The Effect of Intrinsic Crumpling on the Mechanics of Free-Standing Graphene
由于动态弯曲声子和静态弯曲，自支撑石墨烯固有地在平面外方向上起皱。我们探讨了这种褶皱的石墨烯的有效力学常数的后果。我们开发了一种灵敏的实验方法来探测石墨烯膜在低温至室温下在低应力下的拉伸。我们发现，石墨烯的面内刚度在室温下在20和100 N/m之间，远小于340 N/m（对于平坦石墨烯的预期值）。此外，虽然当器件冷却至10 K时，面内刚度仅适度增加，但当石墨烯膜的纵横比增加时，其接近300 N/m。这些结果表明，石墨烯在低于400 K的温度下的软化是由静态弯曲引起的，只有一个小的贡献，由于弯曲声子。总之，这些结果解释了石墨烯器件的机械常数的巨大变化，并为控制其机械性能铺平了道路。
2015-11-06 cond-mat.mes-hall
NMR relaxation rate and static spin susceptibility in graphene
在紧束缚描述下研究了石墨烯的核磁共振弛豫速率和静态自旋磁化率。在半填充时，NMR弛豫速率在粒子-空穴对称侧遵循$T^2$的幂律，而在有限化学势$μ$和次近邻$t'$的情况下，$(μ+3t')^2$项在低过量电荷$δ$处占主导地位。当$t'=0$处于半充满状态时，静态自旋磁化率与温度$T$呈线性关系，而当$μ$和$t'$有限时，在低能区，静态自旋磁化率主要由$(μ+3t')$项控制.这些不寻常的现象是石墨烯低能激发的直接结果，石墨烯表现为无质量的狄拉克费米子。此外，当$δ$足够高时，存在一个明显的交叉，将NMR弛豫速率和静态自旋磁化率的温度依赖性分为两个温度区域：在低温区域，NMR弛豫速率和静态自旋磁化率随着温度的升高而显著增加;在高温区域，在交叉之后，两者都随着温度的升高而降低。这种交叉是由于众所周知的对数范霍夫奇点的状态密度，其位置依赖性的温度是敏感的$δ$。
2008-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Screening and collective modes in gapped bilayer graphene
我们研究了带隙双层石墨烯的静态和动态筛选。与以前的工作不同，我们使用4带模型，而不是简化的2带模型。我们发现，有重要的定性差异之间的介电屏蔽功能使用2带和使用4带模型获得。特别是在4带模型中，在带隙的存在下，静态屏蔽表现出Kohn异常，这在2带模型中不存在。此外，使用4带模型，我们能够检查三角形翘曲（在2带模型中不存在）对双层石墨烯的屏蔽性能的影响。我们还发现四带模型中的等离子体激元模与两带模型中的等离子体激元模相比有着质的不同。
2012-10-22 cond-mat.mes-hall
Strong modulation of spin currents in bilayer graphene by static and fluctuating proximity exchange fields
二维（2D）材料提供了一个独特的平台来探索磁邻近驱动现象的全部潜力，这可以进一步用于下一代自旋电子器件的应用。特别感兴趣的是理解和控制石墨烯中的自旋电流的磁交换场附近的铁磁材料在石墨烯/铁磁绝缘体（FMI）异质结构。在这里，我们提出的实验研究表明，通过控制由于FMI磁化的交换场的方向，在石墨烯层的自旋电流的强调制。由于干净的界面，强的磁交换耦合导致在短石墨烯通道中在低外部施加磁场下实验观察到完全自旋调制。此外，我们还发现石墨烯的自旋电流可以通过随机波动的交换场完全去相位。这表现为石墨烯中非局部自旋信号的异常强的温度依赖性，这是由于FMI磁化的热诱导横向波动引起的自旋弛豫。
2017-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of doping and bias voltage on the screening in AAA-stacked trilayer graphene
我们计算了AAA堆叠的三层石墨烯（TLG）的静态极化，并在所有未掺杂，掺杂和偏置制度的无规相位近似（RPA）范围内研究其屏蔽特性。我们发现，未掺杂的AAA堆叠TLG的静态极化是掺杂和未掺杂的单层石墨烯静态极化的组合。这导致了沿着具有与载流子浓度无关的波矢的玻色子-费米屏蔽的介电背景常数的增强，以及屏蔽库仑势的长距离行为的1/r^3幂律衰减。我们表明，可以考虑的偏置电压的影响的层间跳跃能量的重正化到一个新的偏置电压依赖的值，表明偏置AAA堆叠TLG的屏蔽性能可以电调谐。当$μ$大于$\sqrt{2}γ$时，掺杂AAA叠层TLG的屏蔽特性与掺杂SLG的屏蔽特性相似，只与掺杂有关。而对于$μ<\sqrt{2}γ$，其屏蔽性能是SLG和AA堆叠屏蔽性能的组合，并且它们由掺杂和层间跳跃能决定。
2014-06-28 cond-mat.mes-hall
Floquet spin states in graphene under ac driven spin-orbit interaction
