Probing the mechanical properties of graphene using a corrugated elastic substrate
石墨烯优异的机械性能使其在纳米机械器件和功能复合材料方面具有吸引力。石墨烯机械行为的两个关键方面是其弹性和粘合性能。这些通常在单独的实验中确定，并且此外通常难以提取用于粘附的参数。此外，石墨烯和其他弹性材料之间的机械相互作用尚未得到很好的研究。在这里，我们展示了一种技术，用于研究的弹性和粘合性能的几层石墨烯（FLG），将其放置在可变形的，微波纹基板。通过测量复合石墨烯-基底结构的变形，并开发相关的线性弹性理论，我们能够提取有关石墨烯的弯曲刚度、粘附力、层间滑动的临界应力和样品依赖性张力的信息。这些结果与石墨烯基机械和电子器件以及石墨烯在复合材料、柔性材料和应变工程材料中的应用有关。
2010-06-15 cond-mat.mes-hall
Graphene-based modulation-doped superlattice structures
研究了石墨烯基超晶格结构的电子输运性质。提出了一种基于石墨烯的调制掺杂超晶格结构几何形状，其由周期性排列的交替层组成：InAs/石墨烯/GaAs/石墨烯/GaSb。不像调制掺杂的超晶格结构，未掺杂的石墨烯/GaAs/石墨烯结构在升高的温度下显示出相对高的电导率和增强的迁移率，其更稳定并且对温度不太敏感，并且在屏蔽长度尺度上具有鲁棒的电可调谐控制。由于超晶格结构中存在金属（石墨烯）单层，热离子电流密度表现出增强的行为。所提出的超晶格结构可能成为新型宽带能隙量子器件的重要用途。
2011-02-24 cond-mat.mes-hall
Tuneable molecular doping of corrugated graphene
采用密度泛函理论（DFT）模拟了四种不同类型的分子（甲苯、溴二聚体、水和二氧化氮）在石墨烯波纹上的物理吸附。对于所有类型的分子，均发现了平面石墨烯的电荷转移能和结合能的变化，并提出了波纹石墨烯电子结构和碳原子π轨道转角的变化以及吸附分子化学结构的变化是导致完美石墨烯情况和不同类型分子吸附性质差异的原因.计算结果表明，波纹的顶部对大分子更有吸引力，波纹之间的谷对小分子更有吸引力。讨论了分子在波纹上的稳定性以及在平坦和波纹状石墨烯上迁移的能垒。
2010-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-polarized currents in corrugated graphene nanoribbons
我们研究了波纹状石墨烯纳米带中自旋极化电流的产生。这样的波纹被建模为多个区域与Rashba自旋轨道相互作用，其中凹和凸曲率被视为Rashba区域与相反的符号。不同的分离Rashba区的几何形状内的紧束缚近似计算的数值例子。值得注意的是，在一个系统中的自旋极化电流与几个Rashba地区可以增强的情况下，与一个单一的Rashba部分相同的总面积。对于具有相同Rashba符号的多个区域的配置，增强更大。这表明，自旋极化的增加是由于散射的电子穿越区域有和没有Rashba相互作用。此外，我们涉及的外观的自旋极化电流的自旋依赖电导之间的新的对称关系。这些对称性被证明是实空间和自旋空间中不同对称性操作的组合，就像那些发生在碳纳米管等非平面系统中的对称性操作一样。我们的研究结果表明，具有Rashba自旋轨道相互作用的二维器件可以作为优良的自旋电子器件在全电或机械设置。
2020-07-07 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation in corrugated graphene
在石墨烯中，由衬底施加的平面外（弯曲）振动和静态波纹使电子自旋松弛，本质上受到镜像对称性的保护。我们计算了弛豫时间在不同的情况下，占所有可能的自旋-声子耦合所允许的六角形对称的晶格。弯曲声子的散射对自旋寿命施加了极限约束，在室温下大约为数百纳秒。这种估计和作为载流子浓度的函数的行为基本上被张力的存在或与衬底的钉扎所改变。静态波纹也影响自旋输运的扩散制度，占主导地位的运动收窄。我们发现，D 'yakonov-Perel'机制饱和时，平均自由程是可比的高度配置文件的相关长度。在这种情况下，自旋弛豫时间完全由波纹的几何形状决定。典型波纹的简单模型导致几十微秒量级的寿命。
2017-02-21 cond-mat.mes-hall
