Gauge fields in graphene with nonuniform elastic deformations: A quantum field theory approach
研究了应变下石墨烯中电子的低能连续极限理论。我们利用弯曲空间中的量子场论分析了系统变形为有效规范场的效应。我们研究了面内和离面变形，得到了任意非均匀薄片变形引起的有效规范场的封闭表达式。所得结果揭示了局域磁场与黎曼曲率之间的一个迄今被忽视的显著关系。
2015-11-27 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-th
Quantum Hall States in Graphene from Strain-Induced Nonuniform Magnetic Fields
我们研究应变诱导量子化朗道能级在石墨烯。具体而言，电弧弯曲应变被发现会导致不均匀的伪磁场。使用一个有效的狄拉克模型，它描述了节点周围的低能量物理，我们表明，在应变诱导的伪磁场中的石墨烯的几个关键的定性性质是不同的相比，外部施加的物理磁场的情况下。我们讨论如何使用不同的应变强度，使我们能够在空间上分离的两个组件的赝旋量的不同的子晶格的石墨烯。这些结果进行检查对紧束缚计算的石墨烯蜂窝状晶格，这被发现表现出所有描述的功能。此外，我们发现，在平均场水平上引入哈伯德排斥引起A和B子晶格之间的可测量的极化差异，这提供了一个独立的实验测试的理论在这里。
2012-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Analytic solution to pseudo-Landau levels in strongly bent graphene nanoribbons
本文同等处理非均匀 Fermi 速度与赝磁场，给出强弯曲石墨烯纳米带赝朗道能级的解析解，可由 ARPES 和输运实验检验并推广至其他材料。
2023-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fingerprints of a position-dependent Fermi velocity on scanning tunnelling spectra of strained graphene
石墨烯中的非均匀应变引起费米速度的位置依赖性，如最近通过扫描隧道光谱实验所证明的。在这项工作中，我们研究了位置相关的费米速度对应变石墨烯的局域态密度（LDOS）的影响，没有和存在一个均匀的磁场。从紧束缚计算得到的LDOS的变化成功地解释了狄拉克方法内的解析表达式。这些表达式还纠正了文献中忽略应变诱导各向异性的粗略费米速度替代。所报道的分析结果可能是有用的理解的非均匀应变效应的扫描隧道光谱的石墨烯，以及当它暴露于外部磁场。
2018-01-23 cond-mat.mes-hall
Manipulating the fully spin-polarized edge currents in graphene ribbon
在紧束缚模型下，考虑了磁场的轨道分裂效应和塞曼分裂效应，数值研究了非均匀磁场作用下石墨烯中电子的完全自旋极化边缘态.我们表明，完全自旋极化电流可以操纵的栅极电压。为了在自旋相关输运中利用全自旋极化电流，设计了一个三端实验，并期望输出全自旋极化电流。这可能在基于自旋的纳米器件中具有重要应用。
2011-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Semiclassical Analysis of Tunneling in Graphene under Nonuniform Electrostatic and Magnetic Fields
St Petersburg State University（圣彼得堡国立大学）
针对单层石墨烯n-p-n结，发展了狄拉克费米子在垂直磁场下隧穿的半经典理论，考虑一般静电势和任意磁场，推导了反射和透射系数的显式表达式，并分析了Fabry-Pérot共振和“魔角”条件。
2026-06-17 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
The Haldane model under nonuniform strain
我们利用紧束缚方法研究了应变下的Halfton模型，并将所得结果与连续极限近似进行了比较。如在石墨烯中，非均匀应变导致时间反转保持伪磁场，其诱导（伪）朗道能级。与实磁场不同，应变在不同的谷值处提升了零阶赝朗道能级的简并度。此外，对于单轴应变下的锯齿形边缘，应变通过诱导其能量色散的倾斜来去除伪朗道能级内的简并性。后者是由于对连续极限哈密顿量的次领先阶修正引起的，而这对于真实的磁场是不存在的。我们发现，在Haldron模型中，对于最低的伪朗道能级，对倾斜的主要贡献与石墨烯不同。此外，虽然应变并没有强烈修改的边缘状态的色散，他们的相互作用与伪朗道水平是不同的扶手椅和锯齿形带。最后，我们研究了在拓扑跃迁的临界点处应变对Halfton模型能带结构的影响，从而揭示了量子反常Hall系统中非平凡拓扑与应变之间的相互作用.
