Optical conductivity of hydrogenated graphene from first principles
通过第一性原理计算研究了氢覆盖对单面氢化石墨烯光学电导率的影响。为了解释不同程度的均匀氢覆盖，我们计算了各种尺寸的石墨烯超晶胞的复光学电导率，每个超晶胞包含单个额外的氢原子。我们使用线性增广平面波（LAPW）方法，在WIEN2k密度泛函理论代码中实现，以表明氢覆盖强烈影响复杂的光学电导率，从而影响氢化石墨烯的光学性质，如吸收。我们发现，石墨烯在红外，可见光和紫外范围内的光学电导率具有不同的特征，这取决于氢覆盖的程度。这开辟了新的可能性，通过可逆氢化来定制石墨烯的光学性质，并通过非接触式光学吸收测量来确定实验中氢化石墨烯样品的氢覆盖率。
2013-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Stacking Dependent Optical Conductivity of Bilayer Graphene
石墨烯层的光学电导率强烈地依赖于它们的堆叠顺序。我们的第一性原理计算表明，虽然单层石墨烯（SLG）和双层石墨烯（BLG）与Bernal堆叠的光学电导率在可见光区几乎是频率无关的，但扭曲的双层石墨烯（TBG）的光学电导率是频率相关的，由于能带折叠效应而产生额外的吸收特征。在实验上，我们从对比光谱中获得了不同堆叠结构的BLG的光学电导率分布。一些TBG样品在其电导率谱中显示出与我们的计算结果完全一致的额外特征，而少数样品给出了与SLG相似的通用电导率值。我们认为TBG样品的电导率谱的变化源于公度和非公度叠加的差异。我们的研究结果表明，石墨烯层的光学电导率测量确实提供了一种有效的方法来选择具有理想的电子和光学性能的石墨烯薄膜，这将极大地帮助这些大规模的错位石墨烯薄膜在光子器件中的未来应用。
2010-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Topological effect on thermal conductivity in graphene
通过分子动力学模拟，比较了石墨烯纳米带、碳纳米管和类石墨烯条（MGS）的导热性能，研究了拓扑结构对导热性能的影响.研究发现，MGS的热导率不到石墨烯纳米带的一半。MGS获得如此低的热导率的潜在机制可以归因于增强的声子-声子散射和局域化性质，这是由Mobius带的非平凡拓扑结构引起的。此外，通过计算MGS的尺寸，较低的长度/宽度比降低了其热导率，因为声子-声子散射和局部化可能会进一步提高。
2011-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Registry Effect on the Thermal Conductivity of Few-Layer Graphene
我们进行分子动力学模拟来研究配准效应对少层石墨烯热导率的影响。层间相互作用可以用Lennard-Jones势或依赖于寄存器的势来描述。我们的计算表明，在少层石墨烯的热导率从两个潜在的是彼此接近，即注册效应本质上是不重要的。这是因为少层石墨烯的热输运主要受层间呼吸模式的限制，而层间呼吸模式对配准不敏感。
2015-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Lattice thermal conductivity of pristine and doped (B,N) Graphene
本文研究了硼和氮掺杂对石墨烯声子诱导热导率的影响。这项研究是重要的，当人们必须评估的B和N掺杂的石墨烯的电子性质的有用性。我们已经通过采用密度泛函微扰理论（DFPT）来计算原始/掺杂石墨烯的原子间力=力常数进行了计算。利用线性化的玻尔兹曼输运方程（LBTE），在单模弛豫时间近似（RTA）下，计算了材料的热导率。已经发现原始石墨烯的热导率在100 K下为4000 W/mK的量级，其随着温度的升高而逐渐降低。当B掺杂量为12.5%时，热导率急剧下降96%至190 W/mK，当B掺杂量为25%时，热导率下降99%至30 W/mK。当石墨烯掺杂有N时，对于12.5%和25%的掺杂浓度，热导率分别降低至4 W/mK和55 W/mK。我们已经发现掺杂的石墨烯的热导率对温度变化的敏感性较低。还表明，石墨烯的热导率可以通过掺杂来调节，并且对掺杂浓度具有很强的依赖性。
2020-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Tuning electronic heat transport in graphene/metal heterostructures with ultralow thermal conductivity
现有的超低热导率材料由于材料中有限的电子传输而不适用于热电应用。在这里，我们提出了一类新的超低热导率材料与大量的电子热传输。我们的样品是通过热蒸发或射频磁控溅射沉积的转移石墨烯和金属钯膜（Pd，Au和Ni）的石墨烯/金属异质结构。对于蒸发的样品，我们实现了0.06 W m-1 K-1的超低热导率，声子作为主要的热载体。超低的热导率是由于石墨烯和金属中声子能量的巨大差异。有趣的是，对于溅射样品，我们发现，约50%的热量是由电子携带的，即使热导率约为0.1 W m-1 K-1。我们将电子贡献归因于电子在石墨烯中穿过原子级针孔的传输。这种具有超低导热系数和电子输运特性的新材料有望在热电领域得到应用。
