Berry phase shift from 2 $π$ to $π$ in Bilayer graphene by Li-intercalation and sequential desorption
我们发现,当A-B堆叠的双层石墨烯在真空中经历锂的嵌入和锂的脱附过程时,双层石墨烯的Berry相由Shubnikov-de Haas振荡估计的2 $π$转变为2.此外,这种经处理的双层石墨烯的迁移率比原始双层石墨烯的迁移率增加约四倍,约8,000 cm 2/V $\cdot$ s。这主要是由于散射时间的增加和回旋质量的减少,这可以解释为双层石墨烯的堆叠结构从A-B到A-A的变化的结果,对应于从抛物线到线性带色散的变化。
2017-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Klein Tunneling and Berry Phase $π$ in Bilayer Graphene with a Band Gap
无带隙双层石墨烯中的Klein隧穿,即垂直于PN结注入的电子的完美反射,预计在存在由外部栅极引起的能带隙的情况下消失。我们从理论上证明了在带隙的双层石墨烯中仍然存在Klein效应,条件是n和p区的带隙平衡,使得电子赝自旋的极化具有相同的垂直于双层平面的分量.我们将克莱因效应归因于Berry相$π$(而不是双层石墨烯的常规值$2 π$)以及电子-空穴和时间反转对称性。Klein效应和Berry相$π$可以在电子Veselago透镜中识别,电子Veselago透镜是基于石墨烯的电子光学的重要组件。
2011-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Berry Phase Transition in Twisted Bilayer Graphene
石墨烯双层的电子色散高度依赖于层之间的旋转失配,并且可以通过电门控进一步操纵。这允许对电子性质进行前所未有的控制,并开辟了柔性能带结构工程的可能性。在这里,我们提出了新的磁输运数据在扭曲的双层,跨越之间的有力边界去耦单层和耦合双层。此外,在中等磁场下观察到Berry相在π和2 π之间的转变。费米速度和栅极感应载流子密度的分析表明,所观察到的现象的强层不对称性的重要作用。
2016-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Continuously Tunable Berry Phase and Valley-Polarized Energy Spectra in Bilayer Graphene Quantum Dots
Berry相位在决定量子系统的许多物理性质中起着重要的作用。然而,量子系统的Berry相变能谱是比较罕见的。在这里,我们报告了一个不寻常的可调谷极化的能量谱连续可调贝里相伯纳尔堆叠的双层石墨烯量子点。在我们的实验中,电子轨道态的Berry相位被垂直的磁场从π到2 π连续地调谐。当Berry相位等于π或2 π时,两个不等价谷中的电子态是能量简并的。通过改变Berry相位为π的非整数倍,在我们的实验中检测到大的和连续可调谐的谷偏振能谱。所观察到的Berry相位诱导的谷分裂,在1 T的磁场下约为10 meV,比自旋的塞曼分裂大约100倍,从而揭示了基于石墨烯的谷电子学。
2021-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intervalley quantum interference and measurement of Berry phase in bilayer graphene
Bernal堆叠双层石墨烯中的手性准粒子具有2π的谷对比Berry相。这种非平凡的拓扑结构,与赝自旋缠绕在一个封闭的费米表面,是负责各种新的电子特性,如反克莱因隧穿,非传统的量子霍尔效应,和谷霍尔效应1 -6。在这里,我们表明,由于原子缺陷/杂质引起的谷间散射的量子干涉提供了进一步的见解双层石墨烯的拓扑性质。在具有相反手征性的不同谷之间的散射手征准粒子经历赝自旋的旋转,导致具有波前位错的Friedel振荡。位错的数量反映了赝自旋织构的信息,因此可以用来测量Berry相。正如实验和理论所证明的,根据不同子晶格处的原子缺陷/杂质,弗里德尔振荡可以表现出N = 4、2或0的额外波前,表征双层石墨烯的2π Berry相。我们的结果不仅提供了一个全面的研究双层石墨烯谷间量子干涉,但也揭示了赝自旋物理。
2020-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-energy excitonic effects in graphite and graphene
采用从头计算方法对石墨、石墨烯和石墨烯双层膜的光吸收进行了研究。电子-空穴相互作用包括在GW准粒子电子结构之上求解Bethe-Salpeter方程。对于所有三个系统,我们观察到强激子效应在高能量,远远超出连续的π-> π* 跃迁。在石墨中,这些影响σ-> σ* 转变的开始。在石墨烯中,我们预测在8.3 eV的激子共振所产生的背景连续的偶极禁戒跃迁。在石墨烯双层中,共振移动到9.6eV。我们对石墨的计算结果与实验符合得很好。