New generation of moiré superlattices in doubly aligned hBN/graphene/hBN heterostructures
二维晶格的特定旋转排列导致具有比原始晶格更大的周期的莫尔超晶格，并且允许设计这种材料的电子能带结构。到目前为止，已经报道了石墨烯/hBN和石墨烯/石墨烯系统的这种超晶格的输运特征。在这里，我们报告了在完全hBN封装的石墨烯中的莫尔超晶格，其中顶部和底部hBN都与石墨烯对齐。在石墨烯中，两种不同的莫尔超晶格分别与顶部和底部hBN形成。两个超晶格的叠加可以导致第三个超晶格，其周期大于石墨烯/hBN系统中的最大周期（14 nm），我们在一个简单的模型中解释了这一点。这种新型的能带结构工程允许人们在二维材料中人为地创建更宽的电子特性谱。
2018-12-25 cond-mat.mes-hall
Complete light absorption in graphene-metamaterial corrugated structures
我们表明，表面等离子激元激发的负介电常数超材料具有浅的周期性的表面极化曲线可以探索推动单层和连续片的石墨烯的吸收高达100%。在弛豫机制中，混合系统的等离子体共振的位置由超材料的等离子体频率确定，从而允许在不需要工程石墨烯的情况下设置用于增强吸收的频率范围。
2012-11-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Tunable Negative Differential Resistance in Planer Graphene Superlattice Resonant Tunneling Diode
在本文中，我们报告了可控的负微分电阻（NDR）在一个拟议的平面石墨烯超晶格结构。预测峰谷比（PVR）的高值。这是重要的，因为在低偏压下出现具有高PVR的NDR。我们的发现是重要的，因为除了石墨烯的其他潜在应用之外，还提出了在电子器件（例如共振隧穿二极管和滤波器）中实现基于石墨烯的超晶格。
2017-03-01 cond-mat.mes-hall
Tunable Superlattice in Graphene To Control the Number of Dirac Points
石墨烯中的超晶格在能带结构中产生额外的狄拉克点，并且它们的数量取决于超晶格势强度。在这里，我们使用两个栅极的组合在具有可调势垒高度的石墨烯器件中创建了横向超晶格。在这封信中，我们展示了使用横向超晶格来修改石墨烯的能带结构，从而导致新的狄拉克锥的出现。这种对能带结构的控制性改变一直持续到100 K。
2013-09-18 cond-mat.mes-hall
Electrostatic Superlattices on Scaled Graphene Lattices
一个可扩展的紧束缚模型应用于大规模的量子输运计算清洁石墨烯静电超晶格势，包括两种类型的石墨烯超晶格：莫尔图案由于堆叠的石墨烯和六方氮化硼（hBN）晶格，和栅极可控的超晶格使用空间调制的栅极电容。在石墨烯/hBN莫尔超晶格的情况下，我们的输运模拟和实验之间的一致性是令人满意的在零和低磁场，但打破了在高磁场，由于采用简单的模型哈密顿量，不包括高阶项的有效矢量势和狄拉克质量项。在栅极可控超晶格的情况下，不涉及高阶项，并且预计模拟在数值上是精确的。回顾最近的实验石墨烯受门控正方形超晶格周期为35 nm，我们的模拟显示出良好的一致性，揭示了多个额外的狄拉克锥在更强的超晶格调制的出现。
2019-07-07 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
Influence of the Constant Electric Field on the Mutual Rectification of the Electromagnetic Waves in Graphene Superlattice
在紧束缚近似下，导出了石墨烯超晶格中电子能量的显式表达式。讨论了椭圆余弦波在石墨烯超晶格中传播的可能性。计算了在纵向恒定电场作用下，椭圆余弦和正弦电磁波在垂直于超晶格轴方向上感应的直流电流。当纵向电场的强度改变其绝对值时，这种直流电流的方向也会改变。
2016-08-08 cond-mat.mes-hall
Novel Type of Superlattices Based on Gapless Graphene with the Alternating Fermi Velocity
