On RT CW THz Cyclotron Resonance lasing in graphene in crossed E, H fields
在经典的考虑电子在交叉电场和磁场中的运动轨迹和电子系统的电导率对单层石墨烯中回旋共振的影响的框架下,讨论了在六方氮化硼单层石墨烯三明治中实现回旋激光的可能性。通过对三明治结构中散射率已知数据的简化考虑,证明了在室温下,在高于1太赫兹的频率下,在高于1特斯拉的磁场中,可以在高质量的三明治结构中实现连续波激光作用。
2022-02-11 cond-mat.mes-hall
Cyclotron motion in graphene
我们研究了石墨烯单分子膜中的回旋运动,同时考虑了全量子动力学及其在高载流子能量下达到的半经典极限。由于光谱的两个色散分支的zitterbewegung的效果占主导地位的不规则的量子运动在低能量下,并获得作为一个系统的校正半经典的情况下。最近的实验表明,在半经典制度。
2008-02-11 cond-mat.mes-hall
Observability of cyclotron resonance in the hydrodynamic regime of bilayer graphene
本文基于 Boltzmann 方程导出的流体动力学方程,预测双层石墨烯回旋共振频率及信号强度,并指出其虽可实验观测,但相关修正机制会显著展宽共振峰。
2024-02-03 cond-mat.mes-hall
Probing Layer Localization in Twisted Graphene Bilayers via Cyclotron Resonance
扭曲双层石墨烯中的电子波函数可能具有很强的单层特性,或者在层与层之间本质上是离域的,其性质通常取决于它们与狄拉克点的能量接近程度。在本文中,我们证明,在磁场中,光吸收(回旋共振)光谱包含签名,可用于区分这些波函数的性质在低能量,以及定位低能量的临界点在零场能谱。两种不同的配置-电场平行和垂直的双层-的光吸收进行了计算,这是示出有不同的选择规则,相对于哪些状态连接的扰动。层间偏置进一步区分涉及单层性质的状态的跃迁与在两层中具有支持的状态的跃迁。对于掺杂系统,朗道内能级吸收随着场的增加而急剧增加,当能级通过零场鞍点能量时,状态从单层变为双层。
2014-07-18 cond-mat.mes-hall
Detection of cyclotron resonance using photo-induced thermionic emission at graphene/MoS2 van der Waals interface
我们证明了在石墨烯/MoS 2范德华(VDW)肖特基结使用光致电子发射机制的回旋共振在石墨烯中的检测。在朗道量子化的石墨烯中的回旋共振下,红外线被吸收并且产生电子-空穴对。当光激发电子的能量超过石墨烯/MoS 2界面处的带偏移能量时,发生从石墨烯到MoS 2的导带的电子转移,并且空穴保留在石墨烯中。这在回旋共振下在石墨烯/MoS 2界面处产生电子-空穴分离,并且产生光电压。所提出的方法是一种红外光电探测技术,通过面外运输在vdW结,这是不同于以前报道的方法,使用面内运输在石墨烯的回旋共振的电子检测。尽管我们的器件结构简单,只有一个vdW结,但我们的方法具有非常高的灵敏度,约为10^6 V/W,比以前报道的值提高了三个数量级。因此,所提出的方法显示出很高的潜力回旋共振为基础的红外光电探测器的应用。
2019-10-31 cond-mat.mes-hall
Cyclotron- and magnetoplasmon resonances in bilayer graphene ratchets
我们报告了一个可调的-由磁场和栅极电压-转换太赫兹辐射到直流电流在空间调制的双层石墨烯。我们的实验表明,潜在的物理是与所谓的棘轮效应。我们的主要发现是直接观察到的尖锐的回旋共振的光电流和演示的两个效果所造成的电子-电子相互作用:由于远程库仑耦合和部分抑制其二次谐波的共振的等离子体分裂由于快速粒子间碰撞。我们发展了一个理论,完全符合我们的数据。我们认为,棘轮电流产生的非理想电子液体的流体动力学制度。
2022-08-17 cond-mat.mes-hall
Cyclotron resonance of the magnetic ratchet effect and second harmonic generation in bilayer graphene