2010-09-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Berry phase mediated topological thermoelectric transport in gapped single and bilayer graphene
我们考虑带隙单层和双层石墨烯中的异常热电输运,其中间隙可能是由于反转对称性破缺。在间隙的存在下,非平凡的Berry相位效应可以被示出为即使在没有垂直磁场的情况下,响应于所施加的温度梯度来介导横向热电电压。这种自发的、反常的能斯特效应对于石墨烯能带结构中两个不相等的谷中的非均匀化学势是非零的。相反,能斯特响应可用于在两个横向样品边缘之间产生谷折射率偏振,如在类似的谷霍尔效应中。
2009-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelectric coupling, Berry phase, and Landau level dispersion in a biased bilayer graphene
研究了横向电场和磁场作用下石墨烯双层膜的能谱。我们发现,由此产生的朗道能级表现出非单调依赖的电场,以及许多水平交叉。这种行为是解释使用准经典量子化规则,适当地考虑到赝自旋的准粒子。赝自旋产生Berry相,这导致能量量子化的移动,并导致赝塞曼效应。后者依赖于电场,在两个谷之间符号交替,并且还减小带隙。其他赝自旋相关的量,如异常霍尔电导率的解析公式,推导和以前的理论工作相比。
2010-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing the Electronic Structure of Bilayer Graphene by Raman Scattering
采用不同激光激发能的共振拉曼光谱研究了双层石墨烯的电子结构。实验测量了石墨的Slonczewski-Weiss-McClure模型的参数值,其中一些参数值与以前报道的石墨的参数值有很大的不同,特别是与电子和空穴的有效质量差有关的参数值。从实验数据中也得到了双层石墨烯中两个TO声子分支的分裂。我们的研究结果具有双层石墨烯电子器件的影响。
2007-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evolution of the Berry curvature dipole in uniaxially strained bilayer graphene
University of Antwerp(安特卫普大学)
通过紧束缚模型研究单轴应变下双层石墨烯中贝里曲率偶极子的演化,发现其对参数化选择高度敏感,且面外压缩通过展宽狄拉克锥增强响应。
2026-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Berry curvature induced valley Hall effect in non-encapsulated hBN/Bilayer graphene heterostructure aligned with near-zero twist angle
本研究在非封装hBN/双层石墨烯异质结构中,通过近零扭转角对齐实现谷霍尔效应,利用非局域电阻测量验证,并可由位移场调控,Berry曲率计算支持实验。
2023-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Layer-Polarized Anomalous Hall Effect in Valleytronic van der Waals Bilayers
层极化反常霍尔效应(LP-AHE)是由Berry曲率与层自由度耦合而产生的一种现象,具有重要的物理意义和器件应用价值。然而,目前的研究范式是植根于拓扑系统,使这种现象相当罕见。在这里,通过模型分析,我们提出了一种替代的,但一般的机制来实现LP-AHE在valleytronic范德华双层层间滑动。面外铁电性和A型反铁磁性之间的相互作用产生了层锁Berry曲率,从而在双层系统中产生了长期寻求的LP-AHE。LP-AHE可以与滑动铁电性强耦合,以实现铁电性可控和可逆。该机制在一系列实际谷电子材料中得到了证实,包括双层VSi_2 P_4,VSi_2N_4,FeCl_2,RuBr_2和VClBr。这些新的机理和现象为实现液相-自热效应及其在电子学中的应用提供了新的方向。
2022-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Multistate ferroelectricity and switchable layer-locked anomalous valley Hall effects in bilayer ReIrGe2Se6
