Zitterbewegung (trembling motion) of electrons in narrow gap semiconductors
本文综述了各种窄禁带材料中载流子的颤动理论。考虑了周期势中的近自由电子、InSb型半导体、双层石墨烯、单层石墨烯和碳纳米管。强调了ZB的一般特征。结果表明，当载流子以高斯波包形式存在时，ZB具有瞬态特性，其衰减时间在石墨烯中为飞秒，在纳米管中为皮秒.提到了在外部磁场存在下石墨烯中电子的Zitterbewegung。强调了半导体中的ZB与真空中的相对论电子的相似性。文中还提到了观察固体中颤动运动的可能方法。
2008-05-05 cond-mat.mes-hall
Zitterbewegung, chirality, and minimal conductivity in graphene
最近的实验表明，石墨烯或单层碳是一种具有无质量狄拉克能谱的无带隙半导体。在零温度和零载流子密度的极限下，每个沟道的$e^{2}/h$级的有限电导率是该系统的显著特征之一。在这里，我们分析这个特性的基础上久保和Landauer公式。没有散射的有限电导率的外观被证明是狄拉克手征费米子在二维的一个特性。
2006-06-11 cond-mat.mes-hall
Multi-mode behavior of electron Zitterbewegung induced by an electromagnetic wave in graphene
从理论上考虑了电磁（或电）波作用下单层石墨烯中的电子。结果表明，电子的运动是由石墨烯晶格的周期势和波的驱动场引起的Zitterbewegung（ZB，抖动运动）的非线性组合。这种复杂的运动被称为“多模式Zitterbewegung”。该理论基于时间相关的双带哈密顿量，考虑到石墨烯的能带结构和与波的相互作用。我们的理论处理包括窄波包的旋转波近似和高驱动频率近似，以及任意宽度的包的数值计算。不同的制度的电子运动被发现，这取决于ZB频率$ω_Z$和驱动频率$ω_D$的电子波相互作用的不同强度之间的关系。由此产生的振荡模式的频率和强度的计算。问题的非线性导致明显的多模行为。介质的极化也计算我们的理论结果可观察到的量。驱动波的存在，导致直接与$ω_Z$相关的频率，并增加振荡的衰减时间，应该有利于Zitterbewegung现象的观察。
2013-12-09 cond-mat.mes-hall
Theory of electron Zitterbewegung in graphene probed by femtosecond laser pulses
我们提出了一个实验，允许观察Zitterbewegung（ZB，颤抖运动）的电子在石墨烯中的存在下的磁场。与现有的理论工作相反，我们对电子波包的形状不作任何假设。飞秒高斯激光脉冲将电子从价态$n=-1$朗道能级激发到其他三个能级，产生具有带间和带内频率的振荡电子波包。包的平均位置的振荡与感应偶极矩直接相关，并且平均包的加速度的振荡确定发射的电场。这两个量都可以通过实验测量。朗道能级的加宽使ZB的描述尽可能真实。讨论了实现ZB实验的判据。
2009-07-30 cond-mat.mes-hall
Effect of zitterbewegung on the propagation of wave packets in ABC-stacked multilayer graphene: an analytical and computational approach
研究了低能二维高斯波包在ABC叠层$n$层石墨烯（ABC-NLG）中的时间演化.用格林函数方法解析计算了质心位置$(x,y)$和波包的总概率密度的期望值。这些结果证实了使用另一种数值方法的基础上分裂算子的技术在狄拉克方法的ABC-NLG，它还允许包括外部的字段和潜力。证明了石墨烯中波包的抖动运动的主要特征，发现它不仅依赖于波包的宽度和初始自旋极化，而且依赖于层数.此外，这里提出的分析和数值方法允许调查波包动力学在石墨烯系统中的任意层数和任意潜在的景观。
2020-10-01 cond-mat.mes-hall
A new phenomenon in graphene: The pseudospinorial Zitterbewegung
我们预测了单层石墨烯中一种新的赝自旋相关现象，并对纳米自旋电子器件\emph{via}进行了数值模拟。我们提出了一种新的理论方法来描述狄拉克费米子的动力学，从经典的理论模型。更重要的是，我们发现了每个亚晶格态的概率密度时间分布中的摆动反相振荡的有趣证据，我们称之为赝旋Zitterbewegung效应（PZBE）。PZBE受到强瞬态特性的调制，衰减时间为飞秒。有趣的是，PZBE的几个特征变得可调，甚至在狄拉克点附近完全消失，以及对称的赝自旋配置。我们在一次模拟中观察到了完美的克莱因隧穿和完美的反克莱因背散射的证据，据我们所知，这对Q1 D-MLG来说是前所未有的。
2020-10-17 cond-mat.mes-hall
Zitterbewegung Effect in Graphene with Spacially Modulated Potential