2017-05-24 cond-mat.mes-hall
Raman spectroscopy at the edges of multilayer graphene
边缘自然存在于单层石墨烯样品中。类似地，多层石墨烯样品中的各个石墨烯层贡献了它们自己的边缘。我们研究了在n层石墨烯（nLG）上放置石墨烯层的边缘处的拉曼光谱。我们发现，从顶部石墨烯层的边缘观察到的D带呈现出与离子注入诱导的无序（n +1）LG相同的线形。基于D和2D谱带的光谱特征，我们确定了两种类型的取向配置在机械剥离的双层和三层石墨烯的边缘，其边缘从其光学图像中排列良好。
2014-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anti-Poiseuille flow in neutral graphene
石墨烯中载流子的流体动力学流动是一种能量流动，不同于常规流体中的通常质量流动。在中性石墨烯中，能量流与电流解耦，使得难以观察流体动力学效应并通过电流测量来测量电子流体的粘度。特别是，我们表明，标志Poiffille流在一个狭窄的通道不能驱动的电场，无论在通道边缘的边界条件。然而，可以观察到不均匀的电流密度，类似于众所周知的弹道扩散交叉的情况。在通道边界上的镜面散射的假设下，实现了具有均匀电流密度的标准扩散行为。通过施加弱磁场也可以使这种流动不均匀。在这种情况下，电流密度分布的曲率由无序辅助的电子-声子散射主导的准粒子复合过程-所谓的超碰撞决定。
2021-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Stable hydrogenated graphene edge types: Normal and reconstructed Klein edges
氢化的石墨烯边缘被假定为扶手椅形、锯齿形或两者的组合。我们发现，锯齿形不是最稳定的完全氢化的结构沿<2-1-10>方向。相反，氢化克莱因和重建克莱因为基础的边缘被发现是积极更有利的，稳定性接近扶手椅边缘。这些新结构“统一”了石墨烯边缘拓扑结构，最稳定的平坦氢化石墨烯边缘总是由成对键合的C2H4边缘基团组成，而不管边缘取向如何。当考虑边波纹时，CH3边群是最稳定的。这些新的基本氢终止的边缘具有重要的意义，石墨烯边缘成像和光谱学，以及石墨烯生长，纳米管切割，和nanoriginates的形成和行为的机制。
2013-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optimal model of semi-infinite graphene for ab initio calculations of reactions at graphene edges by the example of zigzag edge reconstruction
我们调查的参数的半无限石墨烯的基础上的石墨烯纳米颗粒在周期性的边界条件下的影响的准确性的从头计算的反应在石墨烯边缘的例子的第一阶段的锯齿形石墨烯边缘的重建，形成一个五边形-七边形对。它示出，适当地收敛的结果，纳米线应包括至少6个之字形行和周期性的图像对沿纳米线轴应分开至少6个六边形。发现形成孤立的五边形-七边形对的会聚反应能和活化能垒分别为-0.15 eV和1.61 eV。它还揭示，这种缺陷减少石墨烯边缘的磁化仅在局部，但在相反的纳米线边缘的自旋顺序从反平行（反铁磁）切换到平行一个（铁磁）时，增加缺陷密度。
2022-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge State Magnetism of Single Layer Graphene Nanostructures
我们使用哈伯德模型的平均场论研究了石墨烯纳米结构的边态磁性。我们研究了石墨烯锯齿形边缘的磁性如何受到其他类型的终止边缘和缺陷的影响。通过对规则形状（如多边形纳米点和纳米带）和不规则形状的详细研究，我们得出结论，锯齿形边缘的磁性非常强大。我们的计算表明，长度超过三到四个重复单元的锯齿形边缘总是磁性的，而不管其他边缘，规则或不规则。因此，我们清楚地表明，石墨烯纳米结构的边界边缘的边缘不规则性和缺陷不会破坏边缘状态磁性。
2008-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-controlled ultraviolet photo-etching of graphene edges
研究了正负栅电场作用下石墨烯在紫外光照射下的化学反应性。当施加负栅极电压时，石墨烯边缘被选择性地蚀刻，而对于正栅极电压，反应性被显著抑制。氧吸附到石墨烯上受到在先前的电测量期间实现的最终状态的费米能级的显著影响。在负到正栅极扫描之后的UV照射导致主要的氧解吸，而在相反方向上的栅极扫描之后的UV照射导致石墨烯边缘的蚀刻。
2013-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct Imaging of Graphene Edges: Atomic Structure and Electronic Scattering