研究双层ReIrGe2Se6中的多态铁电性,通过第一性原理计算预测其有多种FE极化配置及相关电子结构演化。该材料能实现不同谷霍尔效应切换,磁化反转可切换谷和自旋通道,为可编程贝里曲率相关输运提供多态铁电平台。
2026-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Measurement of graphite tight-binding parameters using high field magneto-reflectance
红外反射光谱在4K的领域高达31 T。观测到了类薛定谔(K点)和类狄拉克(H点)朗道能级跃迁,并利用Slonczewski-Weiss-McClure模型分析了它们的磁场色散.的频带参数的值进行评估,而不使用复杂的电导率峰线形分析。在这项工作中,几个较少探索的能带参数确定的实验结果,它们是已知的,导致电子-空穴的不对称性和开放的能隙之间的电子和空穴带在多层和双层石墨烯系统。
2011-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast formation of transient 2D diamond-like structure in twisted bilayer graphene
由于蜂窝中心的碳原子与相邻石墨烯片中的碳原子不匹配,理论家预测,当直接将石墨转化为sp3键合的金刚石时,需要滑动过程来形成AA,AB或ABC堆叠。在这里,使用扭曲的双层石墨烯,它自然提供AA和AB堆叠配置,我们报告了飞秒激光照射下的瞬态2D类金刚石结构(在对齐的石墨烯中没有观察到)的超快形成。这种光诱导的相变是由新的键长的外观1.94 A和3.14 A的时间依赖的微分对分布函数使用MeV超快电子衍射证明。分子动力学和第一性原理计算表明,sp3键在AA和AB堆积区成核,呈莫尔条纹。这项工作揭示了石墨到金刚石的直接转化机制,60多年来一直没有完全理解。
2021-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Tunable atomically enhanced moiré Berry curvatures in twisted triple bilayer graphene
本研究构建了扭曲三层双层石墨烯平台,发现原子重构可增强moire能带绝缘体态的Berry曲率,并通过静电控制实现能带结构与拓扑的工程化调谐。
2025-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interface controlled Berry phase and anisotropic spin-charge conversion in altermagnet-topological insulator bilayers
Indian Institute of Technology Roorkee(印度理工学院鲁尔基分校)
通过界面自旋翻转隧道效应调控 d 波交替磁体-拓扑绝缘体双层,实现各向异性自旋-电荷转换及拓扑相变。
2025-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Tip-Induced Twisted Bilayer Graphene Superlattice on HOPG: Capillary Attraction Effect
我们利用扫描隧道显微镜(STM)的针尖,通过人为增加针尖与样品在潮湿环境中的相互作用,在高取向热解石墨(HOPG)表面上操纵单个弱结合的纳米片。用这种方法可以将石墨片沿台阶方向撕开,折叠到HOPG表面上,从而得到六方对称的加芬超晶格。详细讨论了针尖与样品表面的相互作用,包括范德华力、静电力和由于针尖与样品之间形成高度弯曲的流体弯月面而产生的拉普拉斯压力引起的毛细吸引力,以了解针尖诱导石墨超晶格的形成机理。特别是在湿度条件下,毛细力是控制石墨表面层的关键。该方法为制备可控超晶格和石墨烯纳米带提供了一条简单可行的途径,同时也补充和发现了利用针尖在HOPG表面生成石墨烯超晶格的理论。
2014-05-05 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Giant Rashba Splitting and Enhanced Nonlinear Berry-Phase Responses in Sliding-Tunable vdW MXene Heterostructures
Lund University(隆德大学);LINXS Institute of advanced Neutron and X-ray Science(LINXS先进中子与X射线科学研究所)