研究了在原始狄拉克点（ODP）和额外狄拉克点（EDP）附近具有空间调制势的石墨烯中的Zitterbewegung（ZB）效应。计算结果表明，对于能量为零的EDP，要得到大的ZB振荡，波包中心必须位于$θ_0=0$角上;对于能量为有限的ODP和EDP，波包中心必须位于$θ_0=π/2$角上，即$\varepsilon=mπ$（$m$整数）。通过改变周期势参数（$q_2, \mathbb{V}$）和高斯波包的初始动量（$κ_0, θ_0$），发现ZB振荡的频率在$[10^{7}~\text{Hz}, 10^{13}~\text{Hz}$ ]范围内，取决于产生的EDP类型，振幅可达数百埃，但衰减很慢。对频率的进一步分析表明了在我们的系统中实验实现ZB效应的可能性。
2020-02-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Photonic realization of the deformed Dirac equation via the segmented graphene nanoribbons under inhomogeneous strain
从一个由两个交错晶格组成的波导阵列构成的工程周期性光学结构出发，模拟了变形的狄拉克方程。我们表明，该系统还模拟应变下的石墨烯纳米带。这种光学模拟使我们能够研究修改后的狄拉克方程的Zitterbewegung现象。结果表明，Zitterbewegung振荡的振幅随着变形参数的变化而变化。
2019-05-15 cond-mat.mes-hall
Nanospintronics meets relativistic quantum physics: Ubiquity of Zitterbewegung effects
我们提出了一个统一的描述zitterbewegung的现象，电子和空穴系统显示Rashba自旋分裂，以及在单层和双层石墨烯的电子。前一类系统可以被解释为“非相对论”，而后者通常被称为“超相对论”，因此我们的统一描述表明了这两个相反的限制之间的有趣联系。
2007-07-25 cond-mat.mes-hall
Zitterbewegung (trembling motion) of electrons in semiconductors: a Review
本文综述了半导体中电子的颤动运动（ZB）的最新研究。简要介绍了这一课题的历史，讨论了半相对论和自旋系统中的抖动运动，并强调了它的主要特征。详细阐述了单层和双层石墨烯以及碳纳米管中载流子的Zitterbewegung。以单层石墨烯为例，描述了外加磁场对ZB的影响。解释了晶体中电子ZB的性质。我们还回顾了在真空和半导体中的抖动运动的各种模拟，并提到在声波和光子周期结构中的ZB波现象。本文试图引用关于这一主题的所有相关文献。
2011-01-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Particle-hole Hall effect in graphenelike structures
我们发现，一个中等强度的恒定电场在平面上的单层石墨烯片可以创建粒子空穴对在一个可观察到的速率。对经历zitterbewegung在相反的方向，导致霍尔样分离的载流子和一个可测量的横向偶极矩被预测作为签名的zitterbewegung。与所产生的对相反，激发的零模式感生横向于电场的电流，但不导致分离的电荷。对于双层石墨烯，通过电场的类似效果被示出是不可能的。
2008-06-02 cond-mat.mes-hall
Damping of electron Zitterbewegung in carbon nanotubes
半导体碳纳米管中的电子的Zitterbewegung（ZB，抖动运动）考虑到退相过程进行了描述。该理论采用密度矩阵形式。讨论了由于电子局域化和由于失相引起的ZB振荡衰减之间的差异。
2014-02-21 cond-mat.mes-hall
Zitterbewegung in monolayer silicene in a magnetic field
本文研究了单层硅在垂直磁场作用下的Zitterbewegung现象。利用有效的哈密顿量，我们研究了这种材料的自相关函数和密度流。此外，我们还分析了系统的其他类型的周期性（古典和复兴时间）。最后，将上述结果与另外两种受磁场作用的单层材料：石墨烯和MoS $_2$中的结果进行了比较
2014-09-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Conductance quantization in graphene nanoribbons: Adiabatic approximation
发展了一个宽度平滑变化的石墨烯纳米带的电子态理论。结果表明，标准绝热近似允许忽略不同的驻波的混合是更严格的无质量狄拉克费米子在石墨烯比传统的电子气。对于锯齿形边界条件的情况下，可以预期一个良好的显着的电导量子化，只有高度激发态。这种差异与石墨烯中的相对论Zitterbewegung效应有关。
2007-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Hall effect and zitterbewegung in an electron waveguide
研究了自旋轨道相互作用下多通道波导中电子自旋分辨几率分布。对于自旋极化的电子注入，zitterbewegung模式预测在波导中的电子的概率分布。对于自旋非极化注入，波导中的自旋分辨电子几率表现为自旋积累。除了自旋霍尔现象，即相反的自旋在波导的横向边缘的积累，我们预测存在一个规则的条纹图案的自旋积累在波导的内部区域。我们表明，预测zitterbewegung和自旋霍尔效应源于相同的机制，并形成从相干态的电子在波导中。