我们报告了一个原子分辨的扫描隧道显微镜（STM）的边缘的化学气相沉积（CVD）的铜箔上合成的石墨烯颗粒的调查。大多数边缘宏观上平行于石墨烯晶格的锯齿方向。这些边缘具有微观粗糙度，发现其在原子尺度上也遵循锯齿形方向，显示许多~120度转弯。在罕见的扶手椅取向边缘附近观察到具有约3a/4（a是石墨烯晶格常数）周期性的突出的驻波图案。观察到的特征，这种波图案是一致的电子谷间后向散射预测发生在扶手椅边缘，但不是在锯齿形边缘。
2011-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mechanotunable monatomic metal structures at graphene edges
单原子金属（例如银）结构可以优选地在石墨烯边缘处形成。我们通过基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了它们的结构和电子性质。结果表明，金属原子之间的凝聚力，以及金属原子和石墨烯边缘之间的电子耦合提供了显着的结构稳定性的混合物。我们发现，石墨烯的出色的机械性能允许金属单原子结构通过应变的结构的可调性能。这一概念被扩展到在碳纳米管的开口端和扭曲的石墨烯带的边缘形成的金属环和螺旋。这些发现证明了石墨烯边缘作为机械可调的低维金属结构的有效一维模板的作用。
2014-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unbalanced edge modes and topological phase transition in gated trilayer graphene
当通过施加层间电势差打开体隙时，由手性堆叠的三层石墨烯承载的无隙边缘模式显示独特的特征。我们表明，三层石墨烯与半整数谷霍尔电导率导致不平衡的边缘模式在相反的锯齿形边界，从而在一个自然的谷电流极化。这种不寻常的特性在Rashba自旋轨道耦合的存在下得以保留，该耦合将门控三层石墨烯转变为具有奇数个螺旋边缘模式对的${Z}_2$拓扑绝缘体。
2012-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excess energy and deformation along free edges of graphene nanoribbons
在石墨烯单层的自由边缘处的键合环境的改变导致过量的边缘能量和边缘力，这取决于边缘形态（锯齿形或扶手椅形）。通过使用一个反应的经验键序势和原子模拟，我们表明，多余的边缘能量在独立的石墨烯纳米带可以部分放松的面内和面外变形。计算了具有平行锯齿形和扶手椅形边缘的石墨烯纳米带的过剩边缘能和边缘力。取决于纵向约束，压缩边缘力导致带的面内伸长或面外屈曲变形。在前一种情况下，纵向应变与带宽度成反比。在后一种情况下，能量最小化预测的边缘屈曲的固有波长为6.2 nm沿锯齿形边缘和8.0 nm沿扶手椅边缘。对于宽度小于本征波长的石墨烯纳米带，两个自由边缘之间的相互作用变得显著，导致屈曲波的反相位相关。
2009-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
An analytic investigation for the edge effect on mechanical properties of graphene nanoribbons
我们推导出解析表达式的杨氏模量和泊松比的石墨烯nanorigins，其中自由边缘被扭曲的压缩边缘应力。我们的分析公式明确地说明了弯曲的自由边缘的杨氏模量的减少，导致明显的宽度依赖性的石墨烯纳米管的杨氏模量。泊松比也被弯曲的自由边缘减小，并且在具有超窄宽度的石墨烯纳米颗粒中可以实现负泊松比。这些结果与以前的理论工作是可比的。
2018-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic superconfinement of Dirac fermions zero-energy modes in bilayer graphene quantum dots
我们表明，在双层石墨烯，它是可以实现一个非常严格的限制无质量狄拉克费米子零模式，通过使用非均匀磁场。具体地说，我们表明，使用一个适当的非均匀磁场，波函数可以被限制在一个特定的区域的空间，被禁止所有的传输概率的连续区域。这允许通过磁场配置在双层石墨烯中构建介观结构。
2018-11-12 cond-mat.mes-hall hep-th
Edge states of zigzag graphene nanoribbons with B and N doping at edge atoms
采用紧束缚模型，理论研究了锯齿形石墨烯纳米带最外层的C原子被B和N原子取代后的锯齿形硼碳氮（BCN）纳米带的电子性质.结果表明，除了六倍超原胞的情况外，当B原子和N原子数目相等时，费米能级上出现平带和边缘态。为了研究BCN纳米带中边缘态的起源，我们考虑了具有锯齿形边缘的半无限石墨烯片，其中最外面的C原子被B和N原子取代。我们分析表明，在锯齿形的边缘和平坦的频带使用传输矩阵方法的边缘状态的存在。