我们模拟了双层石墨烯中的磁棘轮效应,其中在稳定的面内磁场和反转对称性破缺的存在下,由频率为$ω$的交流电场产生直流电流。在双层石墨烯中,棘轮效应是可调的外部金属栅极,打破反转对称。对于零面内磁场,我们表明,三角形翘曲和反转对称性破缺能够产生一个大的直流谷电流,但不是一个非零的总直流充电电流。对于倾斜磁场中的磁棘轮,垂直场分量引起频率为$ω_c$的回旋运动,并且我们发现直流电流在$ω_c = ω$处显示回旋共振,尽管电流中的此峰值实际上小于其在$ω_c = 0$处的值。然而,二次谐波的产生被$ω_c = ω$和$ω_c = 2ω$处的共振大大增强,对于$ω_c = 2ω$和$ω_c = 2ω$,电流通常比$ω_c = 0$处大得多。
2018-02-20 cond-mat.mes-hall
Circular-Polarization Dependent Cyclotron Resonance in Large-Area Graphene in Ultrahigh Magnetic Fields
利用高达170 T的强磁场和偏振中红外辐射(波长从9.22到10.67 μ m),研究了化学气相沉积法生长的大面积石墨烯的回旋共振。圆极化相关的研究揭示了强的p型掺杂生长的石墨烯,和辐射波长的回旋共振的依赖性允许确定的费米能量。热退火使费米能移动到狄拉克点附近,导致在磁量子极限中同时出现空穴和电子回旋共振,即使样品仍然是p型,这是由于石墨烯的线性色散和独特的朗道能级结构。因此,这些高场研究允许清楚地识别大面积、低迁移率石墨烯样品中的回旋共振特征。
2012-01-14 cond-mat.mes-hall
Cyclotron Resonance study of the electron and hole velocity in graphene monolayers
我们报道了单层石墨烯中的回旋共振研究。利用样品对几种不同朗道能级占据数的光电导响应,探测了回旋共振。实验测量在K-(狄拉克)点处的电子速度为$c_{K}^{*}$ = 1.093 × 10 $^{6}$ ms $^{-1}$,并且另外检测到电子和空穴带之间的显著不对称性,导致电子和空穴速度差为5%,能量为125 meV,远离狄拉克点。
2007-07-11 cond-mat.mes-hall
Photo-Nernst detection of cyclotron resonance in partially irradiated graphene
朗道量子化石墨烯的回旋共振可以吸收大量的红外线。然而,由于缺乏有效的光子到电荷转换方案,这种现象在光电探测器中的应用受到限制。在这里,我们证明了在部分金属掩蔽的单层石墨烯双端器件中使用光能斯特效应检测回旋共振。由于掩模的存在,入射红外线仅照射在石墨烯通道的一半上。该部分照射产生垂直于石墨烯通道的温度梯度。在存在外部磁场的情况下,由于能斯特效应,产生垂直于温度梯度的热功率。因此,沿着石墨烯沟道产生光能斯特电压,其可以从沟道两端上的触点检测到。我们证明了选择性检测的光能斯特效应,同时最大限度地减少其他光伏贡献,如光塞贝克效应。我们研究了光能斯特效应对磁场和激发波长的依赖关系,揭示了石墨烯在回旋共振条件下光能斯特信号的显著增强。我们的发现有助于利用石墨烯的回旋共振实现远红外线探测器。
2019-10-31 cond-mat.mes-hall
Non-linear effects in the cyclotron resonance of a massless quasi-particle in graphene
本文研究了无质量准粒子在磁场和频率为$ω$的弱电磁辐射下的经典运动。由于非抛物线的线性能量色散,粒子不仅在频率$ω$上响应,而且在其周围产生宽频谱。即使在完全纯的材料中,回旋共振的线宽也非常宽,这使得人们可以解释石墨烯的最新实验数据。结果表明,在有限磁场中,线性响应理论在石墨烯中不成立。
2008-12-04 cond-mat.mes-hall
Imaging Cyclotron Orbits of Electrons in Graphene