2006-11-08 cond-mat.mes-hall
Zitterbewegung and its effects on electrons in semiconductors
利用窄禁带半导体的能带结构与真空中相对论电子的狄拉克方程之间的类比，证明了半导体电子经历了一种颤动运动。其频率为$ω_Z \approx {\cal E}_g/\hbar$，其振幅为$λ_Z$，其中$λ_Z = \hbar/m^*_0 u$对应于真空中的康普顿波长（${\cal E}_g$是能隙，$m^*_0$是有效质量，以及$u \approx 1.3\times10^8$ cm/sec）。一旦电子被描述为特定能带的双分量旋量，就没有Zitterbewegung，但电子应该被视为尺寸为$λ_Z$的扩展对象。上述预测的可能后果表明。
2004-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-th
Wave packet dynamics and valley filter in strained graphene
在紧束缚模型和连续介质模型下研究了应变石墨烯中波包的时间演化。分析了外加磁场和应变赝磁场对波包轨迹和Zitterbewegung的影响。将应变效应与外部磁场效应相结合，会产生一个有效磁场，该磁场在一个狄拉克锥中很大，但在另一个狄拉克锥中几乎为零。我们构造了一个有效的谷滤波器，其中对于由K和K'狄拉克点周围的动量组成的传播的入射波包，出射的波包仅在这些狄拉克点中的一个中表现出动量，而属于另一狄拉克点的波包的分量由于洛伦兹力而被反射。我们还发现，zitterbewegung是永久的时间在外部或应变感应磁场的存在下，但当外部和应变感应磁场都存在时，zitterbewegung是瞬态的狄拉克锥之一，而在另一个锥的波包表现出永久的空间振荡。
2011-05-05 cond-mat.mes-hall
Zitterbewegung of electrons in carbon nanotubes created by laser pulses
描述了在短脉冲激光照射下锯齿形碳纳米管（CNT）中产生非稳态电子波包的可能性。在脉冲消失后，包经历抖动运动（Zitterbewegung，ZB）。CNT的能带结构的计算使用的紧束缚近似广义辐射的存在下。采用现实的脉冲和CNT参数，我们得到的ZB振荡与带间频率对应的特定对的能带。提出了一种最佳参数的选择，以观察实验中的ZB现象。使用高斯波包触发电子Zitterbewegung，如文献中所使用的，是严格重新审查。
2014-05-03 cond-mat.mes-hall
Coherent Electron Zitterbewegung
Zitterbewegung是相对论性量子力学的一个引人注目的结果，它预言自由狄拉克电子即使在没有外力的情况下也会表现出快速的颤抖运动。电子的颤动运动是由狄拉克方程的正负能量解之间的干涉引起的，这两个解之间相隔一MeV，导致了实验上无法达到的极高频率的振荡。最近，理论上表明，在存在自旋轨道耦合的情况下，III-V族半导体中的电子由类似的方程控制。小的能量分裂高达meV的结果在Zitterbewegung在小得多的频率，这应该是实验上可访问的交流电流。在这里，我们展示了固体中电子的Zitterbewegung。我们表明，相干电子Zitterbewegung可以通过初始化在应变n-InGaAs中相同自旋态的电子系综来触发，并在GHz频率下作为AC电流进行探测。它的振幅与自旋轨道耦合强度和外磁场的拉莫尔频率呈线性关系。后者的依赖性是Zitterbewegung振荡运动的动力学生成机制的标志。我们的结果表明，相对论性量子力学可以在一个相当简单的固态系统中在中等温度下进行研究。此外，在高旋进频率下的AC电流的大幅度使得能够在固体中进行超快自旋敏感电读出。
2016-12-19 cond-mat.mes-hall
Zitterbewegung of electrons and holes in III-V semiconductor quantum wells
zitterbewegung的概念是相对论性量子力学的一个长期预测。在这里，我们扩展了较早的理论研究，这种现象的情况下，III-V族锌半导体表现出特别强的自旋轨道耦合。这种特性使得由这些材料制成的纳米结构非常适合于可能的zitterbewegung实验观察系统。我们的研究包括电子在n掺杂量子阱的Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的影响下，也是二维空穴气。此外，我们给出了一个详细的分析，电子zitterbewegung量子线似乎特别适合于实验观察这种效果。
2005-12-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
One-dimensional semirelativity for electrons in carbon nanotubes