2013-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene edge from A to Z - and the origins of nanotube chirality
推导了任意石墨烯边的能量解析表达式。它包含一个“化学相移”，由边缘的化学条件决定。直接原子计算支持关系的普遍性质。对于石墨烯的形成，空隙或条带的形状，这对于在成核阶段通过化学手段选择和控制纳米管手性具有进一步的重要意义。
2010-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sensory Organ like Response of Zigzag Edge Graphene Nanoribbons
利用连续介质Dirac理论，研究了锯齿形边缘石墨烯带在边缘势和塞曼场作用下的密度和自旋响应。我们的分析计算的密度和自旋的封闭系统（固定粒子数）的静态边缘场的响应，显示出高度非线性的韦伯-费希纳型行为的响应依赖于边缘电位的mechanically。响应对系统尺寸的依赖性（例如纳米尺度的宽度）也未被揭示。因此，锯齿形边缘石墨烯纳米带提供了遵守韦伯-费希纳定律的器官（例如眼睛和耳朵）的响应的实现。我们验证我们的分析结果与紧束缚计算。这些结果对于理解石墨烯纳米带中电子-电子相互作用的重要影响，如边缘磁性等至关重要，并且还提出了石墨烯纳米带的器件应用的可能性。
2010-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of edge vacancies on localized states in semi-infinite zigzag graphene sheet
研究了在不同缺陷浓度和分布下，空位对石墨烯层中零能边缘电子态稳健性的影响.所有的计算都是用格林函数方法和紧束缚近似进行的。结果表明，缺陷的排列方式对边态的破坏起着至关重要的作用。我们已经指定了一个临界距离的边缘空位时，它们之间的相互影响变得显着，并显着影响在石墨烯边缘的电子态密度。
2016-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge states in Graphene: from gapped flat band to gapless chiral modes
我们研究了石墨烯系统中的边缘态，其中通过反转对称性破缺打开了体能隙。我们发现，边带色散可以通过施加在边界上的电势来控制，其尺度为单胞长度。在一定的边界势下，发现了速度依赖于谷的无带隙边态，这与量子自旋霍尔系统中的自旋依赖的无带隙手征边态完全相似。揭示了边态与体拓扑性质之间的联系。
2008-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manifesting pseudo-spin polarization on the edge of graphene via field emission image
得到了石墨烯在磁场中的场发射波函数。发射图像揭示了朗道能级的结构，并取决于两个子晶格之间的相位差。发射模式对边缘电位偏移很敏感，因此栅极电压可以控制它。
2013-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene edge structures: Folding, scrolling, tubing, rippling and twisting
传统的三维晶格由表面终止，这可以证明复杂的再结合和再杂化，局部应变和位错形成。以石墨烯为原型的二维晶格由线终止。在这样的接口处的附加可用维度开辟了一系列新的拓扑接口可能性。我们表明，石墨烯片边缘可以采用一系列的拓扑扭曲，这取决于它们的性质。再杂交、局部键重排序、具有庞大的、带电的或多官能团的化学官能化可以导致边缘屈曲以减轻应变、折叠、卷曲甚至管形成。我们讨论了2D石墨烯边缘的拓扑可能性，以及在什么情况下，我们期望发生不同的边缘拓扑。密度泛函计算用于更深入地探索不同的石墨烯边缘类型。
2012-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Selected graphenelike zigzag nanoribbons with chemically functionalized edges: Implications for electronic and magnetic properties
众所周知，存在广泛种类的准二维类石墨烯纳米材料，其在许多方面可以优于石墨烯。因此，除了石墨烯之外，注意力还集中在锡烯（弯曲的蜂窝结构）和磷烯（褶皱的蜂窝结构）上。它示出，根据掺杂，这些材料可以具有磁有序的边缘。磁相位的计算图说明，一方面，石墨烯和锡烯的n型掺杂的窄锯齿形纳米带在边缘之间具有反铁磁性对齐的磁矩。然而，另一方面，在磷烯纳米带的情况下，对于p型掺杂，Z字形边缘可以具有铁磁性对齐的磁矩。边缘磁性严重影响纳米带的输运性质，并且如果充分控制，可以使它们对自旋电子学有吸引力。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of edge structures on elastic modulus and fracture of graphene nanoribbons under uniaxial tension