我们研究了单层石墨烯样品上周期性驱动的时间依赖的Rashba自旋轨道耦合（RSOC）的作用。在将原来的$4\times 4$动力学方程组转化为两个时间反演相关的两能级问题后，通过各种技术和近似方法研究了准能谱和相关动力学。在静态情况下，系统在狄拉克点处是带隙的。旋转波近似（RWA）适用于驱动系统非物理地保留了这一功能，而马格努斯-Floquet方法以及数值精确的评估Floquet方程表明，这个差距是动态关闭。另外，对于在静态极限下完全非极化的态，在驱动情况下发现了一个相当大的面外自旋极化的振荡模式。自相关函数的评估表明，原来的均匀干涉图案对应于时间无关的RSOC得到扭曲。由此产生的结构可以定性地解释为由交流驱动引起的静态本征态之间的跃迁的结果，即，这些跃迁调制相对相位，所述相对相位相加以给出自相关函数的量子恢复。与静态情况相反，在驱动场景中，量子复苏（抑制）与自旋上升（下降）阶段相关。
2012-05-08 cond-mat.mes-hall
Experimental observation and modeling of the impact of traps on static and analog/HF performance of graphene transistors
通过施加相反极性的连续栅源电压脉冲，在实验上减少了石墨烯场效应晶体管性能上的陷阱诱导滞后。该测量方案是获得可再现器件特性的实用且合适的方法。陷阱影响和陷阱免费的实验数据，使静态和动态器件性能的陷阱的影响进行讨论。一个分析的漏电流模型校准的实验数据，使研究的陷阱对沟道内的设备电位的影响。高频的品质因数和固有增益的设备从实验和合成数据，有和没有滞后显示的重要性，考虑一般被忽视的影响陷阱的模拟和高频应用。
2020-10-28 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Irradiated bilayer graphene
我们描述了门控双层石墨烯系统，当它受到强烈的太赫兹频率的电磁辐射。我们研究了电子能带结构和态密度通过精确对角化方法在Floquet理论。我们发现，动力学状态的诱导，导致修改的能带结构。我们首先考察没有外部磁场的情况。在无偏情况下，动力学能隙出现在谱中，表现为态密度的下降。对于有限的层间偏压（其中静态间隙存在于未照射的双层石墨烯的能带结构中），可以在静态间隙中诱导动态状态。这些状态可以表现出高度的谷极化。当系统被置于强磁场中时，辐射引起朗道能级之间的耦合，这使得动力学能级存在。对于强场，这意味着朗道能级被涂抹以形成近连续的状态。
2010-11-12 cond-mat.mes-hall
Effects of bonded and non-bonded B/N codoping of graphene on its stability,\break interaction energy, electronic structure, and power factor
利用密度泛函理论对硼氮掺杂/共掺杂单层石墨烯进行了模拟，研究了其稳定性、相互作用能、电子和热性质。研究发现，掺杂的石墨烯片与非键合的B或N原子诱导的吸引相互作用，从而打开了带隙。因此，提高了功率因数。另外，掺杂石墨烯中的键合的B或N原子产生排斥相互作用，导致带隙减小，并因此导致功率因数降低。我们强调，功率因数的增强是不是很敏感的硼和氮原子的浓度，但它是更敏感的位置的B或N原子的六方结构的邻位，Meta和对位。在B和N共掺杂的石墨烯中，非键合的掺杂剂原子具有弱吸引相互作用和导致小带隙的相互作用，而键合的掺杂原子引起强吸引相互作用和大带隙。结果表明，非键合掺杂原子的石墨烯的功率因数降低，而键合掺杂原子的石墨烯的功率因数提高。
2020-02-26 cond-mat.mes-hall
Graphene nanoribbons on gold: Understanding superlubricity and edge effects
我们解决的原子性质的纵向静摩擦对滑动的石墨烯纳米带（GNRs）沉积在金，一个系统，其结构和机械性能最近一直是激烈的实验研究的主题。通过数值模拟和建模，我们表明，GNR内部的结构润滑（“超润滑”），使静摩擦是占主导地位的前/尾区的GNR，在剩余的未补偿的横向力所产生的相互作用与下面的黄金表面反对自由滑动。由于这种边缘钉扎，静摩擦不随GNR长度增长，而是围绕相当恒定的平均值振荡。这些摩擦振荡可以用GNR-Au（111）晶格失配来解释：在某些GNR长度接近拍（或莫尔）长度的整数倍时，存在良好的力补偿和超润滑滑动;而在接近半个奇数周期时，存在具有较大摩擦的边缘的显著钉扎。这些结果与最近的国家的最先进的原子力显微镜实验，以及与其他不同的无公度系统的滑动定性联系。
2017-07-06 cond-mat.mes-hall
High Thermoelectric Power Factor in Graphene/hBN Devices