2018-06-26 cond-mat.mtrl-sci
Non-contact method for measurement of the microwave conductivity of graphene
为了快速、准确地测量单层和少层石墨烯样品的微波电导率和薄层电阻，提出了一种基于高Q微波介质谐振器微扰技术的石墨烯样品电导率和薄层电阻的非接触测量方法。微波电导率测量的动态范围使得该技术对各种各样的缺陷和杂质敏感，并且可以提供快速的非接触表征方法。通常，石墨烯样品被支撑在低损耗介电衬底上，例如石英、蓝宝石或SiC。该衬底悬挂在小型高Q蓝宝石圆盘微波谐振器的近场区域中。石墨烯的存在干扰微波谐振器的中心频率和Q值。测量的数据可以根据介电常数的实部和虚部来解释，并且通过计算来解释石墨烯的电导率和薄层电阻。该方法具有很高的灵敏度和动态范围。结果报告了通过三种不同方法生长的石墨烯样品：还原氧化石墨烯（GO），化学气相沉积（CVD）和SiC上外延生长的石墨烯。后一种方法产生的电导率值比其他方法高得多。
2013-04-04 cond-mat.mtrl-sci
First principles calculations of lattice thermal conductivity in mono- and bi-layer graphene
使用第一性原理计算，我们研究了理想的单层和双层石墨烯片的晶格热导率。我们的研究结果表明，单层和双层石墨烯的固有热导率在300 K时约为2200 W/mK，该值接近于在石墨基面中理论和实验观察到的值，并且在更高的温度下，它随着预期的1/T依赖性而降低。单层和双层热导率之间的小变化表明，增加层数不会显着影响这些系统的面内热性能。
2009-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Complex conductivity of monolayer graphene and Zitterbewegung
分析了最近推导出的单层石墨烯复电导率公式。我们发现，在这个公式中的实部和虚部服从Kramers和Kronig色散关系，这是一个很好的测试单层石墨烯的复电导率的公式的有效性。我们还考虑了一个额外的测试这个公式，敏感的积分特性的电导，如著名的F和规则。我们把它写成二维形式，并证明了如果我们承认回旋质量为有效质量并取积分的主值，它完全满足。我们发现石墨烯复合物的光学电导率奇异性和石墨烯中的电子Zitterbewegung之间有着深刻的关系。也就是说，Zitterbewegung频率的值通过汤姆逊公式与最近发现的电感L和电容C的大小相关。
2019-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Conductivity in Metal-Graphene Composites: The Role of Disordered Carbon Structures, Defects, and Impurities
本文利用从头算方法研究铝-碳复合材料中非晶石墨烯界面的电子输运，发现氮杂质影响导电性，并通过空间投影揭示传导机制。
2023-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear THz Conductivity Dynamics in CVD-Grown Graphene
我们报告了CVD生长的石墨烯中的强THz诱导的透明度，其中92%-96%的峰值场被透射，而在较低的场强下为74%。时间分辨的太赫兹泵浦/太赫兹探测研究表明，吸收恢复在2-3 ps。诱导的透明性被认为是由石墨烯中载流子的非线性泵浦引起的，这抑制了光-物质相互作用特别强的光谱区域中的迁移率并因此抑制了电导率。
2011-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Isotope Effect on the Thermal Conductivity of Graphene
采用平衡分子动力学方法研究了300 K下不同同位素（C13）浓度的孤立石墨烯的热导率。在纯C12或C13石墨烯的极限下，石墨烯在锯齿形和扶手椅形方向上的TC分别为~630 W/mK和~ 1000 W/mK。我们发现，当C12和C13在不同的掺杂浓度下随机分布时，石墨烯的TC可以最大限度地降低~ 80%，在扶手椅和锯齿形方向上。因此，我们的模拟结果表明，一种有效的方法来调整的TC的石墨烯，而不改变其原子和电子结构，从而产生一个有前途的应用纳米电子学和热电的石墨烯基纳米器件。
2010-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Conductivity engineering of graphene by defect formation
输运测量揭示了石墨烯的几种奇异的电子性质。从电子学应用的角度来看，通过吸附或掺杂吸附原子来影响电子结构并因此控制电导率的可能性是至关重要的。在这里，我们表明，与预期相反，石墨烯的导电性随着空位缺陷浓度的增加而增加，超过一个数量级。通过量子力学输运计算和碳纳米片的实验研究，我们获得了插入缺陷后电导率的显著增强。我们的发现归因于缺陷诱导的中间带隙态，它在空位缺陷周围产生了一个表现出金属行为的区域。通过实施稳定缺陷来改变石墨烯的导电性对于在基于石墨烯的电子器件中产生电子结至关重要。