研究通过滑动可调的二维MXene异质结构探索强自旋轨道耦合和临近效应工程,发现巨Rashba分裂和增强的非线性Berry相响应,揭示了机械调控对交换-自旋轨道耦合相互作用和能隙的连续调控作用。
2026-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Bilayer Graphene Interferometry : Phase Jump and Wave Collimation
我们从理论上研究了Bernal双层石墨烯中电子(质量狄拉克费米子)在横向势阶跃下反射振幅的相位。当电子入射角(相对于台阶的法线方向)改变以通过$\pm π/4$时,相位显示$π$的异常跳跃。这种跳跃是由于电子的赝自旋为1/2时产生的Berry相效应,这种Berry相效应对由外部电子门产生的阶跃引起的带隙开放具有很强的抵抗能力.我们提出了一种干涉仪设置中,准直波可以产生和调谐。通过使用该设置,可以识别$π$跳跃和准直角。
2009-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Flat band separation and robust spin-Berry curvature in bilayer kagome metals
本文研究了双层 kagome 金属 XV$_6$Sn$_6$ 家族的电子与自旋结构,发现在 Brillouin 区中心由于自旋轨道耦合导致近平坦能带与 Dirac 能带分离,产生有限的 spin-Berry 曲率,且该曲率在 ScV$_6$Sn$_6$ 的电荷密度波区依然稳健。
2023-05-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phonon-assisted carrier cooling in h-BN/graphene van der Waals heterostructures
作为超薄导体-绝缘体结应用于光电子器件中,需要详细研究h-BN和石墨烯究竟如何杂化。在这里,我们提出了一个全面的从头算研究的热载流子动力学的电子-声子散射在h-BN/石墨烯界面,使用石墨(散装),单层和双层石墨烯作为基准材料。与单层石墨烯相反,所有多层结构都具有促进载流子热化的低能光学声子模式。我们发现,h-BN/石墨烯界面代表了一个例外,低能光学声子和电子之间的耦合相对较弱。因此,从石墨烯已知的热化瓶颈效应在与h-BN的杂交中幸存下来,但在考虑的所有其他双层和多层情况下大大减少。此外,我们还表明,与石墨相比,双层石墨烯中的量子限制对热化时间没有显着影响,因此双层石墨烯可以作为体相对应物的极小模型。
2022-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant nonlinear Hall effect in strained twisted bilayer graphene
本研究发现应变转角双层石墨烯中莫尔平带的大贝里曲率可产生巨非线性霍尔效应,贝里曲率偶极矩超已知材料两个数量级,确立其为可调非线性霍尔效应的实用平台。
2020-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Isolating the natural edges of bilayer graphene in gate-defined mesoscopic devices
University of Basel(巴塞尔大学);Advanced Materials Laboratory, National Institute for Materials Science(国家材料科学研究所先进材料实验室);Solid State Physics Laboratory, ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院固体物理实验室);Swiss Nanoscience Institute(瑞士纳米科学研究所)
本研究提出石墨栅极架构隔离双层石墨烯天然边缘,实现静电定义霍尔棒,揭示边界散射特征,制备的场效应晶体管获创纪录量子迁移率。
2026-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coexisting Massive and Massless Dirac Fermions in Moire'-Reconstructed Bilayer Graphene
Indian Institute of Science(印度科学学院);National Institute for Materials Science(日本物质材料研究机构)
研究揭示了双层石墨烯在莫尔重构带中出现无质量狄拉克费米子的现象,通过磁输运测量发现莫尔诱导的二次带中存在无质量准粒子,展示了莫尔工程调控带拓扑结构的潜力。