我们研究了一种新型的石墨烯基超晶格形成由于费米面的周期性调制。这种调制对于沉积在由具有基本上不同的直流介电常数值的材料制成的条纹衬底上的石墨烯是可能的。类似的超晶格也出现在石墨烯片上，石墨烯片施加在具有平行凹槽的周期性阵列的衬底上。我们提出了一个描述这种超晶格的模型。利用转移矩阵技术，我们确定了这些超晶格的色散关系，并计算了它们的能谱。我们还分析了在一个定性的水平下研究的系统的电流-电压特性。
2014-12-10 cond-mat.mes-hall
Tunable Band Gap in Graphene with a Non-Centrosymmetric Superlattice Potential
我们表明，如果石墨烯受到从外部超晶格的潜力，一个带隙的狄拉克点提供的超晶格潜在的破坏反转对称性。作为一个数值例子，我们计算了石墨烯的能带结构的存在下，由于周期性图案化的栅极排列在一个三角形的石墨烯超晶格（TGS）的反转对称性破缺的外部电位，并发现一个带隙创建在原始和“第二代”狄拉克点。原则上，可以通过改变TGS的外部电势和晶格常数来控制间隙。
2010-03-31 cond-mat.mes-hall
Band structure and gaps of triangular graphene superlattices
研究了长波长三角形石墨烯超晶格的一般性质。结果表明，狄拉克点与无间隙可以出现在一些高对称点的布里渊区。间隙的存在可以导致在相称填充物处的绝缘行为。应变和磁性超晶格也进行了讨论。
2010-06-01 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional Graphene Superlattice Made with Partial Hydrogenation
采用密度泛函紧束缚方法（DFTB）研究了部分氢化法制备的二维石墨烯超晶格的电子性质.石墨烯表面氢原子的二维形貌对石墨烯超晶格的电子结构有很大的影响。特别是，2-D图案的边缘，扶手椅或锯齿形，是必不可少的能量带隙开放，和能量带隙敏感地依赖于图案的形状，大小和2-D周期性。基于这些发现，我们认为二维石墨烯超晶格可以用于在石墨烯上制备量子点和二维异质结，而不需要切割或蚀刻。
2011-05-19 cond-mat.mes-hall
Double-periodic quasi-periodic graphene superlattice: non-Bragg band gap and electronic transport
研究了双周期序列的准周期石墨烯超晶格中的电子带隙和输运性质。发现这种准周期结构可以具有零平均波数（零- $\bar{k}$）带隙，它与一个不寻常的狄拉克点有关.与布喇格带隙不同，零$\bar{k}$带隙对入射角不敏感，对晶格常数具有鲁棒性。比较了不同序列的石墨烯超晶格中Dirac点和多Dirac点的位置。在石墨烯超晶格中的零- $\bar{k}$带隙上的电子输运的控制可以促进许多石墨烯基电子器件的开发。
2012-09-26 cond-mat.mes-hall
Manipulating infrared photons using plasmons in transparent graphene superlattices
超晶格是一种可以控制电子流动的人工周期性纳米结构。它们的操作通常依赖于电子波传播方向上的电势的周期性调制。在这里，我们展示了透明的石墨烯超晶格，它可以利用载流子的集体振荡来操纵红外光子，即，多个石墨烯层的系综的等离子体激元。超晶格是通过交替沉积晶圆级石墨烯片和薄绝缘层，然后将它们全部图案化成三维光子晶体状结构而形成的。我们的实验表明，狄拉克费米子在这种石墨烯超晶格中的集体振荡是明确的非经典：与掺杂单层石墨烯相比，将载流子分布到多个石墨烯层中强烈增强了等离子体共振频率和幅度，这与传统的半导体超晶格中的等离子体共振频率和幅度有根本不同。这种特性使我们能够构建具有8.2 dB抑制比的可广泛调谐远红外陷波滤波器和具有9.5 dB消光比的太赫兹线性偏振器，使用仅具有五个石墨烯原子层的超晶格。此外，未图案化的超晶格屏蔽高达97.5%的低于1.2太赫兹的电磁辐射。该演示也为实现其他透明的中红外和远红外光子器件，如探测器，调制器和三维超材料系统开辟了一条途径。
2012-02-23 cond-mat.mes-hall
Tunnelling through finite graphene superlattices: resonance splitting effect