2009-05-08 cond-mat.mtrl-sci
Non-Drude THz conductivity of graphene due to structural distortions
该研究通过太赫兹时域光谱测量宽频下石墨烯电导率，发现电荷中性石墨烯电导率偏离Drude模型，提出结构形变引发的矢量散射势介导的赝自旋翻转背散射机制，揭示结构畸变对其太赫兹电导率的重要影响。
2023-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Electronic transport in copper-graphene composites
我们使用密度泛函框架研究了铜-石墨烯复合材料的电子输运性质。通过改变铜/石墨烯/铜（Cu/G/Cu）界面模型的界面距离，研究了复合材料的导电性。电子态密度揭示了随着Cu-G界面距离的减小，费米能级附近的铜原子和碳原子的贡献增加。用Kubo-Greenwood公式计算的模型的电子电导率表明，电导率随Cu-G距离的减小而增加。我们还发现，电导率饱和低于阈值Cu-G距离。通过计算Cu/G/Cu模型的空间投影电导率，我们表明石墨烯在小的铜-石墨烯距离处形成了电子传导的桥梁，从而提高了电导率。
2022-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Hydrogenation of Penta-Graphene Leads to Unexpected Large Improvement in Thermal Conductivity
五元石墨烯（PG）是一种具有本征带隙的新型二维材料，在电子学领域具有广阔的应用前景。在这项工作中，我们使用第一性原理晶格动力学和声子玻尔兹曼输运方程（BTE）的迭代解来确定PG及其更稳定的衍生物-氢化五石墨烯（HPG）的热导率。作为对比，我们还研究了氢化对石墨烯热导率的影响。与石墨烯氢化导致热导率急剧降低（从3590至1328 W/mK -降低63%）相反，HPG显示热导率显著增加（615 W/mK），其比PG的热导率（350 W/mK）高76%。HPG的高导热性使其比大多数其他半导体2D材料（例如过渡金属硫属化物）更导热。我们的详细分析表明，反直观的氢化诱导的热导率增强的主要原因是较弱的键的非谐性在HPG比PG。这导致较弱的声子散射氢化后，尽管在声子散射相空间的增加。HPG的高导热性可能会激发围绕HPG和PG的其他衍生物作为未来纳米电子器件的潜在材料的深入研究。从这项研究中了解的基础物理学可能会开辟一种新的策略，通过功能化控制键的非谐性来设计其他2D材料的热传输特性。
2016-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Isotopic effects on the thermal conductivity of graphene nanoribbons: localization mechanism
采用量子修正的分子动力学方法研究了长106纳米、宽4.92纳米的石墨烯纳米带（GNR）在同位素掺杂后的热导率.发现了两个有趣的现象：（1）同位素掺杂在低掺杂区有效地降低了热导率，而在高掺杂区降低的速度变慢;（2）纯GNR和掺杂GNR的热导率都随温度的升高而增加，但掺杂GNR的热导率增加速度比纯GNR慢得多。进一步的研究表明，这两种现象的物理机制与局域声子模有关，在低（高）同位素掺杂区，局域声子模的数目随同位素掺杂的增加而快速（缓慢）增加。
2010-07-30 cond-mat.mtrl-sci
Computational study of the thermal conductivity in defective carbon nanostructures
我们使用非平衡分子动力学模拟来研究包括同位素杂质在内的缺陷对碳纳米管、石墨烯和石墨烯纳米带的热导率的不利作用。我们发现，即使在结构完美的纳米管和石墨烯，同位素杂质降低了高达一半的热导率，通过减少声子平均自由程，甚至更大的热导率降低，具有相同的物理起源，发生在存在结构缺陷，包括空位和窄石墨烯纳米带的边缘。我们的计算调和以前的研究结果，不同的数量级，通过确定各种计算方法的局限性。
2012-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Stone-Wales defects on the thermal conductivity of graphene
采用形变势方法研究了石墨烯中Stone-Wales（SW）缺陷引起的应变场对声子的散射问题。在玻恩近似下得到了声子-SW散射的声子平均自由程的显式表达式。平均自由程表现出特定的$q$依赖性，在低波矢下变化为$q^{-3}$，在大的$q$下取恒定值。在考虑三声子umklapp散射、SW散射和粗糙边散射的情况下，计算了石墨烯纳米带的热导率。由于SW缺陷的热导率显着下降，而在室温和以上的声子-声子umklapp散射成为主导，在低温下被发现。与空位缺陷情况的比较表明，它们在较宽的温度范围内对GNRs热导率的降低起着更重要的作用。
2015-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Density functional theory driven phononic thermal conductivity prediction of biphenylene: A comparison with graphene