基于原子模拟，预测了单层石墨烯纳米带在准静态单轴拉伸下的非线性弹性性质，强调了边缘结构（扶手椅和锯齿形，无氢钝化和有氢钝化）的影响.原子模拟的结果解释热力学的理论框架内，这使得应变相关的边缘能量和氢吸附能的非线性函数的确定，锯齿形和扶手椅边缘。由于边缘效应的影响，石墨烯纳米带在无限小应变下的初始杨氏模量随边缘手性和带宽的变化而变化。此外，发现扶手椅型石墨烯纳米带的标称断裂应变比锯齿形带低得多。两种不同的断裂机制被确定，与锯齿形带和边缘控制的扶手椅带的非均质形核。氢钝化的边缘被发现有锯齿形石墨烯纳米带的机械性能的影响可以忽略不计，但其效果是更显着的扶手椅带。
2010-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Long wavelength local density of states oscillations near graphene step edges
利用扫描隧道显微镜和光谱学，我们研究了氮化硼中台阶边缘上石墨烯的局域态密度。观察到LDOS中的长波长振荡，其最大值平行于阶跃边缘。它们的波长和振幅由准粒子的能量控制，允许直接探测石墨烯色散关系。我们还观察到一个更快的衰减的LDOS振荡远离台阶边缘比传统的金属。这是由于石墨烯中狄拉克费米子的手性性质。
2011-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gauge field for edge state in graphene
考虑石墨烯的连续模型，我们解析地研究了边缘态的特殊规范场。规范场解释了边缘态的性质，如只存在于锯齿形边缘，在$k$ -空间中的部分出现，以及费米能量周围的能量位置。利用规范场证明了边缘态对表面重构的鲁棒性，并且打破粒子-空穴对称性的次近邻相互作用稳定了边缘态。
2006-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Gauge Theory for Graphene Edge
提出了一种引入形变诱导（轴向）规范场的有效质量理论作为研究石墨烯边缘的理论框架。虽然规范场在边缘处是奇异的，但它可以表示边界条件，并采用这种框架来解决锯齿形和扶手椅形边缘的散射问题。此外，我们解决了散射问题中存在的质量项和电磁场。结果表明，质量项使狄拉克点处的驻波避开锯齿边，局域态密度消失，最低朗道态和第一朗道态在锯齿边附近具有特殊性.（手征）规范理论框架提供了对石墨烯边缘的有用描述。
2010-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spintronic Properties of Zigzag-Edged Triangular Graphene Flakes
利用第一性原理计算研究了锯齿形三角形石墨烯薄片的量子输运性质。三角形石墨烯薄片具有大的磁矩，其随着终止其边缘原子的氢原子的数量而变化，并且随着其尺寸而缩放。当与金属电极接触时，这些薄片的电子传输和电流-电压特性显示出自旋阀和显著的整流特性。然而，偏置电压下从铁磁到反铁磁状态的转变可以终止特定薄片的自旋极化效应。石墨烯薄片的几何形状和尺寸相关的输运性质对于自旋电子纳米器件应用可能是至关重要的。
2010-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomically perfect torn graphene edges and their reversible reconstruction
石墨烯边缘的原子结构在确定截短的石墨烯结构（特别是纳米带）的电、磁和化学性质方面是关键的。不幸的是，石墨烯边缘通常远非理想，并且遭受原子级缺陷、结构扭曲和非预期的化学官能化，导致不可预测的性质。在这里，我们报告说，在高真空中通过电子束引发的机械破裂或撕裂制造的石墨烯边缘是干净的，在很大程度上是原子上完美的，在扶手椅或Z字形方向取向。通过像差校正的透射电子显微镜，我们证明了可逆的和扩展的五边形-七边形（5-7）在锯齿形边缘重建，并从实验和理论上探索配置状态之间的转换的动力学。在5-7和6-6锯齿边缘态之间的翻转率的理论和实验结果吻合较好。我们的研究表明，简单的撕裂是非常有效的生产原子清洁，理想的终端，从而提供了一个有价值的工具，实现原子定制的石墨烯和促进有意义的实验研究。
2013-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localized States at Zigzag Edges of Multilayer Graphene and Graphite Steps