石墨烯中的电子可以在低温下行进几微米而不会散射,它们的运动变成弹道式的,遵循经典的轨迹。当垂直于平面施加磁场B时,电子遵循回旋加速器轨道。当电子从一个窄的接触点聚焦到位于整数个回旋加速器直径之外的第二个接触点上时,发生磁聚焦。通过调节石墨烯层中的磁场B和电子密度n,我们观察到磁聚焦峰。我们使用冷却扫描门显微镜在4.2 K下对石墨烯中的回旋轨迹进行成像。尖端产生局部密度变化,通过偏转附近流动的电子来投射阴影;当尖端在样品上进行光栅扫描时,可以通过测量触点之间的传输来获得流动的图像。在第一个磁聚焦峰上,我们成像了从一个点接触延伸到另一个点接触的回旋加速器轨道。此外,我们还研究了由尖端偏转到第二点接触的轨道的几何形状。
2016-01-15 cond-mat.mes-hall
Many-body effects on Landau-level spectra and cyclotron resonance in graphene
最近Russell et al. [Phys. Rev. Lett. 120,047401(2018)]报道了高迁移率hBN封装的石墨烯中许多粒子对回旋共振的贡献的明确信号,观察到共振能量作为一系列带间通道的填充因子$ν$的函数的显著变化。为了阐明他们的结果,库仑贡献的朗道能级光谱和回旋共振在石墨烯检查考虑到一个可能的带隙,并强调揭示电子空穴($eh$)共轭对称性的水平和共振光谱。理论,基于单模近似,给出了一个实际上很好的帐户的实验数据,数据表明的带隙为10毫电子伏,并显示出一个档案,显然反映了$eh$共轭对称性。
2018-09-12 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
Classical to quantum crossover of the cyclotron resonance in graphene: A study of the strength of intraband absorption
我们报告了针对回旋共振的经典到量子交叉的高掺杂准独立外延石墨烯的绝对磁传输实验。这项研究使我们能够直接提取的载流子密度和其他相关的数量,如准粒子速度和德鲁德重量,这是精确测量的回旋共振的强度。我们发现,德鲁德重量重整化相对于其非相互作用(或随机相位近似)的值和重整化是绑定到准粒子速度增强。这一发现与最近的理论预测一致,该理论预测将石墨烯中Drude重量的重正化归因于打破伽利略不变性和电子-电子相互作用之间的相互作用。
2012-09-10 cond-mat.mes-hall
Many-particle effects in the cyclotron resonance of encapsulated monolayer graphene
我们研究了高迁移率单层石墨烯在六方氮化硼中的红外回旋共振,同时观察到多条由带间朗道能级跃迁引起的窄共振线。通过保持磁场强度,$B$,常数,而调谐的载流子密度,$n$,我们发现的过渡能表现出明显的非单调依赖于朗道能级填充因子,$ν\propto n/B$。这构成了电子-电子相互作用对石墨烯中朗道能级跃迁能量的贡献的直接证据,超出了单粒子图像。此外,分裂发生在向最低朗道能级或从最低朗道能级的跃迁中,这被解释为由石墨烯和氮化硼晶格的耦合引起的狄拉克质量。
2018-01-26 cond-mat.mes-hall
Photo-thermoelectric detection of cyclotron resonance in asymmetrically carrier-doped graphene two-terminal device
已知石墨烯显示出可以超过其光伏贡献的显著光电效应。在这里,通过利用这种效应,我们证明了在双背栅h-BN/石墨烯/h-BN双端器件的回旋共振的光电压测量。除了p型掺杂的Si全局背栅之外,还制造了石墨局部底栅。通过调节两个栅极电压,产生具有不对称载流子掺杂分布的面内石墨烯结。借助于这种非对称结构,检测到在金属电极/石墨烯结附近产生的光热电电压。在低温和存在磁场的情况下,在红外激光(波长= 9.28至10.61微米)的照射下测量光感应电压。我们观察到一个强烈的增强的光电压信号的回旋共振条件下,在该条件下的激发能量与朗道能级之间的跃迁相一致。这些结果突出了利用石墨烯中的光电热效应进行太赫兹光探测的可能性。
2018-09-06 cond-mat.mes-hall
Broken symmetries and Kohn's theorem in graphene cyclotron resonance