结果表明，单壁半导体碳纳米管（CNT）的能带结构类似于真空中电子的相对论描述，最大速度$u$ = $10^8$ cm/s代替光速.建立了碳纳米管中电子的一维半相对论运动学和动力学方程。双带k.p哈密顿量被用来证明在没有外场的情况下，CNT中的电子经历Zitterbewegung（颤抖运动）。这种Zitterbewegung在CNT中应该比在真空中的自由相对论电子更容易观察到。
2005-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-photon echo method for observing electron Zitterbewegung in carbon nanotubes
描述了锯齿形碳纳米管（CNT）在激光脉冲激发下的电子抖动现象。碳纳米管的能带结构采用紧束缚方法，光的作用通过矢势引入。与通常的理论实践相反，对电子波包不作任何先验假设，后者是由照射的结果确定的。为了克服ZB中电子相位不一致的问题，本文考虑了双光子回波方法，并用密度函数形式描述了这种方法。通过计算含时电子哈密顿量的精确解，计算了碳纳米管的介质极化。双光子回波信号的提取和它示出，使用现有的参数的CNT和激光脉冲，应该能够观察到电子的抖动运动。讨论了电子退相干和弛豫效应。
2014-04-24 cond-mat.mes-hall
Nature of electron Zitterbewegung in crystalline solids
我们证明了经典和量子力学的Zitterbewegung（ZB，颤抖的运动）的电子在晶体固体是没有别的，但振荡的速度，确保能量守恒时，电子在一个周期性的潜在移动。这意味着固体中的电子ZB的性质与薛定谔提出的真空中的相对论电子的性质完全不同。尽管如此，我们表明，电子能带结构的双带{ \bf k.p}模型，形式上类似于真空中电子的狄拉克方程，给出了固体中ZB的一个很好的描述。我们的结果清楚地表明，固体中电子的颤动运动是可以观察到的。
2009-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Zitterbewegung-mediated RKKY coupling in topological insulator thin films
采用多带分解方法研究了拓扑绝缘体（TI）薄膜中巡游电子的动力学行为。我们表明，在2D膜中的电子轨迹是各向异性的，并限制在一个特征区域内。值得注意的是，电子轨迹的约束和各向异性与TI系统的拓扑相变相关联，其可以通过调节膜厚度和/或施加面内磁场来控制。此外，持续的电子波包振荡可以实现在TI薄膜系统中的相变点，这可能有助于在实验检测的抖动运动（Zitterbewegung）。电子运动的微观图像在解释其他与输运相关的效应中的意义，例如，电子介导的RKKY耦合的TI薄膜系统，也进行了讨论。
2020-06-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Wave packet dynamics in 2DEG with spin orbit coupling: splitting and zitterbewegung
研究了Rashba自旋轨道耦合作用下半导体量子阱中一维和二维电子波包的分裂和齐特波楔效应。我们的研究结果表明，自旋轨道相互作用导致自旋极化波包的演化发生了质的变化。初始波包分裂成两部分，具有不同的自旋极化，以不相等的群速度传播。这种分裂出现是由于存在两个分支的电子光谱对应的定态具有不同的手征。还证明了在垂直于电子气平面的外磁场B$存在下，波包分裂成两部分，它们以不同的回旋频率旋转。结果表明，经过一段时间后，电子密度沿回旋轨道分布，运动呈现出不规则性。我们的计算是针对弱和强自旋轨道耦合的两种情况进行的。
2008-06-07 cond-mat.mes-hall
Graphene: new bridge between condensed matter physics and quantum electrodynamics
石墨烯是真正二维晶体的第一个例子-它只是一层碳原子。它是一种具有独特电子特性的无带隙半导体，这是由于石墨烯中的电荷载流子在电子和空穴之间表现出电荷共轭对称性，并且具有类似于超相对论基本粒子的“手性”的内部自由度。它为凝聚态物理和量子电动力学（QED）之间架起了一座桥梁。特别是，相对论Zitterbewegung导致在零掺杂的极限下电导量子$e^2/h$的最小电导率;克莱因悖论（相对论粒子的隧穿）的概念提供了对电子通过势垒传播的基本见解;电荷杂质周围的真空极化对于理解石墨烯中的高电子迁移率至关重要;指数定理解释了反常的量子霍尔效应。
2007-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Oscillatory multiband dynamics of free particles: The ubiquity of zitterbewegung effects
在自由相对论电子运动的狄拉克理论中，高度振荡的分量出现在物理观测量的时间演化中，如位置、速度和自旋角动量。这种效应被称为zitterbewegung。我们提出了一个理论分析，而不同的哈密顿与间隙和/或自旋分裂能谱（包括Rashba，Luttinger，和凯恩哈密顿），表现出类似物的zitterbewegung作为一个共同的特点。我们发现，振荡的海森堡速度算子v（t）的振幅一般等于两个线性独立的分量v的同时测量的不确定性。它还表明，许多功能的zitterbewegung共享的简单和著名的朗道哈密顿描述的二维（2D）电子系统的动力学中存在的磁场垂直于平面。最后，我们还讨论了由Rashba自旋分裂和垂直磁场的相互作用引起的二维电子的振荡动力学。