我们报道了位于$N$层石墨烯之字形边缘的零能表面态的存在。紧束缚近似下，并使用最简单的最近邻模型，我们推导出这些奇特的表面态的波函数的解析解。结果表明，多层石墨烯中的零能边缘态可以分为三个家族：（i）仅存在于单个平面上的态，相当于单层石墨烯中的表面态;（ii）在堆叠的最后两层或前两层上具有有限振幅的态，相当于双层石墨烯中的表面态;（iii）在三个连续层上具有有限振幅的态。多层石墨烯的边缘状态被证明是强大的列入下一个最近的邻居层间跳跃。我们概括的边缘状态的解决方案的情况下，石墨台阶锯齿形边缘，并表明，通过扫描隧道显微镜和光谱石墨步骤测量的边缘状态属于上述家庭（i）或（ii），取决于顶层的方式被切断。
2008-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Identifying the Orientation of Edge of Graphene Using G Band Raman Spectra
考虑到石墨烯边缘的影响，计算了与G带拉曼强度和Kohn反常相关的电子-声子矩阵元。赝自旋的分析表明，纵向光学声子模式经历了强烈的Kohn异常的扶手椅和锯齿形的边缘，只有纵向（横向）光学声子模式是一个拉曼活性模式附近的扶手椅（锯齿形）的边缘。当入射激光的偏振方向平行（垂直）于扶手椅（锯齿形）边缘时，拉曼强度增强。扶手椅和锯齿形边缘之间的这种不对称性在识别石墨烯边缘的取向方面是有用的。
2010-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced thermoelectric figure of merit in edge disordered zigzag graphene nanoribbons
我们基于非平衡格林函数的相同方法工具研究了电子和声子通过边缘无序锯齿形石墨烯纳米带的输运。我们发现，边缘无序显着降低声子的热输运，而只有微弱的有害电子传导。电子和声子的弹性平均自由程的行为指向实现电子晶体与声子玻璃共存的可能性。计算出的热电优值（ZT）的值资格锯齿形石墨烯纳米带作为一个非常有前途的材料热电应用。
2009-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin relaxation related to the edge scattering in graphene
我们讨论了自旋翻转散射的作用，从磁化的边缘在石墨烯纳米带的电子。自旋翻转散射与边缘处的磁矩的强涨落有关。使用玻尔兹曼方程的方法，这是有效的不太窄的纳米带，我们计算的情况下，贝里-蒙德拉贡和锯齿形石墨烯边缘的自旋弛豫时间。我们还考虑了弹道纳米带的情况下，其特征在于很长的动量弛豫时间在散装，当主要来源的动量和自旋弛豫是自旋相关的散射在边缘。我们发现，在锯齿形边缘的情况下，一个异常的自旋扩散是可能的，这是有关非常弱的自旋翻转散射的电子沿nanoriginal边缘滑动。
2014-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge reconstruction induces magnetic and metallic behavior in zigzag graphene nanoribbons
在密度泛函理论中，采用定域和扩展基近似，研究了锯齿形石墨烯纳米带在氢钝化条件下边缘重构为稳定的七元环和五元环的过程.两个边缘的重构导致铁磁金属基态，而一个边缘重构使系统稳定在铁磁金属基态。重构边抑制了原子的局域自旋密度，并在费米能级处贡献了有限的态密度。我们的研究为制造半导体石墨烯器件的金属电极铺平了一条新的道路，可以完全控制磁性行为，而引线和沟道之间没有任何晶格失配。
2009-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge-pinning effect of graphene nanoflakes sliding atop graphene
基于ab initio计算，研究石墨烯纳米片在石墨烯上滑动的边缘钉扎效应，发现二聚化边缘在非对齐接触中显著增加摩擦且对改性和应变具有鲁棒性，为超润滑设计提供了原子级机制。
2023-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Wavepacket scattering on graphene edges in the presence of a (pseudo) magnetic field
通过数值求解紧束缚模型哈密顿量的含时薛定谔方程，研究了高斯波包在扶手椅型和锯齿型石墨烯边缘的散射.我们的理论允许研究倒易空间中的散射，并且根据石墨烯边缘的类型，我们观察到同一谷内或不同谷之间的散射。在外加磁场的情况下，观察到了众所周知的跳跃轨道。然而，我们的结果表明，在一个伪磁场的情况下，由非均匀应变引起的，由扶手椅边缘的散射的结果在非传播的边缘状态。
2012-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Boundary problems for Dirac electrons and edge-assisted Raman scattering in graphene
本文报道了电子在石墨烯中的边缘散射及其对拉曼散射的影响的理论研究。首先，有效的模型讨论了几何不变和粗糙的边缘。其次，它们被用于计算边缘激活拉曼D峰强度及其对入射/散射光的偏振的依赖性，以及对激发点的位置的依赖性。讨论了电子运动的准经典性质在喇曼散射中的表现。