通过红外透射磁谱研究了固定磁场下六方氮化硼包覆石墨烯中朗道能级跃迁的磁等离子体激元谱与填充因子的关系。由于最低朗道能级占有率从半填充增加,观察到多个回旋共振峰的非单调进展,一个单峰演变成四个峰,并返回到两个,所有的线宽为0.5毫电子伏。这提供了一个新的窗口,在量子霍尔制度的电子相互作用与打破自旋和谷对称性的相互作用。峰值能量的分析表明,在费米能以下的自旋能隙的间接增强,半填充时的狄拉克质量比最低朗道能级完全充满时大近50%,以及小但明显的粒子-空穴不对称性。我们认为氮化硼在石墨烯回旋共振中能够观察到相互作用增强的对称性破缺中起着关键作用。
2020-08-04 cond-mat.mes-hall
Single layer graphene with electronic properties as gated bilayer
我们证明,单层石墨烯表现出双层的电子结构时,它连接到两个门控双层。门控双层的能隙特性在单层中被诱导,并且它持续分离双层的距离高达20 nm。最重要的是,我们报告的外观拓扑保护的无隙状态本地化在一个单一的石墨烯层时,遥远的双层不同的堆叠顺序。一维电流在单层石墨烯中的拓扑状态下流动,这一发现表明石墨烯在纳米电子学中的新开发。
2019-06-24 cond-mat.mes-hall
Investigating the Transition Region in Scanned Probe Images of the Cyclotron Orbit in Graphene
冷却的扫描探针显微镜(SPM)已经用于在磁场中通过高迁移率石墨烯对电子的回旋轨道进行成像。1 -5在图案化为霍尔棒几何形状的hBN-石墨烯-hBN器件中,磁场将从一个窄触点注入的电流Ii聚焦到位于整数个回旋直径之外的另一个窄触点中,从而产生电压Vc。聚焦程度通过跨阻Rm = Vc/Ii来测量。在SPM中,尖端可以通过偏转电子进入或远离第二接触来分别增强或降低样品中的电导。3,4我们的磁聚焦SPM图像具有一个区域,在该区域中,尖端从增强电导过渡到降低样品中的电导,其中尖端引起的跨阻变化等于零。在本文中,我们研究了当我们调制电子密度n和磁场B时,石墨烯样品中该区域的位置如何变化。通过绘制不同电子密度和磁场的跨阻变化的线切割,我们确定了拐点的趋势,其中尖端从增强到降低样品中的电导。从每个过渡区的位置,我们表明,回旋直径的电子轨迹可以得到,并解释了拐点位置的趋势,不同的电子密度和磁场。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall
Bilayer graphene inclusions in rotational-stacked multilayer epitaxial graphene
在SiC的C-终止表面上生长的多层外延石墨烯中的附加组分,其表现出AB-堆叠的石墨烯双层的特征电子性质,在该材料的磁光响应中被识别。我们表明,这些夹杂物代表了一个明确的平台,准确的磁谱未扰动的石墨烯双层。
2011-01-23 cond-mat.mes-hall
Nanoindentation of a circular sheet of bilayer graphene
采用分子动力学模拟研究了双层石墨烯的纳米压痕。我们比较了我们的模拟结果与弹性理论的基础上的非线性Föppl-Hencky方程与刚性边界条件。比较了双层石墨烯和单层石墨烯的力偏转值。双层石墨烯的杨氏模量估计为0.8TPa,其接近于石墨的值。此外,在低温下在中心载荷下的几乎平坦的双层膜与室温下的膜相比具有小14 $%$的杨氏模量。
2011-05-12 cond-mat.mes-hall
Influence of Disorder on Electron-Hole Pair Condensation in Graphene Bilayers
石墨烯双层可以凝聚成具有支持无耗散逆流超电流的自发层间相位相干性的状态。在这里,我们解决的石墨烯双层平均场和Kosterlitz无临界温度的无序的影响,并报告一个简单的标准对凝聚的生存。
2008-08-08 cond-mat.mes-hall
Resistance noise in electrically biased bilayer graphene
我们证明了双层石墨烯中的低频电阻波动或噪声与其能带结构密切相关,并且当导带和价带之间的间隙为零时显示出最小值。利用双栅双层石墨烯器件,我们独立地调节了零禁带和电荷中性点,这为研究双层石墨烯的低能能带结构、电荷局域化和屏蔽特性提供了一种通用的机制.