纳米级的快速和可控冷却需要高效被动冷却和主动冷却的组合。虽然石墨烯基器件中的被动冷却由于石墨烯非凡的热传导而非常有效，但由于石墨烯的低热电功率因数，主动冷却尚未被认为是可行的。在这里，我们表明，石墨烯的热电性能可以显着提高使用hBN基板，而不是SiO2。我们发现的室温效率的主动冷却，衡量的功率因数乘以温度，达到高达10.35 W/mK的值，对应于两倍以上的最高室温散装功率因数，5 W/mK的YbAl 3，和四倍的最佳二维功率因数，2.5 W/mK，在二硫化钼2。我们进一步表明，在这些设备中的电子空穴水坑区域显着减少。这使得能够在n型和p型集成主动冷却器件中应用塞贝克系数极性的快速栅极控制切换。
2016-07-03 cond-mat.mes-hall
Non-quasi-static effects in graphene field-effect transistors under high-frequency operation
我们已经研究了石墨烯场效应晶体管（GFET）中的非准静态（NQS）效应，由于显著的载流子惯性，这与GFET在高频下的操作有关。从漂移扩散方程与连续性方程耦合的解析解出发，导出了一个小信号NQS模型，该模型可用修正的第一类贝塞尔函数表示。NQS模型可以方便地简化，以提供准备用于标准电路仿真器的集总元件的等效电路。仅考虑一阶NQS效应，可以执行高达几倍截止频率（fT）的基于GFET的精确电路仿真。值得注意的是，当操作频率低于~fT/4时，它减少到准静态（QS）方法。为了验证NQS模型，我们将其结果与基于多段方法的模拟进行了比较，该方法包括将通道长度分解为QS模型描述的N个相等段。
2020-04-20 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Giant Faraday rotation due to excitation of magnetoplasmons in graphene microribbons
当受到垂直静态磁场时，单个石墨烯片提供法拉第旋转，其每原子层大大超过任何其他已知材料。这种巨法拉第旋转起源于无质量电子的回旋共振，它允许通过外部静电或静磁设置进行动态调谐。此外，可以通过改变石墨烯中载流子的符号来控制旋转方向，这可以借助于外部电场来完成。然而，尽管存在这些调谐可能性，但对大磁场的要求阻碍了法拉第效应在实际设备中的应用，特别是对于高于几个THz的频率。在这项工作中，我们证明，对于一个给定的值的静态外部磁场，巨大的法拉第旋转可以实现在石墨烯微带阵列中的频率远远高于相应的回旋频率。石墨烯带的磁光响应的主要特征与回旋共振无关，而是与单个带的基本磁等离子体激元激发有关。石墨烯带中法拉第旋转的磁等离子体性质开启了巨大的可能性，因为可以通过适当地选择带的宽度来局部地选择共振频率，同时通过（较小的）外部磁场仍然保持调谐能力。
2013-06-28 cond-mat.mes-hall
Redshift as a stretching factor in rotating graphene wormholes
该研究拓展了非惯性情形下石墨烯虫洞的几何描述，提出含转动物质的石墨烯虫洞有效度规，发现与空间经典红移相关的拉伸项，还验证了转动项对量子和乐的影响并复现静态情形结果。
2024-09-10 cond-mat.mes-hall
Long-range-correlated disorder in graphene
我们研究了在静态长程关联随机标量势和矢量势的存在下，二维准相对论电子激发在石墨烯中的输运。使用微扰理论和路径积分技术相结合，我们估计控制德鲁德电导率，磁输运，和弗里德尔振荡的弹道制度的大准粒子能量的散射率。我们还讨论了零能态的性质和相关的本地化方案。
2006-11-30 cond-mat.mes-hall
Anomalously strong pinning of the filling factor nu=2 in epitaxial graphene
我们探讨了强大的量子化的霍尔电阻在外延生长的石墨烯上的Si-终止的SiC。该系统的独特之处在于，在衬底和石墨烯之间的电荷转移中量子相对于经典电容的主导地位使得朗道能级（特别是处于恰好零能量的朗道能级）在非常宽的磁场范围内保持完全填充。这种填充因子的钉扎的一个重要含义是，系统可以维持非常高的非耗散电流。这使得外延石墨烯非常适合量子电阻计量，并且我们在霍尔电阻量子化测量中实现了3/10^10的精度。
2011-05-17 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
Dark-field transmission electron microscopy and the Debye-Waller factor of graphene
石墨烯的结构与材料的电子性质和二维晶体中长程序的基本问题有关。我们提出了一个分析计算的选择区域电子衍射从多层石墨烯，并比较它与化学气相沉积和机械剥离制备的样品的数据。单层仅散射0.5%的入射电子，因此对于五层或更少层，可以认为这种运动学计算是可靠的。多层石墨烯的暗场透射电子显微照片说明了如何将衍射峰强度的知识应用于厚度、堆叠和晶界的快速映射。衍射峰强度还取决于原子从其理想晶格位置的均方位移，其由Debye-Waller因子参数化。我们测量的Debye-Waller因素的剥离石墨烯的悬浮单层，并发现结果与德拜模型的基础上的估计一致。对于实验室规模的石墨烯样品，有限尺寸效应足以稳定石墨烯晶格以防止熔化，这表明第三维中的波纹是不必要的。