联亚苯基网络（BPN）的热输运性质是最近在实验中实现的碳原子的新型sp2杂化二维同素异形体[Fan等人，Science，372 852-856（2021）]中，使用玻尔兹曼输运方程的密度泛函理论驱动解来研究。BPN中的热传输是各向异性的，尽管两种同素异形体具有相似的sp2杂化平面结构，但获得的热导率比石墨烯低一个数量级以上。BPN的低热导率被发现源于增强的非谐性，这反过来又是BPN的晶体对称性降低的结果。
2021-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Low-Energy Conductivity of Single- and Double-Layer Graphene from the Uncertainty Principle
从应用于弹道载流子的能量-时间不确定原理推导出单层和双层石墨烯中的最小电导率值以及电导率对狄拉克点附近的电荷密度的线性依赖性。
2009-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale Graphene Disk: A Natural Functionally Graded Material --The Thermal Conductivity of Nanoscale Graphene Disk by Molecular Dynamics Simulation
在这封信中，我们调查的数值（非平衡分子动力学）和分析纳米石墨烯盘（NGDs）的热导率，并讨论了实现功能梯度材料的可能性，只有一种材料，NGDs。我们发现，NGD具有梯度导热性，可以在很大的温度范围内用作功能梯度材料。此外，我们还研究了NGDs的热导率与半径和温度的关系。我们的研究可能会启发实验工作者开发NGD基功能梯度材料，并帮助石墨烯去除芯片上的热点。
2014-09-08 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Lattice thermal conductivity of graphene with conventionally isotopic defects
研究了有限尺寸掺杂石墨烯片的热导率，重点研究了取代原子质量对热导率的影响。它表明，石墨烯掺杂的相对较重的原子的小浓度的结果在一个不成比例的令人印象深刻的下降晶格热导率。
2012-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chemically edge-carboxylated graphene enhances thermal conductivity of polyetherimide-graphene nanocomposites
在这项工作中，我们证明了石墨烯的边缘氧化可以使石墨烯-纳米片（GNP）/聚醚酰亚胺（PEI）复合材料的热导率（k）相对于石墨烯的基面的氧化有更大的提高。边缘氧化（EGO）提供了使石墨烯的基面保持完整的优点，保持其高的面内热导率（kin > 2000 Wm-1 K-1），而同时，在石墨烯边缘上引入的氧基团通过与聚醚酰亚胺（PEI）的氧基团的氢键结合增强了界面热导率，增强了整体聚合物复合材料的热导率。在本工作中，通过在氯酸钠和过氧化氢的存在下氧化石墨烯，在石墨烯的边缘上引入羧基来实现边缘氧化。另一方面，通过Hummers方法实现的石墨烯（BGO）的基面氧化使石墨烯的sp2碳-碳网络扭曲，显著降低其固有热导率，导致BGO/PEI复合材料k甚至低于原始GNP/PEI复合材料k值。发现相对于原始GNP/PEI复合材料（对于10重量% GNP含量），EGO/PEI复合材料的所得热导率提高了18%，而BGO/PEI复合材料的热导率降低了57%。2-石墨烯纳米片的三维拉曼映射用于确认和区分石墨烯上氧官能团的位置。在这项工作中提出的边缘粘合的优越效果可以导致从根本上实现高导热性聚合物复合材料的新途径。
2022-03-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Dyadic Green's Functions and Guided Surface Waves for a Surface Conductivity Model of Graphene
在石墨烯表面电导率模型的基础上，得到了电流作用下电磁场的精确解。石墨烯由无限薄的、局部的和各向同性的双侧导电表面表示。该领域获得的并矢格林函数表示为索末菲积分。给出了平面波反射和透射的解，并通过索末菲积分的极点研究了表面波在石墨烯上的传播。对于以复杂表面电导率为特征的孤立石墨烯，当且仅当电导率的虚部为正（与带间电导率相关联）时，存在适当的横电（TE）表面波，并且当电导率的虚部为负（与带内电导率相关联）时，存在适当的横磁（TM）表面波。通过在红外频率调谐化学势，可以改变电导率虚部的符号，从而允许对表面波性质进行一些控制。
2008-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductivity of a graphene strip: width and gate-voltage dependencies
我们研究了石墨烯带的导电性，同时考虑到其边缘上的静电诱导电荷积累。使用电导率对载流子浓度的局部依赖性，我们发现，与无限宽的样品相比，宽度为0.5 - 3 $% μ$ m的掺杂石墨烯条带中的静电尺寸效应可以导致有效电导率的显著（约40%）增强。在器件模拟以及石墨烯中散射机制的验证中都应考虑这种效应。