在矩形电势和$δ$函数磁势两种情况下，推导了任意势垒数$n$的有限石墨烯超晶格的透射几率的精确表达式.得到的透射概率显示两种类型的共振能量：势垒诱导的共振能量不变的$n$的变化和良好的诱导共振能量经历了$(n - 1)$倍分裂的$n$增加。通过对各种类型的石墨烯超晶格的数值计算的支持，这些分析结果被假设为等同地应用于所有有限的石墨烯超晶格，而不管潜在的性质[电或磁]以及势垒形状。
2014-12-21 cond-mat.mes-hall
Tunneling states in graphene heterostructures consisting of two different graphene superlattices
我们从理论上研究了石墨烯异质结构中的电子输运性质，这种异质结构是由两种不同的石墨烯超晶格组成的，具有一维周期势。结果表明，这种异质结构在禁带中存在一种特殊的隧穿态，在隧穿态能量附近，电子电导大大增强，Fano因子被强烈抑制.最后用布洛赫波展开法给出了产生隧穿态的赝自旋波阻抗匹配条件。
2011-02-24 cond-mat.mes-hall
Electromagnetic radiation by electrons in corrugated graphene
研究了在弹道机制下，有传输电流存在时，波纹石墨烯中电子的电磁辐射。在波荡器和摇摆器中可以观察到类似性质的辐射。我们在这里考虑了单层石墨烯中的波纹对其电磁特性的影响。电磁辐射实际上是使用标准电磁理论计算的。两种情况下，规则和随机结构进行了分析。随机高度函数h（x，y）与规范场之间的非线性关系导致辐射频率分布中心峰的产生。单层石墨烯中波纹形成的机制很少被考虑。波纹被认为是二维晶体中的无公度超结构，是面内光学声子子系统周期解形成的结果。可能的不稳定性的弯曲子系统进行了讨论。
2015-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Tunable valley Hall effect in gate-defined graphene superlattices
我们从理论上研究了作为实现可调谷依赖输运的平台的具有破缺反转对称性的栅极限定的石墨烯超晶格。我们的分析是基于最近的实验[C. Forsythe等人，Nat. Nanotechnol. 13，566（2018）]，其中通过纳米结构化石墨烯/图案化电介质/栅极结构中的电介质，在石墨烯上诱导了栅极可调超晶格电势。我们演示了如何电子紧束缚结构的超晶格系统类似于一个缺口狄拉克模型与相关的谷依赖运输使用展开程序。以这种方式，我们得到的谷霍尔电导率从超晶格布里渊区的Berry曲率分布，并证明了这种电导率的可调谐性的超晶格势。最后，我们计算了与横向谷电流和纵向充电电流相关的谷霍尔角，并证明了谷电流对图案化电介质中不规则性的鲁棒性。
2019-10-18 cond-mat.mes-hall
Electron Interactions and Gap Opening in Graphene Superlattices
我们发展了一个石墨烯超晶格中相互作用效应的理论，其中可调的超晶格周期性可以用作控制狄拉克点处的间隙的旋钮。应用于石墨烯上的六氮化硼（G/h-BN），我们的理论预测大量的多体增强这种差距。通过莫尔超晶格周期性可调，在最佳条件下可以达到几个数量级的增强。的狄拉克点间隙增强可以远远大于布拉格散射在超晶格主谐波打开的迷你间隙。这自然解释了最近在G/h-BN异质结构中观察到的大狄拉克点带隙的难题以及G/h-BN扭曲角的可调谐性。
2013-12-18 cond-mat.mes-hall
The electronic structure and intervalley coupling of artificial and genuine graphene superlattice
所谓的人造石墨烯是一种人造材料，其低能载流子由无质量狄拉克方程描述。将具有三角对称性的周期性势应用于二维电子气是制造这种材料的一种方法。根据最近的实验结果，现在可以在实验室中实现人工石墨烯，甚至可以对其施加额外的横向一维周期性势。我们将后者命名为人工石墨烯超晶格，以区别于由石墨烯制成的真正的石墨烯超晶格。在这项研究中，我们研究了人工石墨烯超晶格的电子结构，它表现出的能带隙的出现，合并和分裂的狄拉克点等，然后，从一个类似的调查真正的石墨烯超晶格，我们表明，许多这些功能源于狄拉克费米子之间的耦合居住在两个不同的山谷，谷间耦合。此外，与以往的研究相反，我们发现无论超晶格的空间周期有多长，谷间耦合对电子结构的影响都是不可忽略的。
2016-02-17 cond-mat.mes-hall