2013-01-15 cond-mat.mes-hall
Tuning confined states and valley g-factors by quantum dot design in bilayer graphene
本研究针对双层石墨烯量子点受限态调控需求，通过大规模数值模拟分析多类栅极可调参数的影响，明确态性质与参数依赖关系，证实可通过量子点设计高效调控受限态与谷g因子，为其在量子技术中的应用提供支撑。
2024-04-15 cond-mat.mes-hall
Transport in graphene nanostructures with spatially modulated gap and potential
我们研究了石墨烯纳米结构的输运性质的交替板的无间隙和有间隙的石墨烯在存在分段恒定的外部电位等于零的无间隙区域。研究了单、双势垒结构和超晶格中的透射。结果表明，任何n势垒结构在一定条件下都是完全透明的，这些条件定义了在超晶格中产生的新狄拉克点的位置。电导和散粒噪声以及计算和研究所考虑的石墨烯系统。在一般情况下，间隙石墨烯分数的存在导致电导的降低和Fano因子的增加。对于由带隙石墨烯形成并由长且高掺杂区域分隔的两个势垒，Fano因子上升至0.5，而类似的无带隙结构的Fano因子接近0.25。类似于无间隙的石墨烯超晶格，每个新狄拉克点的产生都表现为电导率共振和法诺因子的狭窄下降。然而，在超晶格中的势皇区域中的间隙石墨烯内含物导致与典型的用于无间隙超晶格的伪扩散行为（F = 1/3）相比，Fano因子对势高的更复杂的依赖性。
2014-04-04 cond-mat.mes-hall
Interaction-induced enhancement of $g$-factor in graphene
本文采用Hartree近似和Hubbard近似，在Fermi模型下研究了垂直磁场中电子相互作用对石墨烯自旋分裂和$g$因子的影响.我们发现，$g$ -因子是增强相比，其自由电子值$g=2$和振荡的填充因子$ν$的范围内$2\leq g^{\ast}\lesssim 4$达到最大值，甚至$ν$和最小值在奇数$ν$的函数。我们概述了带电杂质在基板中的作用，这被证明是抑制振荡的$g^{\ast}$ -因子。当有效的$g$因子变得与填充因子无关，达到$g^{\ast}\approx 2.3$的值时，这种效应随着杂质浓度的增加而变得特别明显。与最近的实验进行了讨论。
2012-08-02 cond-mat.mes-hall
Conductivity and Fano factor in disordered graphene
利用递归格林函数方法，研究了无序单层石墨烯片中的电子输运问题。的导电性是为了$e^2/h$和其对载流子密度的依赖性有一个缩放的形式，仅由无序强度和样品大小和无序势的相关长度之间的比率控制。散粒噪声Fano因子在弱无序时在中性点附近有一个很窄的下降，而在强无序时几乎与掺杂无关。我们的研究结果是在良好的定性和定量协议与实验，并提供了一种方法，用于提取微观信息的大小在石墨烯的外在无序。
2008-02-04 cond-mat.mes-hall
Tuning the Fano factor of graphene via Fermi velocity modulation
在这项工作中，我们研究了费米速度调制对周期和准周期石墨烯超晶格的Fano因子的影响。我们考虑连续介质模型，并使用传输矩阵方法来求解石墨烯的类Dirac方程，其中静电势，能隙和费米速度是位置x的分段常数函数。我们发现，在存在能隙的情况下，可以通过费米速度的调制来调节Fano因子峰的能量，从而调节Dirac点的位置。因此，Fano因子的峰值可以在实验上用来识别狄拉克点。我们表明，对于较高的费米速度值的Fano因子低于1/3的狄拉克点。此外，我们还发现在周期超晶格中，当费米速度$v_A$和$v_B$交换时，Fano因子峰的位置是对称的，而引入准周期性则失去了对称性. Fano因子通常对于特定的传输机制具有普适值，这表明在石墨烯中控制它的可能性是一个值得注意的结果。
2017-10-30 cond-mat.mes-hall
Filling-Factor-Dependent Magnetophonon Resonance in Graphene
我们描述了一个特殊的精细结构获得的平面内光学声子在伽马点在石墨烯时，它是在这种材料中的朗道能级间跃迁之一共振。在磁场B_0 ~ 30 T范围内，当这种晶格模式（与石墨烯拉曼光谱中的G带相关）与朗道能级间跃迁0 ->（+，1）和（-，1）-> 0共振时，这种效应最为显著。它可以用来直接测量电子-声子耦合的强度，并且它的填充因子依赖性可以在实验上用来检测圆偏振晶格模式。
2009-09-24 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
Measurement of Filling-Factor-Dependent Magnetophonon Resonances in Graphene Using Raman Spectroscopy