2010-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Appearance of Negative Differential Conductivity in Graphene Nanoribbons at High-Harmonics
我们从理论上研究了石墨烯纳米带在直流和交流偏置驱动场作用下的电流动力学。我们发现，石墨烯纳米带表现出负的高次谐波微分电导率。当偏置电场在外加交流电场幅值附近时，出现负微分电导。我们还观察到偶数和奇数高次谐波负微分电导率在两个相称的频率波混合。偶次谐波比奇次谐波更明显。提出了本方法在石墨烯中偶次谐波处产生太赫兹频率的可能用途。
2012-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of the structure of charged impurities and dielectric environment on conductivity of graphene
我们研究了掺杂石墨烯在半经典玻尔兹曼极限下的电导率，以及自洽输运理论下的电导率最小值。使用硬盘模型的二维分布的杂质引起的两个强烈的增加，在低载流子密度的石墨烯的电导率的斜率和一个强烈的次线性行为的电导率在高载流子密度时，杂质之间的相关距离大。另一方面，我们发现，在重掺杂的石墨烯的载流子密度的电导率的超线性依赖可能会产生从石墨烯的杂质的距离增加或允许它们的集群，而电偶极子杂质的存在可能会引起的电子-空穴的电导率的不对称性。我们表明，在顶栅配置中的电介质层的有限厚度，以及石墨烯和电介质之间的非零空气间隙的存在对电导率及其最小值产生强烈的影响。而电介质厚度的减小被示出为增加掺杂石墨烯中的导电性，并且甚至对于杂质的2D分布在中性石墨烯中产生有限的导电性。我们发现当杂质均匀分布在整个介质中时，介质厚度的增加引起电导率的超线性行为。此外，石墨烯的迁移率对其载流子密度的依赖性在定量和定性上令人惊讶地受到石墨烯-电介质间隙与带电杂质的2D分布的精确位置相结合时的强烈影响。最后，我们展示了中性石墨烯中电导率最小值的变化，因为杂质和电介质厚度之间的相关距离被改变。
2013-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductivity of graphene: How to distinguish between samples with short and long range scatterers
将准经典方程应用于石墨烯中的载流子，我们发现了一种如何从电导率测量中区分具有短程和长程散射体的样品的方法。提出的模型解释了最近的运输实验与化学掺杂以及悬浮石墨烯。
2008-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic conductivity of doped graphene due to short-range non-symmetric scattering
掺杂石墨烯的电导率被认为是考虑到散射的短程非对称缺陷，当电导率张量的纵向和横向分量出现不同。各向异性电导率张量的计算是基于准经典动力学方程的单极运输的情况下，在低温下。给出了由样品取向和栅电压（即掺杂水平）控制的有效纵向电导率和横向电压。
2010-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Conductivity of Graphene Laminate: Making Plastic Thermally Conductive
我们研究了沉积在聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底上的石墨烯层压膜的热导率。研究了两种类型的石墨烯层压材料-沉积和压缩-以确定影响热传导最多的物理参数。使用光热拉曼技术和一组石墨烯层压体厚度为9至44微米的悬浮样品进行测量。发现石墨烯层压体的热导率在室温下在40 W/mK至90 W/mK的范围内。出乎意料地发现，石墨烯薄片的平均尺寸和排列是比石墨烯层压体的质量密度更重要的限定热传导的参数。在未压缩和压缩的层压板中，热导率随平均石墨烯片尺寸线性增加。由于更好的薄片对齐，对于相同的平均薄片尺寸，压缩的层压板具有更高的导热率。通过用薄石墨烯层压膜涂覆塑料材料，塑料材料的热导率提高高达600倍的可能性具有重要的实际意义。
2014-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Amorphized graphene: A stiff material with low thermal conductivity
全碳异质结构最近已经通过单层石墨烯的聚焦离子束图案化产生。非晶化石墨烯类似于石墨烯片，其中一些六边形被五边形、七边形和八边形环的组合替代。本调查提供了一个关于声子和负载沿无定形石墨烯转移的一般看法。所开发的模型的机械和导热性能的评估产生准确的结果为原始的石墨烯和非晶化的石墨烯薄膜的获得的结果是大小无关的。我们的原子论结果表明，非晶石墨烯片可以表现出非常高的弹性模量~500 GPa和拉伸强度~50 GPa在室温下。然而，我们的研究结果表明，在较高的温度下，无定形石墨烯的机械性能下降。此外，我们表明，非晶化的石墨烯呈现出较低的热导率~15 W/mK，这比原始石墨烯小两个数量级，并且我们验证了其热导率对温度几乎不敏感，因为它由声子-缺陷散射而不是声子-声子散射主导。最后，我们的研究结果表明，非晶化石墨烯结构具有非常高的弹性模量和机械强度，以及低热导率，这对于碳基材料来说是一种不寻常的组合。