Superlattice Structures of Graphene based Nanoribbons
基于第一性原理计算，我们预测不同宽度的扶手椅型石墨烯纳米带周期性重复的结形成超晶格结构。在这些超晶格异质结构中，宽度和能隙在实空间中被调制，并且特定的状态被限制在某些段中。组成纳米带的取向、它们的宽度和长度、结的对称性是设计这些量子结构的电子性质的结构参数。不仅尺寸调制，而且组成调制，例如周期性重复的BN和石墨烯蜂窝纳米带的相称异质结导致多量子阱结构。我们表明，这些基于石墨烯的量子结构可以引入新的概念来设计纳米器件。
2008-03-25 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
Edge modes and non local conductance in graphene superlattices
研究了石墨烯带隙莫尔超晶格中边缘模的存在性。我们发现超晶格能带获得有限的陈氏数，这导致了谷霍尔效应。色散边缘模式的存在下，证实了现实的纳米带的能带结构的计算使用紧束缚方法。这些边缘状态对无序只有微弱的敏感性，因为短程散射过程导致微米量级的平均自由程。这些结果解释了当化学势位于体超晶格间隙内时边缘电流的存在，并为氮化硼上石墨烯带中现有的非局部电阻率测量提供了解释。
2017-10-25 cond-mat.mes-hall
Optoelectronic Fingerprints of Interference between Different Charge Carriers in Graphene Superlattices and Analogies to Twisted Graphene Bilayers
受最近关于Kekulé图案化石墨烯低能光谱的实验结果的启发，研究了具有空间调制的石墨烯超晶格的光电特征，该空间调制使单位晶格的尺寸增加了两倍，并将谷折叠到布里渊区的中心。对于像最近实验中看到的超晶格，光电响应揭示了多种载流子，它们的有效质量或费米速度不同。它们的特征类似于多重费米子系统，其中不同的频率间隔由不同类型的准粒子主导。值得注意的是，这些系统的响应表现出的光学电导率的特征峰，这表明一种不同种类的载体之间的干扰。我们还讨论了一个相关的超晶格，表现出合并狄拉克锥和能带平坦化，与哈密顿类似的扭曲双层石墨烯的手征模型的版本，其中长程莫尔调制已被取代的两个参数的偏置。
2021-08-27 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
Klein collimation by rippled graphene superlattice
石墨烯中碳原子的$σ$和$π$轨道的杂化取决于表面曲率。考虑平面和波纹石墨烯子系统之间的单个结，发现由于Klein穿透现象导致的电荷在波纹子系统中的积累，从而产生n-p结。利用这一事实，我们表明，弹道传播的光束中的电子的动量分布可以是选择性的，而无需波导，或外部电场，和/或磁场在石墨烯条下实验可行的一维周期性电位。这种电势是在超晶格的帮助下产生的，超晶格由周期性重复的石墨烯片组成，石墨烯片具有不同的碳轨道杂化，由石墨烯表面曲率的变化产生。由超晶格引起的电荷重新分布和电子的选择性传输允许通过简单地改变超晶格中的元素属性来控制所考虑的系统中的电子聚焦
2019-11-18 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
Electronic states in a superlattice consisting of alternating strips of single-layer and bilayer graphene
提出了一种由单层和双层石墨烯交替条带组成的超晶格模型，其能谱参数可以通过改变垂直于样品表面的外电场来控制。利用Kronig-Penney模型，得到了色散方程，并在此基础上研究了单层和双层石墨烯带宽比对石墨烯超晶格能谱的影响.的解析解的结果进行了比较与建模的密度泛函理论的方法的结果。结果表明，用于推导色散方程的低能近似是有效的，当考虑一个超晶格与窄条的双层石墨烯和宽条的单层石墨烯。
2020-03-12 cond-mat.mes-hall
Correlation-induced valley topology in buckled graphene superlattices