我们在高达45 T的磁场中对石墨烯进行偏振分辨拉曼光谱。这揭示了一个填充因子依赖的，多组分的拉曼G峰的反交叉结构，导致磁激子和E $_{2g}$声子之间的磁声子共振。这是解释与拉曼散射模型考虑到空间不均匀的载流子密度和应变的影响。应变诱导的赝磁场的随机波动导致反交叉间隙内的散射强度增加，与实验一致。
2013-06-19 cond-mat.mes-hall
Spin-flip excitations, spin waves, and magneto-excitons in graphene Landau levels at integer filling factors
我们研究了整数量子霍尔机制下石墨烯中的集体电子激发，主要集中在自旋反转激发，如自旋翻转和自旋波激发。我们表明，这些激发正确占在随时间变化的Hartree-Fock和强磁场近似，相反，自旋守恒（磁激子）模式，其中涉及一个强大的朗道级混合在非零波矢量。集体激发的观点，如科恩和拉莫尔的突出定理进行了讨论。虽然后者在石墨烯中仍然有效，并产生了对自旋相关模式的理解，但科恩定理不适用于石墨烯中的相对论电子。最后计算了弱磁场极限下化学势的交换修正。
2010-11-11 cond-mat.mes-hall
Nonperturbative quasiclassical theory of graphene photoconductivity
我们提出了一个非微扰准经典理论的石墨烯光电导。我们考虑了低频（微波，太赫兹，中红外）辐射对均匀石墨烯层的静态电导率的影响，并计算了其光电导作为频率，极化和外部交流电场强度的函数，以及材料特性（电子密度，散射时间）和温度。该理论在频率$\hbarω\lesssim 2E_F$和任意强的交流电场下是有效的。我们将所得结果与三阶微扰理论的结果进行了比较，并确定了微扰解的适用范围。
2021-05-18 cond-mat.mes-hall
Effects of Electron Form Factor on Quasiparticle Interference in Twisted Bilayer Graphene
Donostia International Physics Center（多诺斯蒂亚国际物理中心）；Advanced Polymers and Materials: Physics, Chemistry and Technology, Chemistry Faculty (UPV/EHU)（巴斯克国立大学/阿尔卡拉大学（UPV/EHU）化学学院先进聚合物与材料：物理、化学与技术）；IMDEA Nanoscience（IMDEA纳米科学研究所）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯科，巴斯克科学基金会）
通过实空间紧束缚模型和核多项式方法，研究扭曲双层石墨烯中准粒子干涉图样，揭示电子形状因子对干涉过程的直接影响，并验证了能带拓扑障碍。
2026-06-02 cond-mat.mes-hall
Many-body filling-factor dependent renormalization of Fermi velocity in graphene in strong magnetic field
我们提出了在强磁场中，由于库仑相互作用，考虑在重整化费米速度的多体修正的回旋跃迁能量的理论。一个特别强调的是最近的实验中，详细的依赖关系，这种速度上的朗道能级填充因子的个人过渡进行了测量。在静态无规相位近似下，考虑了多体交换、激子修正和相互作用屏蔽，成功地解释了实验数据的主要特征，特别是当朗道0能级部分填充时费米速度出现平台，当载流子密度较高时费米速度由于屏蔽的增强而迅速下降.我们还解释了在早期的无序石墨烯回旋共振实验中观察到的费米速度的非单调填充因子依赖性的特征，考虑到无序引起的朗道能级加宽。
2019-02-13 cond-mat.mes-hall
Quasi-energy spectra of graphene dots under intense ac field: field anisotropy and photon dressed quantum rings
研究了石墨烯量子点在强交流磁场和静态弱磁场作用下的量子点结构。从紧束缚的角度来看，应用傅立叶-弗洛奎变换和重整化过程，我们观察到石墨烯-本质上各向异性-揭示了准态密度的场极化特征。当交流场沿扶手椅方向极化时，修饰电子结构呈现出一种突现性质：交流场诱导量子环。这是由随磁场增加而周期性调制的能带的取向依赖性形成推断的，与量子环谱的行为完全类似。
2009-03-19 cond-mat.mes-hall
Enhanced shot noise at bilayer graphene -- superconductor junction