2017-03-17 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Electrical conductivity and resonant states of doped graphene considering next-nearest neighbor interaction
次近邻相互作用（NNN）被包括在掺杂石墨烯的电子光谱和电导率的紧束缚计算中。结果，我们观察到的电导率行为的变化很大，因为费米能和共振峰的位移量不相同。这种效应可以在将石墨烯的最小导电性解释为杂质或缺陷的结果的想法中具有深远的影响。最后，我们还估计了平均自由程和弛豫时间，由于共振杂质散射。
2011-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origin of the quasi-universality of the graphene minimal conductivity
事实上，大多数石墨烯样品的最小电导率$σ_0$大于理想石墨烯的公认通用值$4e^2/πh$ ;特别是，大$\gtrsimπ$倍。尽管理论研究非常活跃，但这一基本问题至今仍无法得到解释。在这里，我们提出了完全原子的量子力学估计的石墨烯最小电导率，电子-电子相互作用被认为是在密度泛函理论的框架。我们展示了第一个决定性的证据，占主导地位的作用上的最小电导率的带电杂质的波纹，这没有明显的影响。此外，结合扩散金属石墨烯的对数标度律，我们阐明了在$8e^2/h > σ_0 \gtrsim 4e^2/h$范围内普遍观察到的最小电导率的起源。
2010-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman Optothermal Technique for Measuring Thermal Conductivity of Graphene and Related Materials
我们描述了基于拉曼光谱的方法来测量薄膜的热导率，并回顾了与石墨烯和其他二维材料相关的这项技术所取得的显著成果。光热拉曼光谱法有助于发现石墨烯独特的热传导性质。在这种方法中，拉曼光谱被用来确定局部温度的样品，而激发激光被用作热源。拉曼光谱在研究悬浮石墨烯和石墨烯基薄膜的热导率方面的成功促使该技术扩展到其他材料系统和薄膜。
2017-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origin of Universal Optical Conductivity and Optical Stacking Sequence Identification in Multilayer Graphene
我们表明，在正常的$N$层的石墨烯多层膜的通用光学电导率的起源是一个新兴的手征对称性，保证了$σ(ω)=Nσ_{uni}$在低和高的频率限制。[ $σ_{uni}=(π/2) e^2/h$ ].我们使用这种物理关系到中频电导率趋势的多层堆叠序列的定性特征。
2009-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermal conductivity of graphene flakes: Comparison with bulk graphite
在Klemens近似的框架下，提出了一个简单的石墨烯晶格热导率模型。通过对第一性原理得到的声子模进行平均，分别引入了纵、横声子支的Gruneisen参数。计算结果表明，石墨烯的Umklapp极限热导率随着石墨烯片线性尺寸的增大而增大，当石墨烯片尺寸为几微米量级时，其热导率可超过块状石墨的基面热导率。所得结果与实验数据一致，反映了石墨烯中声子输运的二维性质。
2009-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal conductivity of graphene in Corbino membrane geometry
采用局部激光激发和斯托克斯与反斯托克斯拉曼散射信号强度比的温度读出来研究大尺寸石墨烯膜的热性质。导热系数κ~ 600 W/m \cdot K的结论值小于先前报道的，但仍然验证了石墨烯是非常好的热导体的结论。
2010-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductivity of graphene on boron nitride substrates
本文从理论上计算了六方氮化硼（h-BN）衬底上单层和双层石墨烯的无序限制电导率，并与最近的实验结果进行了比较。该比较导致直接定量估计h-BN系统上石墨烯中短程和长程无序的潜在无序强度。我们发现，与相应的SiO $_2$衬底相比，石墨烯和h-BN之间良好的界面质量导致了对带电杂质散射的强烈抑制，从而使石墨烯在h-BN系统上产生了非常高的迁移率。
2010-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Divergence of the Thermal Conductivity in Uniaxially Strained Graphene