2007-03-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Study Zitterbewegung effect in a Quasi One-dimensional Relativistic Quantum Plasma by DHW formalization
利用狄拉克方程和维格纳分布函数，准一维运动的电子本文从理论上研究了一维相对论量子等离子体.利用相对论Wigner矩阵计算了电子Dirac气体的位置和速度算符的平均值.发现可测量的振荡行为可能与Zitterbewegung效应有关其本身表现为源于混合狄拉克粒子的正色散模式和负色散模式的阻尼干涉图案。
2020-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.plasm-ph
Zitterbewegung of relativistic electrons in a magnetic field and its simulation by trapped ions
本文用单电子3+1和2+1 Dirac方程计算了相对论电子在真空中外加磁场时的运动。首先，在操作员水平上进行计算，并且获得包含被识别为回旋运动的带内频率分量以及被识别为抖动运动（Zitterbewegung，ZB）的带间频率分量的电子轨迹的精确分析结果。其次，我们用含时海森堡算符来计算高斯波包下电子位置和速度的平均值。它示出的磁场的存在和由此产生的量子化的能谱上的电子Zitterbewegung有显着的效果：它引入带内频率分量的运动，影响所有的频率，并使运动平稳（不衰减的时间）的情况下的2+1狄拉克方程。最后，模拟的2+1狄拉克方程和由此产生的电子ZB在存在一个磁场的建议和说明采用捕获离子和激光激发。使用Gerritsma及其同事最近实验中获得的模拟参数，我们表明模拟磁场对ZB的影响是相当大的，并且可以肯定地观察到。
2010-12-30 cond-mat.mes-hall hep-ph quant-ph
Photon-assisted electron transport in graphene
利用散射理论分析了弹道石墨烯中的光子辅助电子输运。我们表明，交流信号（施加到系统的一个区域中的栅电极）的存在下，在石墨烯中的电子输运，其中的低能量动力学描述的狄拉克方程有有趣的后果。特别地，这样的设置描述了探测石墨烯中的能量依赖性传输的可行方式。这是实质性的兴趣，因为在介观石墨烯中的传输的能量依赖性是在最近的文献中提出的许多奇特的传输现象的基础。此外，我们讨论了我们的分析的相关性交流运输在石墨烯的可观测性zitterbewegung的电子，表现为相对论粒子（但具有较低的有效光速）。
2006-10-03 cond-mat.mes-hall
Zitterbewegung of electrons in quantum wells and dots in presence of an in-plane magnetic field
研究了面内磁场对半导体量子阱和具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的量子点中电子的zitterbewegung（ZB）的影响.我们得到了半导体量子阱中电子的位置矢量和电流随时间演化的一般表达式。振荡运动的振幅与动量空间中的Berry联系直接相关。我们发现，在磁场的存在下，量子阱中的ZB不消失时，Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的强度是相等的。即使在$k_0 d$（其中$d$是高斯波包的宽度，而$k_0$是初始波矢量）的低值下，面内磁场也有助于维持量子阱中的ZB。具有高Lande g因子的半导体量子阱（例如InSb）中的电子的抖动运动即使在低的$k_0 d$值下也维持很长时间。在此基础上，我们进一步数值研究了电子在量子点中的量子能带。即使当不存在磁场以及当SOI的强度相等时，抖动运动也持续时间。量子点中的ZB是由于对应于系统能量本征值的所有可能差异的振荡运动的叠加。这是多频ZB现象的另一个示例。
2012-04-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnetic focusing of charge carriers from spin-split bands: Semiclassics of a Zitterbewegung effect
本文从理论上研究了固体中载流子的回旋运动与自旋分裂之间的相互作用。虽然我们的许多结果适用于更普遍的，我们特别侧重于讨论Rashba模型描述的电子在非对称半导体异质结构的导带。适当的半经典极限的区别，描述各种情况下的实验兴趣。我们的分析公式，充分考虑塞曼分裂，用于分析最近的磁聚焦数据。令人惊讶的是，事实证明，即使当Rashba和Zeeman自旋分裂能量处于相同的量级时，Rashba效应也可以主导回旋加速器轨道的分裂。我们还发现，自旋相关的回旋运动的起源可以追溯到Zitterbewegung类振荡动力学的载流子从自旋分裂带。讨论了这两种现象之间的关系，并估计了Zitterbewegung相关修正对载流子正则位置的影响。