2008-12-16 cond-mat.mes-hall
Magnetoelectric effect in bilayer graphene controlled by valley-isospin density
我们发现,双层石墨烯表现出磁电效应,形式上类似于那些常见的带绝缘体与打破反转和时间反转对称性。双层石墨烯表现出的磁电响应具有三个不寻常的特征:(i)与大多数其他磁电介质不同,双层石墨烯是导体,(ii)双层石墨烯具有非量子化的磁电耦合,即使其电子结构不破坏宇称和时间反转对称性,以及(iii)双层石墨烯中的磁电耦合的大小由谷-同位旋密度确定,谷-同位旋密度可以通过实验来操纵。这最后一个属性也使一个纯粹的电子测量谷-同位旋密度。虽然我们的理论论证使用双层石墨烯作为例子,但它们通常适用于具有类似对称性的任何材料。
2014-08-25 cond-mat.mes-hall
Strong terahertz response in bilayer graphene nanoribbons
我们发现,存在一类石墨烯结构(双层石墨烯纳米带的子类),其在太赫兹(THz)和远红外(FIR)制度中具有异常强的光学响应。太赫兹/FIR有源双层带的峰值电导比石墨烯片中观察到的$e^2/4\hbar$的通用电导高大约两个数量级。太赫兹/FIR有源子类的标准是在$Γ$点附近具有一维无质量狄拉克费米子能量色散的双层石墨烯纳米结构。我们的研究结果克服了阻碍石墨烯在电子和光子学中潜在应用的重大障碍。
2009-05-26 cond-mat.mes-hall
Quantum Manipulation of Valleys in Bilayer Graphene: Theory and Applications
研究了双层石墨烯中谷的量子操纵。我们建立了一个有效的薛定谔模型,并确定了两个谷操纵的关键机制-能带结构翘曲和广义谷轨道相互作用。具体来说,我们在双层石墨烯中实现谷量子位/FET,作为构建基于谷的量子/经典信息处理的前瞻性量子器件。
2013-02-06 cond-mat.mes-hall
Engineering of Chern number of topological bands in bilayer graphene by in-plane magnetic field and electrical bias
本研究基于双层石墨烯完整哈密顿量,证明通过面内磁场与电偏压可实现相变并调控四个能带的陈数,为二维材料拓扑现象研究提供新思路。
2024-05-17 cond-mat.mes-hall
Quasi-classical cyclotron resonance of Dirac fermions in highly doped graphene
利用红外磁透射技术研究了高掺杂石墨烯中的回旋共振。与以前的工作,这只集中在量子制度的石墨烯的磁光特性,在这里,我们研究这个系统的准经典响应。我们证明了它具有经典回旋共振的性质,其能量与外加磁场成线性关系,有效回旋质量由费米能级m = E_F/v_F^2的位置确定。
2010-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Landau Levels of Bilayer Graphene in a WSe$_2$/Bilayer Graphene van der Waals Heterostructure
在两种不同的范德华材料之间形成的异质结构使每个组分中不存在的相互作用和功能成为可能。在这项工作中,我们表明,附近的一个原子薄的WSe $_2$片显着影响的能量的双分子层石墨烯的低朗道能级的破坏,可能是由于筛选。我们提出了一个系统的研究磁场和电位移场的朗道能级间隙的填充因子$ν$ = 1,2,3,并比较BN封装的原始双层石墨烯。在WSe $_2$ /双层石墨烯异质结构中,N = 0和1轨道波函数之间的交换主导的能量分裂显著增强,这导致在填充因子$ν$ = 0处的修改的相图和在$ν$ = 1和3处的更大的能隙。另一方面,在$ν$ = 2处的交换增强的自旋能隙减小了大约两倍。我们的研究结果表明,一种可能的方式来工程量子霍尔现象通过范德华异质结构。
2019-11-04 cond-mat.mes-hall
Twisted bilayer graphene with Kekule distortion: isolated flat band
具有魔角的扭曲双层石墨烯由于在费米能级处存在孤立的平带而表现出强相关的电子性质。我们研究了扭曲双层石墨烯与基板上的两个层。衬底诱导每个石墨烯层Kekul $\acute{e}$畸变。用连续狄拉克费米子模型和紧束缚模型研究了系统。这两种研究都得出了类似的结论,即可能出现超窄带宽的孤立平坦带。
2019-07-28 cond-mat.mes-hall
Quantizing momentum transport in bilayer graphene
超净双层石墨烯中的动量输运以粘性输运为特征。在量子化磁场时,动量流通过回旋加速器轨道的导引中心。在这项研究中,我们推导出量子霍尔粘度的双层石墨烯,这是下一个拓扑特征后,量子霍尔效应。这可以在非局部磁阻测量中检测到,非局部磁阻测量随磁阻的量化步骤而变化。
2019-09-20 cond-mat.mes-hall