石墨烯-超导体结的输运性质已被广泛研究，以了解相对论狄拉克准粒子和超导性的相互作用。尽管石墨烯中的散粒噪声测量已经被执行以实现许多理论预测，在零磁场以及量子霍尔（QH）制度下，其与超导体的结仍然未被探索。在这里，我们进行了散粒噪声测量的边缘接触双层石墨烯-铌超导结在零磁场以及QH制度。在狄拉克点，我们观察到在超导能隙以上的Fano因子约为1/3，在超导能隙以下的Fano因子约为0.5。通过改变载流子密度，我们发现两种类型的载流子的Fano因子连续减小，然而超导能隙内的Fano因子总是保持约1.5倍的增强。在QH区，电流由边缘态携带，在临界磁场以下和超导能隙内，也观察到散粒噪声的增强。这些观察清楚地证明了石墨烯-超导体界面处增强的电荷传输。
2019-11-14 cond-mat.mes-hall
Towards ballistic transport in graphene
石墨烯是探索基础科学问题的迷人材料，也是新型电子应用的潜在构建块。为了实现这种材料的全部潜力，石墨烯器件的制造技术仍处于起步阶段，需要改进以更好地将石墨烯层与环境隔离。我们目前的研究结果从外部因素对石墨烯器件的质量，包括材料缺陷，光刻，金属引线和衬底掺杂的影响。主要发现是与衬底相关的被捕获的库仑散射体是降低石墨烯器件质量的主要因素。提出了一种制造方案，以生产高质量的石墨烯器件的依赖性和可重复性。在这些装置中，输运性质接近弹道输运的理论预测。
2009-01-11 cond-mat.mes-hall
Generalized Landau level representation: Effect of static screening in the quantum Hall effect in graphene
利用准粒子传播子的广义朗道能级表示（GLLR），研究了屏蔽效应对石墨烯中具有整数填充因子的量子霍尔态性质的影响.在平均场近似下的低能狄拉克模型中进行了分析，其中长程库仑相互作用在背景磁场的存在下被单圈静态屏蔽效应修改。利用传播子的一个相当一般的近似，其中所有的动力学参数都是朗道能级指数$n$的运行函数，我们导出了一组自洽的Schwinger-Dyson（间隙）方程，并数值求解了它们。显式的解决方案表明，静态屏蔽导致了大量的抑制的间隙参数的量子霍尔态的破坏$U(4)$味对称性。还研究了能隙的温度依赖性。相应的结果很好地模拟了实验中测得的活化能的温度依赖性。理论上，准粒子动力学参数的朗道能级运行可以通过对整数量子霍尔态的光学研究来测量。
2016-01-28 cond-mat.mes-hall hep-th nucl-th
Spin Transitions in Graphene Butterflies at an Integer Filling Factor
最近关于分形狄拉克系统中电子-电子相互作用作用的实验揭示了许多有趣的效应，特别是石墨烯中蝴蝶间隙的磁场依赖性的独特性质。在整数量子霍尔效应中观察到的新的间隙结构是非常有趣的[Nat. Phys. 10，525（2014）]，其中在一个可磁化通量值处观察到铁磁态的抑制，而在另一个可磁化通量值处观察到重入铁磁态。我们目前的工作，包括电子-电子相互作用和周期性电位之间的相互作用，解释了潜在的物理过程，可以导致这样一个独特的行为的蝴蝶间隙在该系统中的自旋翻转跃迁涉及在基态。
2014-12-08 cond-mat.mes-hall
Magnetic scattering of Dirac fermions in topological insulators and graphene
研究了无质量狄拉克费米子在空间定域静态磁场中的量子输运和散射。该模型统一描述了拓扑绝缘体中的轨道磁场、塞曼场和交换场以及单层石墨烯中由应变或缺陷引起的赝磁场效应。一般的散射理论制定，并为径向对称的领域，散射振幅和总的和运输截面表示的相移。作为应用，我们研究了环形磁场（包括Aharanov-Bohm几何）和磁偶极子的散射。
2010-07-30 cond-mat.mes-hall
Tunable Valley Splitting due to Topological Orbital Magnetic Moment in Bilayer Graphene Quantum Point Contacts
在多通道半导体中，谷自由度可以潜在地用于存储、操纵和读取量子信息，但其控制仍然具有挑战性。双层石墨烯中的谷可以通过由谷g因子耦合的垂直磁场来寻址。然而，对谷g因子的控制尚未得到证实。我们通过实验确定了在双层石墨烯中通过合适的栅极几何形状实现的量子点接触的能谱。使用有限偏置光谱，我们测量的横向限制以及塞曼分裂所产生的能量尺度，并找到一个自旋g因子为2。使用垂直电场，谷值g因子可以通过因子3调谐，达到40和120之间的值。通过考虑拓扑磁矩及其对约束和垂直位移场的依赖性的计算，定量地解释了这一结果。
2020-03-05 cond-mat.mes-hall
Piezoresistive Properties of Suspended Graphene Membranes under Uniaxial and Biaxial Strain in Nanoelectromechanical Pressure Sensors