最近，在屈曲单层石墨烯超晶格中出现的平带已经被证明可以实现与扭曲石墨烯多层膜中观察到的相关联态类似的相关联态。在这里，我们证明了在屈曲的石墨烯超晶格中由竞争电子相关驱动的谷拓扑结构的出现。我们表明，无论是通过原子模型和低能量的描述，长程电子关联的存在导致反铁磁和电荷密度波不稳定性之间的竞争，可以通过屏蔽工程控制。有趣的是，我们发现出射的电荷密度波具有拓扑非平凡的电子结构，导致共存的量子谷霍尔绝缘态。以类似的方式，反铁磁相实现了自旋极化的量子谷霍尔绝缘态。我们的研究结果为实现相互作用诱导的拓扑物质提供了一个新的平台。
2021-04-14 cond-mat.mes-hall
Optical properties of hydrogenated graphene superlattices
University of Rome Tor Vergata（罗马托尔维加塔大学）；Belarusian State University（白俄罗斯国立大学）
通过第一性原理计算，研究选择性氢化形成的石墨烯超晶格中准金属与介电区域交替结构，发现其可产生远红外乃至太赫兹频段的强且孤立的激子吸收峰。
2026-09-24 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent THz oscillator based on hybrid graphene superlattices
我们从理论上研究了具有自旋相关超晶格的偏置石墨烯杂化系统中布洛赫振荡的发生。自旋相关电位是通过沉积在带隙石墨烯纳米颗粒顶部的一组铁磁绝缘体条带来实现的，这诱导了石墨烯单层中电子态的邻近交换分裂。数值求解了Dirac方程，研究了自旋相关超晶格最低导带中的Bloch振荡。虽然两种自旋的布洛赫频率相同，但我们发现布洛赫振幅与自旋有关。这种差异导致太赫兹范围内的自旋极化交流电流。
2014-09-09 cond-mat.mes-hall
Midgap states and charge inhomogeneities in corrugated graphene
我们研究了有效规范场对石墨烯低能电子结构的影响。我们表明，零能量朗道能级将形成，与石墨烯层的平滑变形相关联，当高度ε，$h$，和波纹的长度，$l$，是这样的$h^2 / (l a) \gtrsim 1$，其中$a$是晶格常数。局域能级的存在导致零能量下的大的可压缩性，并增强了电子-电子相互作用（包括电子相分离）引起的不稳定性。波纹和外部磁场的组合效应打破了石墨烯的谷对称性，导致谷选择的可能性。
2007-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plasmons in a Planar Graphene Superlattice
研究了平面石墨烯超晶格中的等离子体激元集体激发，该超晶格由周期性交替的无间隙石墨烯及其带隙改性区域形成。的等离子体激元色散定律确定为准一维的情况下（费米能级位于minigap内）和准二维的情况下（费米能级位于miniband内）。还考虑了等离子体激元激发时调制电磁辐射的吸收问题。
2016-04-30 cond-mat.mes-hall
Time Evolution of Electron Waves in Graphene Superlattices
采用微观和“有效介质”两种形式研究了石墨烯超晶格中电子波的时间演化。数值模拟表明，在广泛的物理场景中，可以忽略超晶格的粒度，用简单的有效哈密顿量来描述电子输运。结果表明，当初始态的局域性小于超晶格的特征空间周期时，连续近似是相当精确的。即使当微观电势具有强的空间调制或在不同超晶格之间存在界面时，该性质也保持不变。详细的例子都给出了时间演化的初始电子状态和传播的背景下的波散射的定态。该理论还证实，在具有极端各向异性的定制石墨烯超晶格中传播的电子几乎没有衍射。
2021-12-30 cond-mat.mes-hall
Robust zero-averaged wave-number gap inside gapped graphene superlattices
本文系统地研究了具有一维周期势的带隙石墨烯超晶格的电子能带结构及其输运性质。研究发现，在带隙的石墨烯基超晶格中形成了零平均波数（零- $\overline{k}$）带隙，并解析地给出了获得零- $\overline{k}$带隙的条件.详细研究了这种零$\overline{k}$带隙的传输特性、电导特性和Fano因子。最后，研究表明，对于有限石墨烯基势垒体系，零$\overline{k}$带隙附近的电子传输、电导和Fano因子的性质对结构无序度非常不敏感.