通过平衡态分子动力学模拟研究了应变和同位素无序对悬浮石墨烯热输运的影响。我们表明，非应变石墨烯的热导率，计算从平衡时的热流波动是有限的，并在有限的温度下收敛与大小。相比之下，应变石墨烯的热导率随模型的尺寸几何发散，当应变超过相对较大的阈值2%时。声子人口和寿命的分析解释了分歧的热导率的结果，在占领的低频面外声子的变化，并增加其寿命，由于应变。
2013-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Finite Conductivity Minimum in Bilayer Graphene without Charge Inhomogeneities
玻尔兹曼输运理论在单层石墨烯的线性带交叉附近和双层石墨烯的二次带交叉附近失效。我们报告了一个数值研究，评估了当费米能级位于双层石墨烯的带交叉能量附近时，带间相干性在运输中的作用。我们发现，带间相干增强导电，它在石墨烯的最小电导率现象中起着至关重要的作用。这种行为是定性捕获的近似理论，它对待带间的相干性在弛豫时间近似。在此短程无序模型研究的基础上，我们得出结论，电子空穴水坑的形成是不是一个必要条件，在石墨烯中的有限电导率在零平均载流子密度。
2010-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Density dependent electrical conductivity in suspended graphene: Approaching the Dirac point in transport
我们从理论上考虑，与现有的实验文献相比，门控单层石墨烯的电导率作为载流子密度，温度和无序的函数，以评估在高质量悬浮石墨烯中使用输运研究访问狄拉克点的前景。我们发现，石墨烯电导率的温度依赖性周围的电荷中性点提供的信息如何接近系统可以接近狄拉克点，虽然长程和短程之间的竞争，以及扩散和弹道输运可能会大大复杂的图片。我们还发现，声学声子散射对石墨烯电阻率的贡献总是相关的狄拉克点，在较高密度的情况下，声学声子对电阻率的贡献被强烈抑制在低温布洛赫-Grüneisen制度。我们提供了详细的数值计算结果的温度和密度依赖的导电性悬浮石墨烯。
2013-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-temperature thermal conductivity in polycrystalline graphene
对多晶石墨烯的低温热导率进行了理论研究。通过考虑样品边界、点缺陷和晶界上的散射，计算了三支声学声子的贡献。声子散射由于样品的边界和晶界示出，导致在$T^α$ -行为的热导率，其中$α$在1和2之间变化。这种行为被发现是更明显的纳米尺寸的晶界。PACS：65.80.Ck，81.05.ue，73.43.Cd
2012-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermally activated conductivity in gapped bilayer graphene
这是一个门控双层石墨烯-一种新型的半导体材料，具有可调的带隙的电子输运的理论研究。结果表明，哪一层的赝自旋相干增强了亚带电导率，有利于热激活输运。提出的机制也可以导致非单调的电导率与温度的依赖性在带隙尺寸的顺序为10毫电子伏。这种效应可以在夹在氮化硼中的带隙双层石墨烯中观察到，其中电子-空穴水坑和弯曲声子被强烈抑制。
2012-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of the diffusive conductivity of bilayer graphene
假设扩散载流子输运和采用有效介质理论，我们计算的温度依赖性的双层石墨烯导电性由于费米面加宽作为载流子密度的函数。我们发现电导率的温度依赖性强烈地依赖于无序的量。在与大多数实验相关的范围内，电导率是T/T* 的函数，其中T* 是由无序设定的特征温度。我们表明，从不同的群体采取的实验数据崩溃到一个理论上预测的标度函数。
2010-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low temperature high-frequency monolayer graphene conductivity as a manifestation of Zitterbewegung
我们认为狄拉克电子在单层石墨烯中的Zitterbewegung现象是E.自由空间中相对论性电子的薛定谔。因此，我们表明，单层石墨烯的狄拉克电子振荡，即产生电子位置的平均值附近的快速波动，具有相当高的频率，但远低于自由空间中的相对论电子。研究了单层石墨烯中由费米-狄拉克分布形成的电导率电子波包的Zitterbewegung与高频复电导率的关系。因此，我们发现单层石墨烯的电磁谐振特性可以通过一组等效振荡电路来模拟。这是有用的，以便赋予电磁过程的连续性，这对于将石墨烯结合到电子系统中特别重要。
2020-04-16 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