The effect of bilayer domains on electronic transport properties of epitaxial graphene on SiC
对在碳化硅上的纯单层外延石墨烯(SiC/G)上制造的霍尔条器件的磁输运测量显示出载流子浓度和迁移率在晶片尺寸维度上的非常紧密的分布。相比之下,含有双层石墨烯域的SiC/G器件显示出与双层含量的量相关的电子性质的变化。
2015-02-06 cond-mat.mes-hall
Replay to "Comment on 'Screening in gated bilayer graphene' "
我们讨论了双层石墨烯带隙随栅压和掺杂的变化规律。与Kuzmenko等人[Phys. Rev. B \textbf{80},165406(2009)]获得的实验数据的比较证明了良好的一致性。
2010-11-25 cond-mat.mes-hall
Electron Tunneling in Monolayer and Bilayer Graphene
利用全紧束缚模型研究了单层和双层石墨烯晶格中电子隧穿势垒的行为。重点讨论了共振隧穿特性和谷间散射几率。结果表明,单层和双层石墨烯的垂直入射透射概率表现出不同的性质。计算结果表明,石墨烯体系中的谷电子可以通过改变外电势的结构参数来检测、产生和控制。
2008-08-22 cond-mat.mes-hall
Electron-optical phonon coupling in suspended bilayer graphene
利用电输运实验和散粒噪声测温技术研究了悬浮双层石墨烯中的电子-声子传热速率。与通过三体超碰撞散射具有热流的单层石墨烯相反,我们发现双层石墨烯中的规则电子-光学声子散射在电子能量$ \gtrsim 0.15$ eV处提供主导散射过程。我们确定这些双层石墨烯的固有热流过程的强度,并找到良好的协议与理论估计时,考虑到区域边缘和区域中心的光学声子。
2014-09-22 cond-mat.mes-hall
Topological Zero-Line Modes in Folded Bilayer Graphene
我们从理论上研究了一个折叠的双层石墨烯结构作为一个实验上可实现的平台,以产生一维拓扑零线模式。我们证明了折叠的双层石墨烯下的外部栅极电位,使可调的拓扑导电沟道中形成的折叠区域,和垂直的磁场可以用来提高外部杂质存在时的导电。我们还通过实验表明,我们提出的折叠双层石墨烯结构可以以可控的方式制造。我们提出的系统通过考虑平面双层石墨烯(即,精确操纵双层石墨烯上的垂直和横向栅极之间的对准),通过利用栅极诱导的拓扑导电沟道,在设计实际低功率电子器件中提出了新的策略。
2018-09-11 cond-mat.mes-hall
Electronic transport of bilayer graphene with asymmetry line defects
在本文中,我们研究了具有(不对称)线缺陷的双层石墨烯的量子特性。在线缺陷周围发现了局域态。因此,在双层石墨烯的某一层上的线缺陷可以导致电传输通道。通过沿缺陷方向施加偏压,利用Landauer-Büttiker理论计算了含缺陷双层石墨烯的电导率,并与完整双层石墨烯的电导率进行了比较,结果表明沟道对电导率有显著影响.这种一维线电通道具有在纳米工程中应用的潜力。
2016-03-30 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of graphene-based bilayer systems
本文综述了双层石墨烯体系电子性质的理论和实验研究。讨论了三种类型的双层堆叠:AA,AB和扭曲的双层石墨烯。本文综述了单电子性质、静电场和磁场效应、双层介观体系、自旋轨道耦合、直流输运和光学响应、自发对称性破坏和其他相互作用效应。材料的选择旨在向读者介绍双层石墨烯理论和实验研究中最常见的研究课题。
2016-10-23 cond-mat.mes-hall
Raman spectra of misoriented bilayer graphene
我们比较了单层石墨烯与双层石墨烯的拉曼散射光谱的主要特征,其中两层石墨烯是任意取向错误的。的2D带的配置文件是非常相似的,只有一个组件,相反的四个相称的Bernal双层。这些结果与最近的理论计算结果一致,并指出单层石墨烯和错取向双层石墨烯的电子结构的相似性。另一个新的方面是,2D频率对激光激发能的依赖性在后两种系统中是不同的。
2008-05-05 cond-mat.mes-hall
Weiss oscillations in the magnetoconductivity of modulated graphene bilayer
我们提出了一个双层石墨烯的磁导率外斯振荡的理论研究。研究了双层石墨烯在垂直磁场和单向弱电调制作用下的磁导率张量的$σ_{yy}$分量,证明了该体系具有Weiss振荡.我们发现,Weiss振荡的双层石墨烯的磁导率的增强和更强大的温度相比,在传统的二维电子气系统,而他们是不那么强大的温度相比,单层石墨烯。此外,我们还发现了由于石墨烯中准粒子的手性性质,$π$和$2π$在磁导振荡中与单层石墨烯和传统2DEG系统相比的相位差.