2009-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene with the secondary amine-terminated zigzag edge as a line electron emitter
通过从头算计算发现，在以仲胺封端的石墨烯的边缘上具有非常低的真空势垒高度，为2.30 eV。这种边缘结构具有边缘状态的平坦带，其附接到横向动能为零的伽马点。结果表明，场电子发射主要由平带控制。边缘态将费米能级固定在一个常数上，导致发射能量宽度非常窄。具有这种边缘的石墨烯是一种很有前途的线场电子发射器，可以产生高度相干的发射电流。
2012-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlled Smooth Edge Formation of Graphene Nanoribbons
我们使用第一性原理计算报告了估计解离石墨烯片的C-C键以形成扶手椅和锯齿形配置的纳米带的能量。对于基态能量的计算，考虑的配置有自旋，和没有自旋极化。观察到，对于自旋极化状态以及非自旋极化状态，解离石墨烯片的C-C键以形成锯齿形构型所需的能量高于扶手椅构型所需的能量。因此，可以通过控制能量来设计沿着结晶方向的光滑边缘的石墨烯纳米带的形成。
2014-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fabrication of graphene nanogap with crystallographically matching edges and its electron emission properties
我们展示了石墨烯纳米间隙的制造与晶体学匹配的边缘SiO2Si衬底上的泄漏。然后在高真空室中对具有几百纳米间隔的石墨烯纳米间隙进行电流-电压测量。平行的边缘有助于建立均匀的电场，并允许我们对单个石墨烯进行电子发射研究。结果表明，在低偏压下，I-V特性受空间电荷限制，而在高电压下，I-V曲线符合FN模型。我们还研究了真空电子器件的静电门效应。具有原子平行边缘的石墨烯纳米间隙可能为真空纳米电子学的基础和应用研究开辟机会。
2009-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The exchange-correlation potential correction to the vacuum potential barrier of graphene edge
我们分别研究了氢、氧、羟基和醚基封端的石墨烯边缘的真空势垒。研究发现，交换关联势修正对电负性大于碳的边缘结构具有重要意义。修正后的局部功函数下降了1以上。eV的O终止的边缘，而H和OH终止的边缘的局部功函数保持不变。
2011-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge mode based graphene nanomechanical resonators for high-sensitivity mass sensor
我们进行了分子动力学模拟和理论分析，以研究基于石墨烯纳米机械谐振器的质量传感器的灵敏度，这是致动以下的全球扩展模式或本地化的边缘模式。我们发现，对应于边缘模式的质量检测灵敏度是约三倍高于对应于扩展模式。我们的分析推导表明，灵敏度的增强源于边缘模式的有效质量的减少，由于其本地化功能。
2019-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ripple edge engineering of graphene nanoribbons
现在可以生产具有原子定义宽度的石墨烯纳米带（GNR）。GNR为电子器件和复合材料提供了许多机会，如果有可能建立边缘结构和功能化之间的联系，以及由此产生的GNR性能。将氢边缘终止切换为更大的更复杂的官能团，例如羟基或硫醇，在带边缘处诱导应变。然而，我们表明，这种应变，然后通过形成静态的平面外的波纹缓解。所得到的带具有显著降低的杨氏模量，其作为带宽度、修改的带隙以及沿边缘的异质化学反应性的函数而变化。并非例外，这种静态边缘波纹可能在大多数官能化石墨烯带边缘上。
2011-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling the Interferometers of Zero-Line Modes in Graphene by Pseudomagnetic field
基于石墨烯的拓扑畴壁网络作为纳米尺度的零线模干涉仪，以磁场和（或）标量势作为控制参数。在没有外加磁场或电场的情况下，应变在石墨烯中诱导伪磁场和标量势，这可以更有效地控制干涉仪。两种类型的应变被认为是：（i）水平弯曲的石墨烯纳米颗粒成圆弧诱导近均匀的伪磁场;（ii）螺旋状的石墨烯纳米颗粒表现出不均匀的伪磁场。这两种类型的应变诱导小标量势由于膨胀。用紧束缚模型的输运计算研究了干涉仪。通过干涉仪的透射率取决于应变参数。设计了一种三回路的干涉仪，可以将发射电流从一个输出端完全切换到另一个输出端。