2026-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Switchable band topology and geometric current in sliding bilayer elemental ferroelectric
本文发现双层铋单层的层间滑动可诱导拓扑平庸态与非平庸态交替相变,并调控Berry曲率偶极子及非线性反常霍尔电流,为拓扑存储应用提供了高能效机械控制平台。
2023-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Localized States at Zigzag Edges of Multilayer Graphene and Graphite Steps
我们报道了位于$N$层石墨烯之字形边缘的零能表面态的存在。紧束缚近似下,并使用最简单的最近邻模型,我们推导出这些奇特的表面态的波函数的解析解。结果表明,多层石墨烯中的零能边缘态可以分为三个家族:(i)仅存在于单个平面上的态,相当于单层石墨烯中的表面态;(ii)在堆叠的最后两层或前两层上具有有限振幅的态,相当于双层石墨烯中的表面态;(iii)在三个连续层上具有有限振幅的态。多层石墨烯的边缘状态被证明是强大的列入下一个最近的邻居层间跳跃。我们概括的边缘状态的解决方案的情况下,石墨台阶锯齿形边缘,并表明,通过扫描隧道显微镜和光谱石墨步骤测量的边缘状态属于上述家庭(i)或(ii),取决于顶层的方式被切断。
2008-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theoretical Investigation of Two-Dimensional Superconductivity in Intercalated Graphene Layers
利用第一性原理计算,对碱土金属原子嵌入石墨烯双层和三层体系的电子结构和振动模式进行了计算.研究发现,与超导石墨层间化合物的情况相似,费米能级被来自层间态的S带和石墨π带穿过。发现钙插层石墨烯双层和三层中的电子-声子耦合参数分别为0.60和0.80。在超导CaC_6石墨层间化合物中,电子-声子耦合参数的计算值为0.83。得出的结论是,二维超导电性是可能的,在一个系统中的几个石墨烯层插入钙。
2011-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.supr-con
Metallic Electro-Optic Effect in Twisted Double-Bilayer Graphene
该研究在扭转双层-双层石墨烯中发现由贝里曲率和轨道磁矩相互作用驱动的金属电光效应,产生可门控的太赫兹线性和圆二色性,为超快电光调制提供了新平台。
2025-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Engineering of the topological magnetic moment of electrons in bilayer graphene using strain and electrical bias
多通道二维材料(例如单层和双层石墨烯或菱面体石墨的薄膜)中的电子态的拓扑性质引起各种不寻常的磁输运机制。在这里,我们调查的拓扑磁矩(相关的Berry曲率)的电子态在双层石墨烯使用应变和垂直偏置的可调性。我们展示了如何可以可控地改变谷$g$ -因子的带边电子,$g_v^*$,在整个范围$10 < |g_v^*| < 200$,我们讨论的表现形式的拓扑磁矩的异常贡献对霍尔电导率和朗道能级谱。
2022-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Zero-magnetic-field Hall effects in artificially corrugated bilayer graphene
设计电子能带结构的能力,以及更引人注目的是,获得物质的新奇异相的能力,一直是科学和技术进步的基石。扭曲范德华材料以形成莫尔超晶格是一种强大的范例,可以将石墨烯从正常的金属状态驱动到绝缘,超导或铁磁状态。在这里,我们提出了一种新的路线,以创建非平凡的能带结构,从而通过光刻图案化的应变(晶格变形)的物质的异国情调的阶段。该方法用于实现人工波纹双层石墨烯,其中实空间和动量空间伪磁场(Berry曲率)共存并且具有非平凡性质,即Berry曲率偶极子。这类新的凝聚态系统使我们能够观察到所谓的非线性反常霍尔效应和一种新型的霍尔效应,而不破坏时间反演对称性。这样的人工材料系统和我们的方法,非常规的电子状态可能会打开一条途径的几何和/或拓扑量子现象,以及在范德瓦尔斯晶体能带工程。
2021-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy study of charge inhomogeneities in bilayer Graphene