2008-04-29 cond-mat.mes-hall
Electromagnetic response and pseudo-zero-mode Landau levels of bilayer graphene in a magnetic field
研究了双层石墨烯在磁场中的电磁响应,并与单层石墨烯的电磁响应进行了比较。这两种类型的石墨烯在介电和屏蔽特性方面在质量上非常相似,特别是那些来自真空波动的特性,但双层的影响通常要大得多。零(能量)模式朗道能级的存在是石墨烯特有的特征。在双层膜中,与单层膜不同,零模能级的影响变得可见,甚至在密度响应中占主导地位,因为外部可控的带隙发展。指出双层石墨烯的准零模能级分裂是由面内电场或注入电流控制的。此外,还建立了双层石墨烯的低能有效规范理论。
2008-04-23 cond-mat.mes-hall
Compressibility of bilayer graphene
双层石墨烯是最近分离出的一类有趣的多体系统,具有大量手性准粒子。我们提出的双层石墨烯的电子可压缩性的理论结果是基于一个四带连续能带结构模型结合随机相位近似处理的电子相关性。我们发现,在低载流子密度下,电子-电子相互作用强烈抑制了可压缩性。相关性不会导致任何定性的新特征,但对于定量理解石墨烯双层的这种基本热力学性质至关重要。
2010-05-12 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit coupling in a graphene bilayer and in graphite
采用紧束缚模型和原子内LS耦合研究了双层石墨烯和石墨中的内禀自旋轨道相互作用。双层石墨烯和石墨中的自旋-轨道相互作用比单层石墨烯中的相互作用大约一个数量级,这是由于层间跳跃混合了π和σ带。它们的值在0.1 - 1 K的范围内。自旋-轨道耦合在双层石墨烯中打开了一个间隙,并且它也产生了两个边缘模式。在正交石墨中,自旋轨道耦合最大,为1-4K,没有反转中心。
2010-03-08 cond-mat.mes-hall
Half Metallic Bilayer Graphene
电荷中性双层石墨烯具有带隙的基态,如传输实验所证明的。分层反铁磁自旋密度波(LAF)态是一种可能的基态,其中顶层和底层的自旋具有相同的幅度和相反的方向。我们提出,在垂直于石墨烯平面的电场中,轻电荷的双层石墨烯可能是半金属,这是由于LAF态中的反转和粒子-空穴对称性破缺。我们明确地表明,通过使用平均场论的双层石墨烯的2层哈伯德模型。
2013-03-06 cond-mat.mes-hall
Pseudospin valve in bilayer graphene: towards graphene-based pseudospintronics
我们提出了一个非磁性的,基于赝自旋的自旋阀的版本,其中在相邻区域的石墨烯双层的赝自旋极化由外部门控制。数值计算表明这种器件具有较大的开关比。这一发现为赝自旋电子学的实现提供了希望:一种基于赝自旋操纵的电子学形式,类似于自旋电子学应用中对物理自旋的控制。
2009-06-18 cond-mat.mes-hall
Minimal conductivity in bilayer graphene
使用Landauer公式方法,证明了在双层石墨烯中实验发现的$e^{2}/h$级的最小电导率是其本征性质。对于理想晶体的情况,电导率变为等于$e^{2}/2h$/谷/自旋。考虑双层石墨烯中的零温散粒散粒噪声,计算了Fano因子。其值$1-2/π$接近于先前对于单层石墨烯发现的值的1/3。
2006-06-23 cond-mat.mes-hall
Transmission through a biased graphene bilayer barrier
我们研究了在层间施加偏压的情况下,通过石墨烯双层的电子传输。我们考虑不同的几何形状,涉及单层和双层之间的界面和两个双层之间。所施加的偏压打开一个相当大的差距内的双层势垒区的光谱,从而导致大的变化,由所施加的偏压控制的传输概率和电子电导。