2007-08-29 cond-mat.mes-hall
Effect of pseudospin polarization on wave packet dynamics in graphene antidot lattices (GALs) in the presence of a normal magnetic field
我们已经研究了赝自旋极化在原始石墨烯和石墨烯反点晶格中的电子波包动力学中的作用，该反点晶格受到外部磁场的影响。采用格林函数的形式主义，我们表明，电子动力学可以通过调整赝自旋极化控制。我们发现，在朗道量子化的原始石墨烯的电子波包的传播和Zitterbewegung振荡强烈依赖于赝自旋极化。发现电子波包沿初始赝自旋极化方向传播。我们还表明，在这个系统中，电子的传播可以增强在任何所需的方向上雕刻一个一维的反点晶格在该方向上。该研究表明，石墨烯反点晶格可以作为电子输运的通道，通过赝自旋极化，反点电位和施加的正常磁场强度的可调谐性的可能性。
2021-03-06 cond-mat.mes-hall
Spin transverse force and quantum transverse transport
本文对电子在电场中运动时自旋所受的横向力作了简要的评述。这种力类似于作用在电子电荷上的洛伦兹力，垂直于电子所携带的电场和自旋电流，是电子的自旋轨道耦合的相对论量子效应，可以启发性地理解电子波包的Zitterbewegung和电子的量子横向输运.
2007-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Trembling electrons cause conductance fluctuation
非常成功的狄拉克方程可以预测特殊的效应，如克莱因隧道和电子的“Zitterbewegung”（德语为“颤抖运动”）。自薛定谔首次发现Zitterbewegung（ZB）以来，它一直被认为是理解相对论性量子力学的关键。然而，观察电子的原始ZB太困难了，因此已经提出了使用实体模型的各种仿真，并取得了一些成功。人们对半导体和石墨烯中的电荷输运期望很高;然而，很少有关于它们的报道。在这里，我们报告说，ZB有一个令人惊讶的大的影响，当我们玩“平弹球”与这种颤抖的电子在半导体纳米结构的电荷传输。这里的阶段是一个狭窄的带状的InAs二维电子气与强大的Rashba自旋轨道耦合。六个量子点接触（QPC）作为弹球袋连接到条带。在两个QPC之间的传输中，ZB表现为相对于面内磁场的大的可再现电导波动。数值模拟成功地再现了我们的实验观察，证明了ZB引起了一种新的电导涨落。
2016-11-21 cond-mat.mes-hall
Electron properties of fluorinated single-layer graphene transistors
我们使用氟化单层石墨烯薄片制作了晶体管结构，并研究了它们在不同温度下的电子特性。与原始石墨烯相比，氟化石墨烯在电中性区域具有非常大且强烈的温度依赖性电阻。我们发现，石墨烯的光谱中，电子输运发生通过本地化的电子状态的迁移率间隙创建。
2010-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Concomitant enhancement of electron-phonon coupling and electron-electron interaction in graphene decorated with ytterbium
电子-电子相互作用和电子-声子耦合之间的相互作用一直是石墨烯中的关键问题之一，因为它可以提供有关外来原子增强石墨烯中电子-声子耦合的起源的信息。在碳化硅衬底上的镱修饰的石墨烯，电子-声子耦合表现出强烈的增强相比，生长的石墨烯。基于角分辨光电子能谱的研究，镱的存在也被发现导致费米速度的降低，揭示了费米液体理论中电子-电子相互作用的增强。我们的研究结果的电子-电子相互作用和电子-声子耦合的同时增强表明，在石墨烯装饰与外来原子的两个代表性的多体相互作用之间的相互作用的可能性。
2020-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene Heat Spreaders and Interconnects for Advanced Electronic Applications
石墨烯揭示了许多对电子学有益的独特性质，包括极高的电子迁移率和可广泛调节的费米能级。然而，石墨烯不具有电子能带隙，这对其在数字电子学中的应用提出了严重的障碍。石墨烯在电子学中实际应用的一种可能途径是利用其异常高的热导率和电子电流传导特性。这篇特邀评论概述了石墨烯的热性能，并描述了不受能带隙缺失影响的未来石墨烯技术。具体实例包括散热器、热涂层、高电流密度电极和互连。我们的研究结果表明，先进电子设备的热管理可以成为石墨烯的第一个工业规模应用。
2015-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron-Electron Interactions in Graphene
讨论了在弱耦合（$r_s \ll 1$）极限下计算石墨烯自能的环图近似（RPA）的有效性，表明RPA对于费米能级远离狄拉克点的\textit{extrinsic}石墨烯是一个可控的有效近似.