2010-08-03 cond-mat.mes-hall
Effect of moiré superlattice reconstruction in the electronic excitation spectrum of graphene-metal heterostructures
我们利用高分辨电子能量损失谱和结合密度泛函理论和紧束缚方法研究了Ru（0001）衬底上周期性波纹石墨烯和Ni（111）衬底上平坦、相称石墨烯的电子激发谱。我们发现，石墨烯/Ru（0001）中晶格失配引起的周期性莫尔超晶格诱导了额外模式的出现，这在石墨烯/Ni（111）中不存在。与掺杂石墨烯的普通带内等离子体相反，额外模式在电荷中性石墨烯/金属接触中是稳健的，由于莫尔图案超晶格，其起源于在重建的能带结构中出现的van Hove奇点之间的电子-空穴带间跃迁。
2017-01-19 cond-mat.mes-hall
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
Pedestrian index theorem a la Aharonov-Casher for bulk threshold modes in corrugated multilayer graphene
在单层和双层石墨烯的研究中，零模及其拓扑简并性和与指数定理的关系引起了人们的注意。对于可忽略的标量势，指数定理解释了为什么狄拉克哈密顿量的零能朗道能级的简并不被规范场无序所提升，例如由于波纹，而其他朗道能级被非均匀有效磁场加宽。Katsnelson和Prokhorova利用Atiyah-Singer指标定理正式证明了双层哈密顿量支持这种受保护的体零模。在这里，我们补充和推广这一结果在一个行人的方式指出，简单的参数Aharonov和Casher退化零模式的狄拉克哈密顿在无限平面自然延伸到多层的情况下。简并度仍然存在，虽然在非零能量，也在存在的间隙。这些阈值模式使得光谱不对称。然而，谱的其余部分即使在任意规范场中也保持对称，这是一个与超对称性有关的事实。这种连接的可能的好处进行了讨论。
2009-05-20 cond-mat.mes-hall
Optimizing superlattice bilayer graphene for a fractional Chern insulator
本文通过计算三角和方形超晶格下双层石墨烯的能带结构与量子几何，确定了优化分数量子陈绝缘体稳定性的参数区间，为实验实现FCI提供指导。
2025-05-08 cond-mat.mes-hall
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
Valley switch in a graphene superlattice due to pseudo-Andreev reflection
石墨烯中的狄拉克电子具有谷自由度，其被探索为信息载体。在“谷电子学”的上下文中，人们试图连贯地操纵谷指数。在这里，我们表明，从超晶格电位的反射可以提供一个谷开关：电子接近一个原始的石墨烯-超晶格-石墨烯界面附近的垂直入射被反映在相反的谷。我们确定这个谷开关的拓扑起源，通过映射到从拓扑超导体的Andreev反射的问题，与电子空穴自由度发挥作用的谷指数。谷开关在超晶格势的对称点处是理想的，但在宽的参数范围内保持接近100%。
2018-06-05 cond-mat.mes-hall
Generation and morphing of plasmons in graphene superlattices
最近对六方氮化硼（hBN）上的石墨烯的实验研究表明，hBN不仅是一种确保石墨烯载流子优异电子特性的无源衬底，而且它通过周期性莫尔电位主动修改了它们的无质量狄拉克费米子特性。在这项工作中，我们提出了一个理论的无质量狄拉克费米子的等离子体激元激发谱的云纹超晶格。我们证明，石墨烯-hBN堆叠为等离子体提供了丰富的平台，其中等离子体模式的控制不仅可以通过静电门控发生，而且可以通过调节例如相对晶体结构来发生。
2014-07-10 cond-mat.mes-hall
Resonant peak splitting for graphene superlattices with one-dimensional periodic potentials of square barriers
从理论上研究了Dirac电子通过具有方势垒周期势的石墨烯超晶格的共振劈裂效应。研究发现，对于N势垒，透射带隙中的每个共振峰都呈现出（N-1）倍的共振劈裂，这与半导体超晶格中的情况类似。共振劈裂效应与入射角有关，而与势的高度和宽度无关。然而，电导和散粒噪声没有明确的分裂规则，这与磁情况不同。这些性质可能导致潜在的应用在石墨烯基电子器件。