石墨烯膜由于其极薄而在纳米机电装置中充当高灵敏度换能器。之前，压阻效应已经在石墨烯中使用石墨烯中的单轴应变进行了实验验证。在这里，我们报告的实验和理论数据的单轴和双轴压阻性能的悬浮石墨烯膜应用于压阻式压力传感器。利用线性化的玻尔兹曼输运方程的详细模型准确地描述了应变石墨烯中的载流子密度和迁移率，从而精确地描述了规范因子。的规范因子被发现是几乎独立的掺杂浓度和石墨烯薄膜的结晶取向。这些调查提供了更深入的了解石墨烯膜的压阻行为。
2017-08-13 cond-mat.mes-hall
Electrical Tuning of Surface Plasmon Polariton Propagation in Graphene-Nanowire Hybrid Structure
我们展示了石墨烯-纳米线混合结构在可见光范围内的动态表面等离子体激元调制，这在以前被认为是石墨烯基场效应晶体管调制器的艰巨任务。实验上获得了高达0.07dB/μm的静态调制深度。仔细的模拟表明，在银NW和石墨烯片之间的界面处的强烈聚焦的电磁场和显著增强的电场是使器件的光学响应达到可见光范围的关键作用。进一步研究了单层石墨烯在狄拉克点附近的调制行为和双层石墨烯的奇异性。
2013-11-28 cond-mat.mes-hall
On magnetic-field-induced dissipationless electric current in helicoidal graphene nanoribbons
我们认为，扭曲（螺旋）石墨烯纳米带可以支持无耗散电流在静态均匀磁场的存在下。在这个宇称奇系统中的非电阻电荷转移应该被热涨落增强。
2013-04-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Composite Dirac fermions in graphene
将复合费米子的概念推广到石墨烯中的“伪相对论”量子霍尔现象，我们讨论了填充因子为-3/2，-1/2，1/2，3/2的可压缩态的可能出现。这种分析进一步扩展到附近的不可压缩态，被视为复合狄拉克费米子的量子量子霍尔效应，以及那些可能发生在填充因子-1，0，1作为结果的（伪）自旋单态配对之间。
2006-11-03 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm effect in undoped graphene: Magnetotransport via evanescent waves
利用保角变换技术，推导出了磁通量对非掺杂石墨烯纳米片电导和Fano因子影响的解析表达式.
2009-11-17 cond-mat.mes-hall
Spin susceptibilities in zigzag graphene nanoribbons
利用平均场近似下的简单哈伯德哈密顿量来研究锯齿形石墨烯纳米带的能带和自旋极化率。根据电子掺杂，反铁磁或铁磁配置是可能的;在前者中，能隙与哈伯德参数成比例，而在后者中，上下自旋带与费米能级相交。由于系统的二维性质，磁化率矩阵是必要的，以解释自相关和自旋之间的相关在带状单位电池。的横向自旋极化率计算和铁磁溶液的静态情况下进行检查，作为电子掺杂的函数。
2011-12-12 cond-mat.mes-hall
Magnetoplasmons excitations in graphene for filling factors $ν\leq 6$
在Hartree-Fock近似的框架下，推导了石墨烯中磁等离子体激元在填充因子为$ν\leq 6$的所有类型跃迁下的色散。计算了磁等离子体激元曲线的光学电导率分量。结果表明，电子-电子相互作用导致石墨烯的表观费米速度的一个强的重新归一化，这是不同类型的跃迁不同。
2007-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of chiral quantum-Hall edge states in graphene
在这项研究中，我们确定了手性方向的量子霍尔（QH）边缘状态的石墨烯，通过采用简单的两端电导测量，同时接地不同的边缘位置的样品。填充因子越小的边缘态与电接触的相互作用越强。这种简单的方法可以方便地用于研究石墨烯中填充因子为零的QH边缘态的手征性，这对于理解强磁场（$\gtrsim$ 25 T）下的对称性破缺序列具有重要意义。
2009-05-06 cond-mat.mes-hall
2D massless QED Hall half-integer conductivity and graphene
从磁化介质中的光子自能张量出发，在费米子-反费米子交换作用下，在非不变的费米子系统$C$的静态极限下，得到了电导率张量的三维完全反对称形式.利用沿平行于磁场方向的紧致化方法，导出了QED中的无质量相对论性二维费米子极限。在静态极限和零温条件下，得到了量子霍尔效应的主要特征：半整数量子霍尔效应和霍尔电导率与$e^2/h$成正比的极小值。对于石墨烯的典型值，霍尔电导率的平台也被再现。
2011-10-13 cond-mat.mes-hall hep-ph
Hysteretic responses of nanomechanical resonators based on crumpled few-layer graphene