2007-11-26 cond-mat.mes-hall
Charge detection in a bilayer graphene quantum dot
我们展示了一个双层石墨烯量子点与集成的电荷检测器的测量。焦点在于使得能够利用位于岛直径约为100 nm的双层石墨烯量子点旁边约35 nm处的30 nm宽的双层石墨烯纳米颗粒进行电荷检测。纳米粒子中的局部共振可以成功地用于检测点中的单个充电事件,即使在量子点库仑峰不能通过常规技术测量的情况下。
2011-10-26 cond-mat.mes-hall
Energy levels of monolayer -- AA-stacked bilayer graphene quantum dots
本文研究了由单层石墨烯的圆形量子点和无限单层石墨烯的圆形量子点组成的混合系统的能谱电子性质。我们建立了相关的能级和波函数使用连续介质模型和锯齿形边界条件在石墨烯单层-双层界面的分析结果。我们研究了垂直磁场、量子点半径和电场对这两种混合量子点的影响。我们将我们的结果与以前发表的工作进行比较,并探索这种混合系统量子点的潜在用途。
2021-07-29 cond-mat.mes-hall
Drude weight, cyclotron resonance, and the Dicke model of graphene cavity QED
当二维电子气的回旋跃迁与腔光子模近似共振时,腔量子电动力学的Dicke模型在凝聚态中近似实现。我们指出,在强耦合极限下,腔回旋共振的Dicke模型必须补充一个在腔光子场中为二次的项,并抑制该模型向超辐射态的跃迁。我们开发的石墨烯腔回旋共振的理论,并表明,二次项,这是缺乏在石墨烯的低能狄拉克模型哈密顿量,在这种情况下动态产生的虚拟带间跃迁。
2012-07-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tuning anti-Klein to Klein tunneling in bilayer graphene
我们发现,在有间隙的双层石墨烯,准粒子隧穿和相应的Berry相可以控制,使其表现出单层石墨烯的功能,如克莱因隧道。Berry相位由基于双层石墨烯的高质量Fabry-Pérot干涉仪检测。通过提高电荷载流子的费米能级,我们发现在带隙双层石墨烯中,Berry相可以从$2π$连续调谐到$0.68π$,与原始双层石墨烯中$2π$的恒定Berry相相反。特别地,我们观察到$π$的Berry相,其为单层石墨烯的标准值。随着Berry相的减小,正入射时载流子的相应传输概率清楚地表明了从反Klein隧穿到近乎完美的Klein隧穿的转变。
2018-02-12 cond-mat.mes-hall
Comment on "Dielectric screening and plasmons in AA-stacked bilayer graphene"
在这篇评论中,我们指出了题为“AA堆叠双层石墨烯中的介电屏蔽和等离子体激元”的论文中的一些方程和结果是不正确的。此外,我们提出了我们的结果,这似乎是更正确的。
2014-10-17 cond-mat.mes-hall
Tunneling Plasmonics in Bilayer Graphene
我们报告了由于相邻石墨烯层之间的电子隧穿等离子体效应的实验签名。在亚纳米分离下,这样的层可以形成具有Bernal堆叠的强耦合双层石墨烯或具有随机堆叠顺序的弱耦合双层石墨烯。由于层间隧穿的影响在前一种情况下占主导地位,但在后者可以忽略不计。我们通过红外纳米成像发现,与单层和双层石墨烯相比,双层石墨烯支持具有更高限制程度的等离子体,这是层间隧穿的直接结果。此外,我们能够通过在宽电压范围内的门控关闭双层石墨烯中的等离子体激元。理论模型表明,这种等离子体激元关闭区域直接与双层石墨烯的带隙绝缘状态有关:这是层间隧穿的另一个含义。我们的工作揭示了双层石墨烯中的基本等离子体性质,并提出了在石墨烯少层中实现新型等离子体功能的可能性。
2015-08-31 cond-mat.mes-hall