Comment on 'First principles calculation of lattice thermal conductivity in mono- and bi-layer graphene' (arXiv:0902.0642)
在最近的预印本中，Kong等人，arXiv：0902.0642v1（2009）声称“从第一原理”计算单层和双层石墨烯的晶格热导率。主要的发现是，Umklapp限制的热导率仅略高于沿基面的高质量块状石墨的热导率，并且它并不强烈地依赖于原子层的数量。在这里，我们解释说，孔等人的计算使用了一个截断程序与“隐藏”的参数，截止频率的长波长声学声子，这基本上决定了最终的结果。与块状石墨不同，在石墨烯中引入长波声子的截止频率没有物理依据。这导致了对石墨烯晶格热导率的严重低估，以及对原子层数依赖性的错误结论。我们概述了计算石墨烯的晶格热导率的适当方法，这需要引入其他散射机制，以避免热导率积分的对数发散。
2009-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Superior enhancement in thermal conductivity of epoxy/graphene nanocomposites through use of dimethylformamide (DMF) relative to acetone as solvent
University of Oklahoma（俄克拉荷马大学）
研究比较了DMF和丙酮作为溶剂对环氧/石墨烯复合材料热导率的影响，发现DMF可使热导率提高44%，并提供更均匀的石墨烯分散。
2022-08-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Terahertz s-SNOM reveals nonlocal nanoscale conductivity of graphene
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；Kyoto University（京都大学）
太赫兹s-SNOM技术用于测量石墨烯的非局部纳米尺度导电性，揭示其在太赫兹范围内的材料特性及性能限制。
2026-02-13 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Transport Conductivity of Graphene at RF and Microwave Frequencies
我们测量了石墨烯共面波导从直流（DC）到13.5GHz，并表明，表观电阻（在寄生阻抗的存在下）具有二次频率依赖性，但本征电导率（没有寄生阻抗的影响）是频率无关的。因此，在我们的设备中，复数交流电导率的实部与DC值相同，虚部为~0。石墨烯通道被建模为平行的磁阻-电容网络，其频率依赖性与动量弛豫时间约为2.1 ps的Drude电导率相同，突出了交流（AC）电子输运对石墨烯电磁特性的影响。这可以导致高速模拟场效应晶体管、混频器、倍频器、低噪声放大器和辐射探测器的优化设计。
2015-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Conductivity of Twisted Bilayer Graphene Near the Magic Angle
在考虑晶格弛豫效应的情况下，对扭曲双层石墨烯（TBG）在魔角附近的能带结构和光电导特性进行了理论研究。结果表明，电导率谱由一系列与能带结构中的范霍夫奇异性相关的峰组成，峰能量随扭转角的变化而系统地演化. TBG的晶格弛豫效应改变了其能带结构，特别是平带，导致电导率峰的显著位移。这些结果表明，光学电导率的光谱特征可以作为指纹，探索能带结构，带隙和晶格弛豫的魔角TBG，以及确定其旋转角度。
2020-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plasmon anomaly in the dynamical optical conductivity of graphene
我们从理论上考虑了在带电杂质的随机静电势存在下，等离子体激元集体模对石墨烯频率依赖电导率的影响。我们开发了一个运动方程的方法，适用于相对论狄拉克电子在石墨烯，允许分析高频渐近解的存在下的无序和相互作用。我们表明，存在的声学等离子体激元极点（即等离子体激元频率消失在长波长的波矢量的平方根）在石墨烯的逆动力学介电函数引起一个强烈的变化与频率的相对论电子气在石墨烯上的带电杂质的电位的屏蔽效应。所得到的频率依赖性杂质散射率在频率依赖性石墨烯光学电导率中产生宽峰，该峰的振幅和位置对系统中的无序和相互作用的详细特性敏感。在频率依赖性石墨烯电导率中的光谱权重的这种样品（即无序、电子密度和相互作用强度）依赖性重新分布可能已经在光学测量中实验观察到。
2013-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal conductivity of mass-graded graphene flakes
本文采用非平衡分子动力学模拟研究了质量梯度石墨烯片的热传导。研究发现，质量梯度石墨烯片在热传导过程中没有表现出热整流效应。研究了导热系数与热流密度和质量梯度的关系，证实了结果的普遍性，并讨论了导致热整流效应消失的机理。
2011-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