2007-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron-electron interactions in the conductivity of graphene
实验研究了电子-电子相互作用对石墨烯低温电导率的影响。与其他二维系统不同，石墨烯中的电子-电子相互作用校正对无序的细节很敏感。一个新的温度制度的相互作用校正观察到量子干涉被抑制谷内散射。我们确定了相互作用参数F_0 ~-0.1的值，并指出它的小值是由于相互作用电子的手征性质。
2010-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron-Hole Generation and Recombination Rates for Coulomb Scattering in Graphene
我们计算了石墨烯中库仑散射（俄歇复合和碰撞电离）的电子-空穴产生和复合率。石墨烯中的导带和价带色散关系以及能量和动量守恒要求限制了库仑散射的相空间，使得对于小于$10^{12}$ cm $^{-2}$的电子-空穴密度，电子-空穴复合时间可以远长于1 ps。
2007-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental realization of single electron tunneling diode based on vertical graphene two-barrier junction
通常，石墨烯在其水平方向上用于设计新概念器件。在这里，我们报告了一个单电子隧穿二极管的基础上量子隧穿通过垂直石墨烯双势垒结。通过将扫描隧道显微镜（STM）尖端定位在沉积在石墨表面上的石墨烯纳米颗粒上方来形成结。由于双势垒结的不对称性，电子可以从针尖单向转移到石墨烯纳米管，但不能从石墨烯单向转移到针尖。这一结果为在垂直方向上设计新型石墨烯晶体管提供了有趣的机会。
2012-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thickness monitoring of graphene on SiC using low-energy electron diffraction
使用低能电子衍射（LEED）原位监测SiC上外延石墨烯的形成。使用LEED作为石墨烯的原位厚度监测的可能性进行了检查。对于一系列已知石墨烯厚度的样品（使用低能电子显微镜测定），测量石墨烯与SiC相比的初级衍射斑点强度的比率。发现该比率对于确定1至3个单层范围内的石墨烯厚度是有效的。石墨烯厚度的分布上的这种方法的厚度测定的影响被认为是。
2010-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic and magnetic properties of the graphene-ferromagnet interface
本文研究了铁磁材料Ni（111）晶格匹配表面上石墨烯层的表面结构和电磁性质。
2010-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Electron Trajectory in Topological Insulators
提出了拓扑绝缘体中电子轨道运动的一般理论。面内电场驱动自旋向上和自旋向下的电子弯曲到相反的方向，并且在样品的边界附近形成跳跃轨道运动，这是整数量子霍尔效应的对应物。通过调节外部电场可以发现和控制伴随的Zitterbewegung。超快翻转的电子自旋导致拓扑绝缘体中的量子侧跳，以及具有自旋轨道相互作用的二维电子气中的蛇形轨道运动。这个特性提供了一种通过操纵电子自旋来控制电子轨道运动的方法。
2016-01-13 cond-mat.mes-hall
Second-order Dirac equation of graphene electrons in an electromagnetic field and their novel spin
采用紧束缚k.p方法，得到了电磁场中石墨烯电子的二阶Dirac方程及其速度算符.通过引入额外的项，他们通过更完整的埃克塞特定理更完整地展示了石墨烯电子的运动，并呈现了石墨烯电子的更精细的性质。由无场石墨烯的二阶微分方程给出的本征能表明，额外的项可能会影响石墨烯电子的抖动运动。对于处于磁场中的石墨烯，由二阶DE给出的本征能量表明，石墨烯电子具有不同于真实电子自旋和狄拉克粒子的赝自旋的玻色子的新自旋，这将改变石墨烯的性质，例如光谱。
2013-05-06 cond-mat.mes-hall
Effect of electron-beam irradiation on graphene field effect devices