2013-05-03 cond-mat.mes-hall
Localization physics in graphene Moire superlattices
石墨烯的非平凡Berry相导致对电导率的不寻常的量子校正。单层石墨烯（SLG）中的pi和双层石墨烯（BLG）中的2 pi的Berry相预计分别显示弱反定域化（WAL）和弱定域化（WL）。然而，在实验上，根据不同散射机制的强度，在石墨烯器件中观察到WAL和WL。具有多个狄拉克锥的石墨烯超晶格预期表现出从主狄拉克锥（PDC）到克隆狄拉克锥（CDC）的π到2 π Berry相变。然而，它对局域化物理的影响还没有被探索。在这封信中，我们提出了在六方氮化硼（hBN）-石墨烯莫尔超晶格的磁电导研究。我们的研究结果揭示了一个过渡从WAL在PDC在CDC在单个设备中通过调整费米能量。量子振荡测量表明π相从PDC向CDC的转变，理论计算捕捉到了Berry相变。因此，我们对石墨烯超晶格中局域化物理的研究为理解多狄拉克锥中的载流子动力学铺平了道路。
2018-01-02 cond-mat.mes-hall
Flat Bands in Buckled Graphene Superlattices
堆叠的二维（2D）原子晶体之间的相互作用可以从根本上改变它们的性质，从而在电子结构方面产生本质上新的材料。在这里，我们表明，放置在原子级平坦的衬底上的单层可以被迫进行屈曲过渡，这导致周期性应变超晶格。通过使用扫描隧道显微镜和光谱学以及数值模拟的支持，我们表明石墨烯中的这种横向超晶格导致周期性调制的伪磁场，这反过来又产生了具有平坦电子带的后石墨烯材料。所描述的方法的可控屈曲的2D晶体提供了一个场所，用于创建其他超晶格系统，特别是，用于探索相互作用的现象特征的平带。
2019-04-23 cond-mat.mes-hall
Topological valley currents via ballistic edge modes in graphene superlattices near the primary Dirac point
六方氮化硼（hBN）上的石墨烯可以经由相互晶体学对准而展现拓扑相。最近在弹道石墨烯/hBN超晶格中第二狄拉克点（SDP）附近的非局域电阻（$R_{nl}$）的测量被解释为由于量子谷霍尔态而产生。我们报道了hBN/graphene/hBN超晶格，其中SDP下的$R_{nl}$可以忽略不计，但低于60 K时接近零磁场下主狄拉克点处的$h/2e^{2}$值，其特征衰减长度为2 $μ$ m。此外，基于Landauer-Büttiker形式主义的非局域输运传输概率显示了自旋简并弹道谷螺旋边缘模式的证据，这是谷电子学发展的关键
2020-12-17 cond-mat.mes-hall
Dual-gated hBN/bilayer-graphene superlattices and the transitions between the insulating phases at the charge neutrality point
我们报道了双栅六方氮化硼（hBN）/双层石墨烯（BLG）超晶格的输运性质。这里，BLG是非扭曲的，即，一般型斑叶.本文主要研究了普通BLG的电荷中性点。在垂直磁场作用下，通过改变位移场的方法检测了CNP中两个绝缘相之间的相变，并研究了其电阻温度特性和磁阻效应。这项工作为探索hBN/BLG超晶格的全局相图开辟了途径。
2022-11-18 cond-mat.mes-hall
Giant Shift Current in Electrically-Tunable Superlattice Bilayer Graphene
研究电可调超晶格双层石墨烯中巨位移电流的产生机制及调控方法
2025-08-14 cond-mat.mes-hall
Zero and Finite Energy Dirac Points in the Energy Band Structure of Magnetic Bilayer Graphene Superlattices
在四带连续介质模型下，采用传输矩阵方法研究了具有$δ$功能磁垒和零平均磁通量的双层石墨烯超晶格的能带结构.精确分析了周期磁势对双层石墨烯零能Dirac点的影响。磁势也示出产生有限能量狄拉克点的边缘的布里渊区的位置和相关的色散的情况下，对称的潜力确定。
2014-07-14 cond-mat.mes-hall