本文报道了在SiO $_2$ /Si表面通过机械剥离制备的双层石墨烯的室温扫描隧道显微镜和光谱研究,并使用机械掩模与金焊盘电接触。体电导率显示来自不同电子密度的区域的贡献,表明显著的电荷不均匀性。大尺度形貌图像显示波纹状结构,粗糙度为$\sim$ 1 nm,而小尺度原子分辨率图像显示石墨状三角晶格。局部dI/dV-V隧道谱具有不对称的V形,最小值位置显示出显着的空间变化,表明10 $^{11}$ cm-2量级的电子密度不均匀。在一个固定的位置处的光谱的最小值也与栅极电压的斜率一致的场致载流子密度线性移动。
2010-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Properties of Bulk and Bilayer 2M WS$_2$: A First-Principles Study
最近发现的体相WS $_2$的2M相被观察到具有超导性,其临界温度为8.8 K,是超导过渡金属二硫属化物中最高的。还预测支持受保护的表面状态,它可能是一个潜在的拓扑超导体。在本研究中,我们进行了详细的第一性原理分析散装和双层2M WS $_2$。我们报告的体相的全面调查,比较从不同的交换相关泛函的实验报告值的结构和电子性质。通过对$Z_2$不变量和表面态的计算,我们支持了它的非平凡能带性质。基于体相分析的结果,我们预测双层2M WS $_2$是一种新的二维拓扑材料。我们从第一性原理声子计算证明了它的动力学稳定性,并给出了它的电子性质,突出了W $d$和S $p$状态之间的带反转。通过$Z_2$不变的计算和计算的边缘状态,我们表明,双层2M WS $_2$具有保护,强大的边缘状态。在这个新提出的双层反转对称性破缺也导致了Berry曲率偶极子的存在和由此产生的非线性响应。我们计算了Berry曲率分布和偶极子作为费米能量的函数。我们建议,BCD信号,这是不存在于中心对称的散装2M WS $_2$,可以是双分子层的签名。我们希望我们的预测能够导致这种尚未发现的二维拓扑材料的实验实现。
2021-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Determination of the trigonal warping orientation in Bernal-stacked bilayer graphene via scanning tunneling microscopy
多层(N $\geq$ 2)石墨烯膜和石墨中低能电子态在K点附近存在强三角翘曲。它是负责的现象,如Lifshitz转变和各向异性弹道输运。然而,三角翘曲相对于布里渊区中心的绝对取向还没有达成一致。在这里,我们使用准粒子散射实验上的门控双层石墨烯/六方氮化硼异质结来解决这个分歧。我们比较傅立叶变换的散射干涉图获得在各种能量远离电荷中性点与紧束缚为基础的联合态密度模拟。这种比较能够明确确定双层石墨烯低能态的三角形翘曲取向。我们的实验技术是有前途的准直接研究的精细功能的能带结构的门控二维材料,如拓扑结构的转变,层间杂化,和莫尔迷你带。
2020-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Weak antilocalization in epitaxial graphene: evidence for chiral electrons
碳化硅上生长的石墨中的输运主要由界面处的电子掺杂外延层控制。在磁场10 mT $< B <$ 5 T时,二维样品中的弱反定位表现为纵向电阻中的宽尖状凹陷。还观察到在B=0处的非常尖锐的弱局部化电阻峰。这些特征与石墨烯弱(反)局域化理论定量吻合,暗示了样品的手性电子特征。散射的贡献,在衬底中的陷阱电荷和三角形翘曲由于石墨层上的顶部被初步确定。Shubnikov-de Haas振荡非常小,并显示出异常的Berry相位。
2007-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nematicity and Orbital Depairing in Superconducting Bernal Bilayer Graphene with Strong Spin Orbit Coupling
本文在具有强伊辛自旋轨道耦合的伯纳尔双层石墨烯中发现两种超导态SC$_1$和SC$_2$,揭示SC$_2$源于向列正常态,并论证超导受轨道退配对限制,为非常规配对机制提供约束。
2024-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Band-selective simulation of photoelectron intensity and converging Berry phase in trilayer graphene
本研究通过紧束缚框架下的能带选择性模拟,发现ABA堆叠三层石墨烯的贝里相位随结合能变化并在带接触点收敛,为调控贝里相位及相关新奇量子现象提供了新方法。