电子束曝光是用于制造和成像石墨烯基器件的常用工具。在这里，我们提出了一个电子束照射的石墨烯的电子输运性质和石墨烯场效应晶体管（GFET）的操作的影响的研究。暴露于30 keV的电子束引起GFET的电荷中性点（CNP）的负位移，解释为由于高能电子束与衬底的相互作用导致石墨烯中的n掺杂。对于悬浮的石墨烯器件，CNP的位移大大减少。电子束也降低了载流子迁移率和最小电导率，表明石墨烯中产生了缺陷。这些发现对于理解辐射损伤对石墨烯的影响以及开发抗辐射石墨烯电子产品具有重要价值。
2010-08-26 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent electron transmission across the corrugated graphene
我们研究了电子传输的各种机制在石墨烯片的波纹。研究了电子在波纹石墨烯中的透射几率随自旋的变化规律，分析了不同波纹分布下电子的平均自由程和透射几率。我们证明，周期性重复的波纹石墨烯结构（超晶格）导致抑制弹道电子的传输与一个自旋方向相反，其他的，这取决于传入的电子流的方向。
2019-11-18 cond-mat.mes-hall
Impact of electron-electron Coulomb interaction on the high harmonic generation process in graphene
研究了在强相干辐射场作用下，考虑电子-电子库仑相互作用的单层石墨烯中高次谐波的产生。发展了描述石墨烯非线性光学响应的微观理论。电子的库仑相互作用在动力学Hartree-Fock近似下处理。数值求解了石墨烯量子结构单粒子密度矩阵的封闭积分微分方程组。所得解表明了多体库仑相互作用对石墨烯高次谐波产生过程的重要性。
2018-01-31 cond-mat.mes-hall
Electron with arbitrary pseudo spins in multilayer graphene
利用ABC多层石墨烯的低能有效哈密顿量，研究了多层石墨烯中电子的赝自旋与实轨道角动量的耦合。我们发现N层石墨烯中的电子波函数模拟自旋为N/2的粒子的行为。当N大于1时，ABC堆叠石墨烯的低能有效哈密顿量不再用于描述赝自旋1/2粒子波函数。当N为奇数（或偶数）时，多层石墨烯中电子的波函数可以表现为费米子（或玻色子）粒子。本文提出了一种石墨烯作为具有任意赝自旋的电子的主体材料的理论，通过改变石墨烯层的数量来调节。
2015-04-08 cond-mat.mes-hall
Observation of vacancy-induced suppression of electronic cooling in defected graphene
先前对不纯石墨烯中电子-声子相互作用的研究发现，静态无序可以增强电子冷却。我们研究了动态无序的影响，并观察到与清洁石墨烯相比，电子冷却的数量级抑制。这种效应在具有更多空位的石墨烯中更强，证实了其空位诱导的性质。耦合常数对声子温度的依赖关系暗示了它与无序动力学的联系。我们的研究突出了无序对石墨烯中电子-声子相互作用的影响。此外，电子冷却的抑制对于改善石墨烯基测辐射热计和光电探测器设备的性能具有很大的希望。
2014-08-01 cond-mat.mes-hall
Low-energy electron transmission imaging of clusters on free-standing graphene
我们研究了独立式石墨烯作为透明样品载体的效用，通过低能电子全息成像纳米尺寸的物体。讨论了获得无污染石墨烯的样品制备以及实验装置和结果。对于具有66 eV动能的入射电子，石墨烯表现出每层27%的不透明度。因此，吸附在独立石墨烯上的纳米尺寸物体的电子全息图可以被记录和数字重建，以揭示物体的形状和分布。此外，已经观察到独立石墨烯多层的莫尔效应。
2012-07-10 cond-mat.mes-hall
Spectrum of $π$-electrons in Graphene As a Macromolecule
我们报告的光谱问题的精确解的石墨烯片框架的两个扶手椅和两个喇叭形的边界。该解决方案被发现的$π$电子哈密顿量，并给出，特别是，在石墨烯的边缘状态能量的封闭的解析表达式。结果表明，与二维石墨的$C_{6h}$相比，石墨烯的较低对称性对石墨烯的能带结构具有深刻的影响。这一结果和其他获得的结果对理解石墨烯电子学具有深远的影响。对其中的一些进行了简要的讨论。
2008-04-29 cond-mat.mes-hall
Interplay between interferences and electron-electron interactions in epitaxial graphene
我们通过分析低温电导率，分离了在4 H-SiC衬底的C面上生长的外延石墨烯器件中的局部化和相互作用效应。弱本地化和反本地化提取在低磁场，消除后的几何磁阻和扣除的磁场依赖的Drude电导率。在较高的磁场中提取电子-电子相互作用校正，其中局部化效应消失。这两种现象都很弱，但规模很大，数量级相同。如果与二氧化硅上的石墨烯相比，则外延石墨烯上的电子电子相互作用不会因SiC衬底的较大介电常数而显著降低。
2011-04-28 cond-mat.mes-hall