2019-04-17 cond-mat.mes-hall
Persistence of Edge-State in Stacked Graphene and Nano-Graphene Materials
纳米碳材料是研究的热点。本文从理论上研究了锯齿形纳米石墨烯材料的边缘态。特别是，而层间相互作用被认为是，我们证明了边缘状态存在的狄拉克点的能量在双堆叠的纳米石墨烯，并在无限宽的下层的情况下。此属性适用于A-B和A-C堆栈。
2009-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
The effect of edge and impurities sites properties on their localized states in semi-infinite zigzag edged 2D honeycomb graphene sheet
采用三对角方法区分边缘模和面积模，研究了边缘位置性质对半无限锯齿形二维石墨烯蜂窝片边缘局域态的影响.结果表明锯齿形石墨烯的边缘局域态对边缘位置性质的依赖性是真实的，这解释了石墨烯边缘局域态密度测量的实验结果，同时消除了在制造GNR的实验数据中发现的半导体行为与预期的理论半导体性能之间的不一致性。在不考虑边缘特性对边缘局域态影响的情况下计算的金属行为。
2011-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Low-energy theory for strained graphene: an approach up to second-order in the strain tensor
对均匀应变石墨烯中的低能电子激发态进行了分析研究，得到了应变张量的二阶近似。我们报告了一个新的有效狄拉克哈密顿量与各向异性费米速度张量，这揭示了石墨烯三角对称性是不存在的低能理论的一阶应变张量。特别是，我们证明了Dirac锥椭圆变形的拉伸方向相对于石墨烯晶格取向的依赖性。我们进一步解析计算了应变石墨烯的光学电导张量及其对垂直入射的线偏振光的透射率。最后，得到的狄拉克点位移的解析表达式可以更好地确定和理解的伪磁场引起的非均匀应变。
2017-02-27 cond-mat.mes-hall
Strain manipulation of Majorana fermions in graphene
提出了具有诱导超导性、塞曼耦合和有限Rashba自旋轨道耦合的功能化石墨烯，以显示具有Majorana端模的拓扑超导相。通过计算Chern数、能带结构和波函数，得到了石墨烯和纳米石墨烯的相图。石墨烯中的电子掺杂、外加磁场和应变诱导赝磁场都可以导致拓扑相变。另外，应变对拓扑非平凡相的稳定性（无论是均匀的还是非均匀的）都有负面影响，破坏了Majorana费米子的存在，这为Majorana费米子的转移、产生和融合提供了一种新的途径.同时介绍了一些实验方案来裁剪功能化石墨烯，制备各种应用于拓扑量子计算的器件。
2016-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of novel edge states in photonic graphene
石墨烯是一种由碳原子蜂窝状晶格组成的二维材料，近年来其有趣的性质吸引了人们的极大兴趣。具体而言，石墨烯中的电子表现为无质量相对论粒子的事实引起了非常规现象，例如克莱因隧道效应、反常量子霍尔效应和应变诱导的伪磁场。石墨烯边缘态在理解和使用这些电子特性方面起着至关重要的作用。然而，边缘的粗糙或不纯性质妨碍了直接探测边缘状态及其能带结构的能力。也许最好的例子是胡子边（也称为克莱因边）上的边态，到目前为止还没有观察到-因为这样的边在石墨烯中是不稳定的。在这里，我们使用石墨烯的光学等效物-光子蜂窝晶格-从实验和理论上研究边缘态及其特性。我们直接对这种光子石墨烯的锯齿形边缘和胡须边缘上的边缘状态进行成像，测量它们的色散特性，最重要的是，找到了一种新型的边缘状态：一种位于胡须边缘上的边缘状态，这种边缘状态是未知的，无法通过传统的紧束缚理论解释。这种新的边缘态位于边缘能带结构中的van-Hove奇点附近，并且可以被归类为没有任何表面缺陷的Tamm态。我们的光子系统提供了探索新的石墨烯相关现象的机会，这些现象在传统的碳基石墨烯中很难或不可能获得。石墨烯型结构中的边缘态在实现光子拓扑绝缘中起着核心作用，其中光可以沿着光子结构的边缘传播而没有任何寄生散射。
2012-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Edge states protected by chiral symmetry in disordered photonic graphene
我们实验研究了非关联复合和结构无序对光子石墨烯的影响。我们发现，在结构无序的情况下，不仅保持了手征对称性，而且零能态密度消失。这与复合无序相反，复合无序中的手征对称性以及态密度的消失被破坏。我们的观察结果通过在无序光子石墨烯中的胡须边缘激发边缘态得到了实验证明。
2013-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