本研究制备了基于少层石墨烯褶皱膜的纳米机械谐振器，发现其在栅极电压循环中表现出滞回响应，并可通过退火消除，推测滞回源于形貌与吸附物的相互作用。
2025-02-27 cond-mat.mes-hall
Spin Configurations and Activation Gaps of the Quantum Hall States in Graphene
我们报告我们的准确评估的自旋极化的基态和粒子-空穴间隙部分填充的最低朗道水平，在最近的实验中观察到的石墨烯受到超高磁场。我们发现，电子间的相互作用是重要的，在这些填充因子，其特征在于在无限大的波矢的非简并基态和大的粒子-空穴间隙。第二朗道能级的量子霍尔态的能隙最大。然而，在第二朗道能级的某些填充因子的实验中，量子霍尔平台的微弱外观表明，在这些填充因子下，系统在有限波矢量下具有软模式，这可能是由于无序的存在。
2007-03-21 cond-mat.mes-hall
Shot Noise in Ballistic Graphene
我们研究了石墨烯场效应器件在4.2- 30 K温度范围内低频（$f$ = 600- 850 MHz）的散粒噪声。我们发现，对于我们的石墨烯样品具有大的宽度与长度比$W/L$，Fano因子$\mathfrak{F}$在狄拉克点处达到最大值$\mathfrak{F} \sim$ 1/3，并且随着电荷密度的增加而强烈降低。对于较小的$W/L$，狄拉克点处的Fano因子显著较低。我们的结果是在良好的协议与理论描述的狄拉克点在干净的石墨烯输运产生的倏逝电子态。
2008-07-01 cond-mat.mes-hall
Anomalous Exciton-Condensation in Graphene Bilayers
在普通的半导体双层膜中，激子凝聚出现在总朗道能级填充因子$ν_{T}=1$处。我们预测，类似的状态将发生在Bernal堆叠的石墨烯双层在许多非零整数填充因子。对于$ν_{T} = -3,1$，我们发现当层密度不平衡时，激子凝聚体的超流密度为零，并出现有限温度涨落引起的一级各向同性-近晶相变.双层石墨烯激子凝聚体的这些反常性质是由于具有$n=0$和$n=1$轨道特征的Landau能级的简并。
2009-09-08 cond-mat.mes-hall
Shot Noise in Graphene
我们报告的测量电流噪声在单层和多层石墨烯设备。在包括pn结的四个单层器件中，在改变载流子类型和密度时，Fano因子保持恒定在+/-10%以内，并且平均值在0.35和0.38之间。多层器件中的Fano因子从电荷中性点的最大值0.33降低到高载流子密度时的0.25。这些结果进行了比较，弹道和无序石墨烯的散粒噪声的理论预测。
2008-02-21 cond-mat.mes-hall
Structure, energetic and tribological properties, and possible applications in NEMS of argon-separated double-layer graphene
通过由氩原子层分隔的双层石墨烯组成的异质结构的示例来考虑控制由电介质间隔物分隔的石墨烯层之间的可折叠性和距离的可能性。采用范德华修正的密度泛函理论（DFT-D）研究了该异质结构的结构、能量和摩擦学特性。结果发现，在基态下，单层和双层氩间隔层与石墨烯层不相称，而与石墨烯层相称的亚单层氩间隔层只能以亚稳态形式存在.计算结果表明，这种不可压缩性提供了可忽略的小静摩擦的相对运动的氩气分离的石墨烯层，因此，这样的异质结构在纳米机电系统中的使用具有很大的希望。提出了一种基于异质结构摩擦学特性的纳米继电器的设计方案和工作原理。
2013-09-20 cond-mat.mes-hall
Moiré phonons in the twisted bilayer graphene
我们利用有效连续谱方法研究了扭曲双层石墨烯中的面内声学声子。我们通过求解三角畴结构静态弛豫态周围无限小振动的连续运动方程来计算声子模。我们发现，莫尔层间势只影响面内非对称模，即原来的线性色散被分解成由带隙隔开的微声子带，而面内对称模及其线性色散几乎不受影响.将非对称模的声子波函数视为畴壁网络的集体振动，用有效的莫尔尺度晶格模型定性描述低能声子能带结构.
2019-08-16 cond-mat.mes-hall
Many-body effects of Coulomb interaction on Landau levels in graphene
在强磁场中，石墨烯中的无质量电子占据相对论朗道能级，每个能级能量的平方根依赖于其数量和磁场。在最近的回旋共振和磁拉曼散射实验中观察到了相互作用引起的偏离。以前试图用未屏蔽的库仑相互作用从理论上计算这种偏差，结果高估了多体效应。本文采用多体方法计算了库仑相互作用下单层石墨烯的回旋和磁拉曼跃迁，并在随机相位近似下对库仑相互作用进行了静态屏蔽。我们考虑了自能和激子效应以及朗道能级混合，并取得了很好的协议，我们的结果与实验数据的石墨烯在不同的衬底。一个自我一致的治疗筛选的重要作用被发现。
2017-02-07 cond-mat.mes-hall
