该固有频率随着石墨烯尺寸的增加而显著降低。
2009-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transverse Thermoelectric Conductivity of Bilayer Graphene in Quantum Hall Regime
我们在高达15特斯拉的磁场中对双层石墨烯进行了电和热电输运测量。当化学势位于朗道能级中心时，由四个输运系数确定的横向热电导$\rmα_{xy}$达到峰值$\rmα_{xy, peak}$。$\rmα_{xy, peak}$的温度依赖性由无序宽度$\rm W_L$决定。对于$\rm k_BT/W_L\leq$ 0.2，$\rmα_{xy, peak}$在温度方面是标称线性的，这使得$\rmα_{xy,peak}/T=0.19 \pm 0.03 n A/K^2$与磁场、温度和朗道能级指数无关。在$\rm k_BT/W_L\geq$ 0.5时，$\rmα_{xy, peak}$饱和到接近根据Girvin和Jonson理论预测的$\rm 4\times(ln2)k_Be/h$通用值的值。我们注意到在$\rmα_{xy}$中发现了一个类似于单层石墨烯的电荷中性点附近的异常
2010-08-19 cond-mat.mes-hall
Effect of a perpendicular magnetic field on bilayer graphene under dual gating
本文研究双栅 AB-BLG 在垂直磁场下的弹道与扩散输运，揭示透射、反 Klein 隧穿、电导率振荡及中性点行为随磁场和能量的变化规律。
2024-02-28 cond-mat.mes-hall
Nonperturbative model for optical response under intense periodic fields with application to graphene in a strong perpendicular magnetic field
当施加强垂直磁场时，石墨烯表现出极强的光学非线性，即使在中等光强下，响应电流也表现出很强的场依赖性，微扰理论失效。我们非微扰计算完整的光学电导率引起的周期性字段的运动方程框架的基础上的Floquet定理，与散射描述唯象。在高场的非线性响应被理解为修饰的电子状态，或Floquet状态，其进一步特征在于弱探测光场的光学电导率。这种方法被示出为在$5$ T的磁场和具有光子能量$0.05$ eV的驱动场。结果表明，微扰理论只适用于$<3$ kV/cm的弱场，证实了石墨烯朗道能级存在极强的轻物质相互作用.这种方法可以很容易地推广到其他系统中的光学电导率的计算。
2018-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Graphene Transverse Electric Surface Plasmon Detection using Nonreciprocity Modal Discrimination
我们提出了一个磁偏置石墨烯铁氧体结构区分TE和TM等离子体模式的石墨烯。在该结构中，石墨烯TM等离子体激元与该结构相互作用。相反，石墨烯TE等离子体表现出非互易性。这种非互易性表现在接近带间阈值频率的频带中的单向TE传播。所提出的结构提供了一个独特的平台，在石墨烯中的TE等离子体激元模式的不寻常的存在的实验演示。
2016-07-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Dual-gated graphene devices for near-field nano-imaging
基于石墨烯的异质结构显示出各种现象，这些现象可以通过静电局部门来强烈地调节。单层石墨烯（MLG）具有可调的表面等离子体激元，如通过扫描纳米红外实验所揭示的。在双层石墨烯（BLG）中，垂直位移场诱导出电子能隙。带隙BLG被预测显示不寻常的效果，如等离子体激元放大和域壁等离子体激元具有显着更大的寿命比MLG。此外，各种相关的电子相位高度敏感的位移场已被观察到扭曲的石墨烯结构。然而，在纳米红外实验中应用垂直位移场只是最近才成为可能（参考文献1）。在这项工作中，我们充分表征两种方法来实现纳米光学兼容的顶门：双层$\text{MoS}_2$和MLG。我们进行纳米红外成像的两种类型的结构和评估其优点和缺点。我们的工作为石墨烯异质结构中相关现象和等离子体效应的综合近场实验铺平了道路。
2021-03-22 cond-mat.mes-hall
Edge proximity-induced magnetoresistance and spin polarization in ferromagnetic gated bilayer graphene nanoribbon
利用Landauer方法研究了具有锯齿形边缘的Normal/Ferromagnetic/Normal双层石墨烯纳米管结的自旋相关相干输运.在更现实的设置中，交换场由沉积在带边缘上的两个铁磁绝缘体条引起，而垂直的电场由顶部门控电极施加。结果表明，对于反平行结构，带隙打开，导致半导体行为，而对于平行结构，能带结构没有带隙。因此，通过改变感应磁化的排列可以实现巨磁阻。在平行配置上施加垂直电场，导致自旋场效应晶体管，其中在狄拉克点周围发生完全自旋极化。为了将我们的结果与单层石墨烯的结果进行比较，我们证明了反射对称性以及宇称守恒在具有锯齿形边缘的双层石墨烯纳米带中失败。
2014-01-09 cond-mat.mes-hall
Graphene: Kinks, Superlattices, Landau levels, and Magnetotransport
本文综述了单层和双层石墨烯超晶格的研究进展。我们强调的准粒子的手性在产生新的狄拉克费米子模式与可调的各向异性速度在一维（1D）超晶格中的单层和双层石墨烯的作用。我们讨论了在宽范围的垂直（轨道）磁场的超晶格中的朗道能级和磁输运的结构。在单层石墨烯中，我们发现，轨道磁场可以扭转由超晶格势施加的各向异性的运输，这表明可能的开关型器件的应用。我们还考虑了局部的拓扑模式在一个扭结的电场施加垂直于双层石墨烯，并显示如何相互作用转换成两个波段的Luttinger液体与可调Luttinger参数。双层石墨烯中电场超晶格的能带结构（有或没有磁场）被示出自然地从这种拓扑模式的耦合阵列产生。我们简要回顾了二维超晶格的能带结构的一些结果。最后，我们讨论了最近的隧道和运输实验，并指出开放的问题。
2012-07-19 cond-mat.mes-hall
Driving Perpendicular Heat Flow: Ambipolar Transverse Thermoelectrics for Microscale and Cryogenic Peltier Cooling
尽管热电性能通常受到品质因数ZT的限制，但横向热电器件可以通过几何锥形在单个腿中实现任意大的温度差，即使具有较差的ZT。我们介绍了一个带工程横向热电与p型塞贝克在一个方向和n型正交，导致非对角项，驱动热流横向电流。这种材料对于微型器件和低温是有利的--正是标准纵向热电失效的情况。InAs/GaSb II型超晶格具有合适的能带结构，可用作横向热电材料。
2013-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Longitudinal conductivity and transverse charge redistribution in coupled quantum wells subject to in-plane magnetic fields
在双量子阱中，当驱动电流垂直于面内磁场的方向时，电子受到垂直于结构平面的洛伦兹力。因此，过量电荷在阱中的一个中积累。双层电子系统的极化和相应的霍尔电压被示出实质上有助于面内电导率。
2001-06-21 cond-mat.mes-hall