2024-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interface-driven topological Hall effect in SrRuO$_3$-SrIrO$_3$ bilayer
电子输运与磁性的耦合近年来引起了人们的关注,例如由于动量空间中的Berry相引起的反常霍尔效应。另一种非传统的霍尔效应--拓扑霍尔效应,起源于实空间的Berry相,最近在磁skyrmions的背景下变得非常重要。在由铁磁SrRuO $_3$和顺磁SrIrO $_3$组成的双层膜中,我们在很宽的温度和磁场范围内观察到了拓扑霍尔效应。拓扑项随SrRuO $_3$厚度的增加而迅速减小,最终在7个SrRuO $_3$晶胞处完全消失.结合模型计算,我们认为这种拓扑霍尔效应是由SrIrO $_3$的反转对称破缺和强自旋轨道耦合引起的界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用驱动的.这种相互作用预计将实现内尔型磁skyrmion,其大小估计为$\sim$ 10 nm的拓扑霍尔电阻率的大小。结果表明,高质量的氧化物界面使我们能够调整系统的手性;这可能是迈向未来拓扑电子学的一步。
2016-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magic momenta and three dimensional Landau levels from a three dimensional graphite moiré superlattice
本研究探索了三维石墨莫尔超晶格(体相交变扭转石墨ATG系统),发现其因额外波矢自由度而存在“魔幻动量”,使莫尔能带面内费米速度消失,并在大扭转角下产生无色散的三维第零朗道能级,有望引发稳健的三维量子霍尔效应。
2023-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Trigonal warping and Berry's phase N pi in ABC-stacked multilayer graphene
在有效质量近似下研究了ABC叠层石墨烯的电子能带结构。在零能量处接触的电子和空穴带支持手性准粒子,其特征在于N层的Berry相N π,概括了单层和双层石墨烯的低能能带结构。我们调查的三角翘曲变形的能带,并表明,Lifshitz过渡,其中费米圈打破成单独的部分在低能量,反映贝里的相位N π。这在N=3的三层中尤为突出,费米圈在相对较大的能量下分裂成三部分,这与次最近层耦合有关。当N=3时,我们研究了沿堆叠方向变化的静电势的影响,发现垂直电场以及打开的能隙,强烈地增强了三角弯曲效应。在磁场中,N=3的Lifshitz跃迁表现为朗道能级合并为三能级简并能级。
2009-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct probing of phonon mode specific electron-phonon scatterings in two-dimensional semiconductor transition metal dichalcogenides: Symmetry and Berry phase
固体系统中的电子-声子散射是决定诸如载流子迁移率和热导率等许多关键物理量的关键过程。在这里,我们报告的声子模式特定的电子-声子散射的直接探测在层状半导体过渡金属dichalcogenides WSe 2,MoSe 2,WS 2,和MoS 2通过非弹性电子隧穿光谱测量,量子输运模拟和密度泛函计算。我们的实验和理论特征动量守恒的单和双声子电子-声子散射涉及多达8个单独的声子模式在单层和双层膜,其中横向,纵向声学和光学,弯曲光学声子量子电荷流中发挥重要作用。此外,我们观察到,双声子非弹性电子隧穿过程,这被证实是通用的在所有四个半导体层,由层数依赖的对称性,量子干涉,和几何Berry相位。
2022-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bilayer graphene under pressure: Electron-hole Symmetry Breaking, Valley Hall Effect, and Landau Levels
双层石墨烯的电子结构在压力下发展非常有趣的功能与三角翘曲的增强和分裂的抛物线接触带在倒易空间的K点成四个狄拉克锥,一个在K和三个沿T对称线。随着压力的增加,这些锥体在倒易空间和能量上分离,打破了电子-空穴对称性。由于它们的能量分离,在谷霍尔效应实验和朗道能级结构中可以观察到它们相反的Berry曲率。基于由密度泛函理论得到的电子结构,我们发展了一个描述压力对系统的霍尔电导率和朗道能级等可测量量的影响的低能哈密顿量。
2016-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci