Electronic Structure and Transport in Graphene/Haeckelite Hybrids: An {\em Ab Initio} Study
我们结合{ \em ab initio}密度泛函理论（DFT）的结构研究与DFT为基础的非平衡格林函数计算，探讨非六方环的存在如何影响石墨结构中的电子输运。我们发现，无限的单层，有限宽度的纳米带和纳米管形成的5-8 haeckelite只有5-和8-元环通常比他们的石墨烯为基础的同行更导电。完美的石墨结构中存在的海克石缺陷线，CVD生长的石墨烯中的晶界的模型，增加了电子导电性，并使其高度各向异性。
2015-02-25 cond-mat.mes-hall
Phonons in potassium doped graphene: the effects of electron-phonon interactions, dimensionality and ad-atom ordering
石墨烯声子测量作为电子掺杂的函数，通过添加钾吸附原子。在低掺杂状态下，面内碳G峰随着掺杂的增加而变硬和变窄，类似于经由场效应掺杂的石墨烯中所见的趋势。在高掺杂下，超出场效应可达到的那些，G峰强烈软化和加宽。这被解释为声子自能的动态非绝热重整化。在轻掺杂和重掺杂制度之间的掺杂，我们发现一个强大的不均匀相，其中钾覆盖被隔离成高密度和低密度的区域。1-4层石墨烯的声子能量、线宽和可调谐性非常相似，但与掺杂的块状石墨显著不同。
2011-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ab initio spin-flip conductance of hydrogenated graphene nanoribbons: Spin-orbit interaction and scattering with local impurity spins
我们采用基于DFT的从头算输运方法计算了氢吸附在扶手椅型石墨烯纳米带中自旋相关的零偏压电导$G_{σσ'}$。我们发现，自旋翻转电导$G_{σ\barσ}$可以达到相同的数量级的自旋守恒的一个，$G_{σσ}$，由于交换介导的自旋散射。相比之下，真正的自旋轨道相互作用似乎只起次要作用。
2015-04-25 cond-mat.mes-hall
Physical origin of satellite in photoemission of doped graphene: An ab-initio GW plus cumulant study
我们计算了悬浮和外延掺杂的石墨烯的光电子能谱使用从头算累积展开的格林函数的基础上GW的自能。我们的结果进行了比较实验和标准GW计算。对于碳化硅衬底上的掺杂石墨烯，我们发现，与早期的计算相反，GW的光谱函数仅不能再现实验卫星特性。然而，从头算GW加上累积量理论结合衬底筛选的准确描述，结果与实验吻合良好，但没有给出等离子体（即，没有满足戴森方程的额外的明确定义的激励）。
2013-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Residual quantum coherent electron transport in doped graphene leads
针对掺杂石墨烯引线实际输运特性未知的问题，本文通过低温高磁场量子霍尔区实验，发现其电子相位相干性和输运手性在引线边缘显著电荷平衡下仍保留，增进了对该引线特性的理解并助力接触质量改进。
2024-08-30 cond-mat.mes-hall
Tunable Bandgap Opening in the Proposed Structure of Silicon Doped Graphene
介绍了一种特殊的硅杂质掺杂石墨烯的结构，并对其进行了分析。用密度泛函方法计算了该结构的能带结构。利用能带结构计算了基质石墨烯中不同硅位置的能带结构，研究了硅浓度和晶胞几何形状对所提出结构的能带结构的影响。根据DFT计算，化学硅掺杂的石墨烯导致大至2eV的能隙。正如我们将展示的那样，与以前的带隙工程方法相比，这种结构具有显著的优点，包括宽禁带调谐能力和对晶格几何形状的可忽略的依赖性。
2011-02-26 cond-mat.mes-hall
Dynamic conductivity of doped graphene in post-linear response
在线性响应之外，对掺杂石墨烯的带间和带内电导进行了理论研究。在共振近似下，当电场足够强时，确定了感应电流与外电场频率和幅值、石墨烯温度和化学势的新关系.特别地，在任意温度和掺杂情况下，得到了感应电流的饱和和光学透明度随波强增长的非线性增加。与固定强度下带间跃迁的增加相反，带内机制的透射系数随化学势和温度的升高而减小。
2013-08-16 cond-mat.mes-hall
$\textit{Ab initio}$ four-band Wannier tight-binding model for generic twisted graphene systems
新出现的扭曲石墨烯体系如扭曲双层石墨烯（TBG）、扭曲双层石墨烯（TDBG）和扭曲三层石墨烯（TTG）引起了广泛的理论关注。因此，建立一个简单、准确的系统模型对于进一步的研究具有重要意义。在这里，我们构造了一般小扭曲角扭曲石墨烯系统的自适应局域Wannier函数和相应的$\textit{ab initio}$最小两谷四带有效紧束缚模型.这种双谷模型避免了单谷模型中脆弱拓扑所造成的Wannier障碍。引入实空间谷算子来明确描述谷$U_{v}\left(1\right)$对称性。每个Wannier轨道都呈现出一种特殊的三峰形式，其最大值位于AA点，中心位于AB或BA点。给出了一个扩展的哈伯德模型，并给出了有关参数的显式表达式。我们提供了一种方法来系统地建立通用扭曲石墨烯系统的Wannier紧束缚模型。我们的模型为进一步研究这些系统中的多体效应提供了坚实的基础。
2020-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The quasiparticle lifetime in a doped graphene sheet
我们提出了一个计算的准粒子衰变率由于电子-电子相互作用在掺杂的石墨烯片。特别是，我们强调在掺杂的石墨烯片和相应的一个普通的抛物线带二维（2D）电子液体的微扰计算这个量之间的细微差别。在无规相位近似下，光锥附近的动力学过屏蔽产生了一个普适的准粒子寿命，它与二维无质量狄拉克费米子流体周围的介电环境无关。
2014-04-23 cond-mat.mes-hall
Coulomb drag as a measure of trigonal warping in doped graphene
我建议使用两个紧密定位的石墨单层（石墨烯片）之间的库仑阻力的效果，用于实验测量石墨烯中光谱的弱非线性的强度。我认为三角形翘曲作为一个代表性的机制负责的阻力效应。由于石墨烯是相对无缺陷的，我评估的阻力电导率在弹道制度，并发现它是成比例的翘曲强度的四次方。
2007-04-19 cond-mat.mes-hall
Ab initio investigation of optical properties in triangular graphene - boron nitride core-shell nanostructures
采用密度泛函理论计算了具有三角形截面的原子级核壳结构石墨烯-氮化硼纳米片的光学性质。光学性质可以通过使用不同尺寸和比例的核-壳材料来调节。指出了非偏振光在不同光矢方向上的吸收所表现出的各向异性效应。
2014-12-23 cond-mat.mes-hall
Topological Phases in Triangular Lattices of Ru Adsorbed on Graphene: ab-initio calculations
我们已经进行了从头算研究的电子性质的石墨烯片吸附钌吸附原子（Ru/graphene）。对于一组特定的Ru吸附原子的三角形阵列，我们发现形成四个（自旋极化）狄拉克锥归因于两个六边形晶格之间的适当重叠：一个由石墨烯片的C位点组成，另一个由Ru吸附原子诱导的表面电位形成。当自旋轨道耦合（SOC）的存在下，非平凡的带隙发生在狄拉克锥促进几个拓扑相。根据Ru浓度，系统可以在相i）量子自旋霍尔（QSH），ii）量子反常霍尔（QAH），iii）金属iv）或平凡绝缘体之间进行拓扑表征。对于每个浓度，拓扑相的特征在于从头计算的陈数。
2014-04-30 cond-mat.mes-hall
Charge Density Wave Phase Transition on the Surface of Electrostatically Doped Multilayer Graphene
我们证明了当费米能级接近石墨烯能带结构布里渊区的M点（也称为范霍夫奇点，态密度发散）时，电子掺杂的多层石墨烯表面发生电荷密度波（CDW）相变。这种CDW相变的发生由静电掺杂的多层石墨烯中的电输运测量和光学测量两者支持。CDW跃迁伴随着石墨烯沟道电阻在T $_m$ = 100 K时的突变，以及拉曼G峰（1580 cm $^{-1}$）的分裂。拉曼G峰的分裂表明面内光学声子支简并度的提升，非简并声子支与石墨烯的晶格重构--CDW相变相关。
2016-10-24 cond-mat.mes-hall
Many-body orbital paramagnetism in doped graphene sheets
当费米能远离狄拉克点时，无相互作用的狄拉克费米子气体的轨道磁化率（OMS）为零。利用图解微扰理论，精确计算了库仑相互作用中一阶无质量狄拉克费米子的OMS，证明它是有限的正的。因此，掺杂的石墨烯片是独特的系统，其中OMS完全由多体效应控制。
2010-04-15 cond-mat.mes-hall
Electrical Contact Resistance in Graphite-Graphene contacts from ab initio methods
我们从第一性原理出发，研究了石墨-石墨烯接触在顶接触几何结构中的弹道传输和接触电阻（$R_c$）。我们发现计算的$R_c$依赖于石墨烯-石墨重叠的量，但是对于20 μ m量级的转移长度快速饱和。对于重叠超过该转移长度的接触，$R_c$可以低于100 Ω $\cdot$ μm标记。另一方面，预期边缘石墨-石墨烯接触具有非常低的接触电阻。
2018-10-19 cond-mat.mes-hall
Damping of Terahertz Plasmons in Graphene Coupled with Surface Plasmons in Heavily-Doped Substrate
从理论上研究了太赫兹（THz）频率下石墨烯中的等离子体与重掺杂衬底中表面等离子体的耦合。我们发现，巨大的散射率可以完全衰减等离子体激元，因此适当选择材料和几何参数对于抑制耦合效应并获得石墨烯中的最小阻尼率至关重要。即使掺杂浓度为10^{19} - 10^{20} cm^{-3}，石墨烯和衬底之间的介电层厚度为100 nm，这是具有重掺杂衬底的真实石墨烯样品中的典型值，与声学声子限制的阻尼率相比，阻尼率的增加也不可忽略。研究了阻尼率与波数、石墨烯与衬底和栅极与石墨烯间隔的厚度、衬底掺杂浓度和周围材料的介电常数的关系。结果表明，阻尼率可以大大降低的栅极屏蔽，这抑制了石墨烯等离子体激元到衬底中的场扩展。
2014-01-15 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric Features of Magnetic Doped Graphene Nanoribbons
在室温下研究了磁性杂质Fe和Co掺杂石墨烯纳米带的热电性能。我们报告的能带结构相关的性质，如电导率，载流子的电荷和塞贝克系数的研究。我们用半经典玻尔兹曼方法研究了其热电性质。利用考虑Hubbard相互作用的密度泛函理论计算了掺杂纳米带的电子能带结构。在这项工作中，我们比较了不同类型的纳米带和它们的热电功能的存在和不存在的磁性杂质，并讨论杂质和纳米带的边缘之间的距离的重要性。
2019-03-09 cond-mat.mes-hall
Electron-Hole Symmetry Breaking in Charge Transport in Nitrogen-Doped Graphene
石墨氮掺杂石墨烯是研究带电杂质对无质量狄拉克费米子散射过程的一个很好的平台，其中氮原子直接取代石墨烯晶格中的碳原子，由于没有晶格缺陷，可以保持高的迁移率。在这项工作中，我们报告的高品质石墨氮掺杂石墨烯的电和磁输运测量。我们发现，在石墨烯中的取代氮掺杂剂引入原子尖锐的电子散射，但长程库仑散射的空穴，因此，石墨氮掺杂的石墨烯表现出明确的电子-空穴输运性质的不对称性。分析了氮掺杂石墨烯中载流子的主要散射过程。结果表明，电子-空穴的不对称性起源于电子和空穴的谷间散射的明显差异。我们还进行了不同温度下的石墨氮掺杂石墨烯的磁输运测量和谷间散射，谷内散射和相位相干散射率的温度依赖性提取和讨论。我们的研究结果为石墨烯中取代氮掺杂诱导的谷间散射中的电子-空穴不对称性提供了证据，并为石墨氮掺杂石墨烯在电子和谷电子器件中的广泛和潜在应用提供了依据。
2017-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultra-sharp lateral $p\text{-}n$ junctions in modulation-doped graphene
我们证明了超尖锐（${\lesssim}\,10\text{ nm}$）横向$p\text{-}n$结的石墨烯使用电子输运，扫描隧道显微镜，和第一性原理计算。$p\text{-}n$结位于石墨烯片的差分掺杂区域之间的边界处，其中一侧是本征的，而另一侧是通过靠近跨越薄绝缘阻挡层的$α$ $_3$薄片而被电荷掺杂的。我们提取$p\text{-}n$结对器件电阻的贡献，以在结宽度上设置边界。当本征区和掺杂区之间的边界由位于距石墨烯2 nm处的$α$ -RuCl $_3$的解理结晶边缘限定时，我们实现了超尖锐结。石墨烯、六方氮化硼和$α$ $_3$的异质结构中的扫描隧道光谱显示出在亚10 nm长度尺度上的潜在变化。第一性原理计算揭示了石墨烯的电荷掺杂在距离$α$ $_3$薄片边缘仅几纳米的范围内急剧衰减。
2022-05-31 cond-mat.mes-hall
Core level spectra in XPS of pristine and doped graphene
光谱的C1s核心孔，在XPS中创建和筛选的原始和掺杂的石墨烯中的电子激发，计算和讨论。我们发现，在原始的石墨烯中，不可能出现奇异的线形效应，它们的观察应该与掺杂有关。然而，在预期奇异行为的区域中的低能量激发光谱的结构导致原始石墨烯中的芯孔线形中的不对称性，其类似于掺杂石墨烯中的芯孔线形。这使得分析比金属更复杂，并可能导致对实验结果的不正确或不完整的解释。
2013-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Kinetics of atomic ordering in metal-doped graphene
考虑了基于石墨烯型晶格的可能的稳定有序的替代结构。建立了一个金属掺杂石墨烯（1/8，1/4，1/2）和非化学计量组成的原子有序化动力学模型。由于基于石墨烯的晶格的子晶格内和子晶格间的“交换”（“混合”）能量是竞争性不同的，因此对于由两个或三个LRO参数描述的结构，长程序（LRO）参数的动力学曲线可能是非单调的。
2014-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Lithium doped graphene as spintronic devices
产生自旋电子器件一直是纳米科学的目标。我们利用密度泛函理论确定了单层和双层锂掺杂石墨烯纳米片的磁相。我们已经介绍了石墨烯薄片作为单分子磁体，自旋开/关开关和自旋电子存储器件。为了实现这一目标，在掺杂剂和第二层的存在下，吸附能，自旋极化，电子间隙，磁性和自旋极化状态的鲁棒性进行了研究。我们发现，对于两层不同尺寸的双层自组装膜，最高占据分子轨道和最低未占据分子轨道在层间发生了切换。基于双层石墨烯SMM中分子轨道的这种切换，可以实现自旋开/关开关和自旋电子存储器件。
2015-12-08 cond-mat.mes-hall
Midgap states in corrugated graphene: Ab-initio calculations and effective field theory
我们研究了波纹状石墨烯的电子性质，并通过将第一性原理计算与有效场论相结合，展示了波纹诱导的伪磁场如何改变石墨烯的低能电子性质。研究了在费米能级附近对应于伪朗道能级的平带的形成随波纹参数的变化。淬火和放松波纹原来是根本不同的是这方面：它表明，无论是数值和分析，淬火波纹退火可以破坏平带。
2008-07-28 cond-mat.mes-hall
Ab initio quantum transport through armchair graphene nanoribbons: Streamlines in the current density
采用基于密度泛函理论的从头算输运方法，计算了不同宽度的扶手椅型石墨烯纳米带（AGNR）的局域电流密度$N_\mathrm{C}$.我们在$N_\mathrm{C}$中观察到具有三倍周期性的非常明显的电流模式（流线）。它们是横向流动方向上的量子限制的结果。相邻的流线被几乎消失的流动条纹隔开。因此，电流对功能化吸附物的响应对它们的位置非常敏感：位于电流丝内的吸附物导致强烈的反向散射，而放置在其他区域的吸附物几乎没有影响。
2014-07-13 cond-mat.mes-hall
Ballistic transport properties in pristine-doped-pristine graphene junctions
我们研究了位于两个干净的石墨烯引线之间的具有构型平均杂质的单层石墨烯中的弹道电子输运。结果表明，电子的透射率强烈地依赖于杂质的浓度和入射能量。反过来，使用Landauer形式主义计算的电导显示出类似的行为，在实验工作中发现的作为施加电压的函数的不同浓度的杂质在低温的限制。在零偏压的极限下，电导出现一个极小值，当杂质浓度较高时，电导降至零。这些结果对于探索电子在掺杂石墨烯中的隧穿机制具有重要意义。
2014-05-27 cond-mat.mes-hall
Ab-initio analysis of superstructures revealed by STM on bilayer graphene
在这项工作中，我们进行了密度泛函理论计算的扭曲双层石墨烯（BLG）。几个conmensurable旋转角度进行了分析，并为每一个恒定的高度模式STM图像。根据Tersoff-Hamman理论计算的STM图像再现了实验观察到的主要特征，特别是超结构和巨大的波纹。在这种方式中，我们确认，STM表征扭曲BLG可以产生超结构，其隧穿电流强度最大值发生在区域与$AA$堆叠。此外，我们给出了新的证据，有利于电子起源的上层建筑，而不是另一个物理基础。
2012-03-13 cond-mat.mes-hall
Anisotropic optical conductivity and electron-hole asymmetry in doped monolayer graphene in the presence of the Rashba coupling
在这项研究中，取代掺杂的石墨烯的光学电导率的存在下的Rashba自旋轨道耦合（RSOC）进行了研究。在相干势近似（CPA）下进行了计算.目前的研究结果表明，增加RSOC强度的光学电导率增加。同时，我们还观察到能带能量的各向异性导致了单层石墨烯的各向异性光学电导率（AOC）。这种各向异性电导率的符号和幅度被证明是由外部场频率控制。研究还表明，Rashba相互作用导致单层石墨烯中的电子-空穴不对称性。
2013-11-28 cond-mat.mes-hall
Cation mono- and co-doped anatase TiO$_2$ nanotubes: An {\em ab initio} investigation of electronic and optical properties
研究了金属（Si，Ge，Sn，Pb）单掺杂和共掺杂的TiO 2纳米管$_{2}$的结构、电子和光学性质，以阐明其光催化应用的潜力。结果表明，Si掺杂的TiO $_{2}$纳米管比Ge、Sn、Pb掺杂的TiO纳米管更稳定。除了（Ge，Sn）共掺杂结构之外，所有掺杂剂都降低了带隙，降低取决于掺杂剂的浓度和类型。相应地，获得了各种掺杂的光学性质的红移。尽管Pb单掺杂和共掺杂的TiO $_{2}$纳米管具有最低的带隙，但是与Si、Ge和Sn单掺杂的TiO $_{2}$纳米管相比，由于导带边缘的位置，这些系统不适合于水裂解。另一方面，共掺杂TiO $_{2}$并没有改善其光催化性能。我们的研究结果是一致的，最近的实验表明，硅和锡掺杂TiO $_{2}$纳米管的光吸收增强。
2019-08-23 cond-mat.mes-hall
Drude-Interband Coupling, Screening, and the Optical Conductivity of Doped Bilayer Graphene
我们提出了一个理论的能带重整化和激子电子-电子相互作用的影响的光学电导率的掺杂双层石墨烯$σ(ω)$。使用Keldysh形式主义，我们推导出一个动力学方程，从中我们提取的数值和近似解析结果$σ(ω)$。我们的计算揭示了一个以前未被认识的机制，耦合的德鲁德和带间响应和重整化的等离子体频率，并建议筛选必须发挥重要作用，在解释弱重整化电导率在最近的实验中看到。
2009-08-04 cond-mat.mes-hall
Graphene and MoS2 interacting with water: a comparison by ab initio calculations
尽管在许多技术应用中非常相似，但石墨烯和MoS2在暴露于潮湿环境时具有显著差异。例如，据报道石墨烯的润滑性能得到改善，而MoS2的润滑性能恶化：目前还不清楚这是由于二硫化物氧化为氧化物还是由于滑动表面上的水吸附。通过从头计算，我们在这里表明，这两个层状材料具有相似的吸附能水的基面上。它们都倾向于避免水嵌入它们的层之间，并显示位于基面上的缺陷的仅温和的反应性。正是沿着边缘出现了明显的差异：石墨烯边缘在立即促使水裂解的点上更具反应性。MoS2边缘更稳定，因此水吸附比石墨烯更不受欢迎。我们还表明，水驱动的氧化MoS2层是不利的吸附。
2016-07-19 cond-mat.mes-hall
Spectroscopic Studies of the Physical Origin of Environmental Aging Effects on Doped Graphene
通过拉曼光谱、X-射线和紫外光电子能谱学、扫描电子显微镜、红外光谱和电输运测量研究了掺杂石墨烯的环境老化效应，并将其作为有机掺杂物质、湿度和与掺杂剂相邻的石墨烯层数的函数。研究发现，较高的湿度和结构缺陷会导致掺杂石墨烯的降解速度加快。光谱数据的详细分析表明，老化效应的物理起源与H2O分子与吸湿性有机掺杂剂的持续反应有关，这导致形成过量的化学键，掺杂的石墨烯载流子密度降低，以及石墨烯晶界损伤的扩散。这些环境老化效应进一步显示出通过添加石墨烯层显著减轻。
2016-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ab initio calculation of the $G$ peak intensity of graphene: Combined study of the laser and Fermi energy dependence and importance of quantum interference effects
我们提出了一个图表的结果，完全从头计算的$G$峰强度的石墨烯。我们的方法的灵活性和通用性，使我们能够超越以前的分析计算中的低能量政权。我们研究了$G$峰强度与激光和费米能级的关系，并分析了共振和非共振电子跃迁的贡献。特别是，我们明确地证明了量子干涉和非共振态的$G$峰过程的重要性。我们的分析方法和计算概念是完全通用的，也可以很容易地应用于研究其他材料。
2017-01-23 cond-mat.mes-hall
Spin waves in doped graphene: a time-dependent spin-density-functional approach to collective excitations in paramagnetic two-dimensional Dirac fermion gases
在自旋极化巡游电子系统中，集体自旋波模是由动力学交换和关联（xc）效应引起的。在这里，我们考虑自旋波在掺杂的顺磁性石墨烯可调塞曼型带分裂。自旋波描述使用时间相关的自旋密度泛函响应理论，治疗动态xc的斯莱特和Singwi-Tosi-Land-Sjolander近似内的影响。我们获得了自旋波色散和自旋刚度作为掺杂和自旋极化的函数，并讨论了其实验观察的前景。
2021-09-30 cond-mat.mes-hall
Heavy doped ABA stacked trilayer graphene: triple splitting of its Raman G peak
我们首次观察到ABA堆叠三层石墨烯的三重G峰分裂。G峰分裂可以通过Ea '、Eb'和Ea”模的不同的电子-声子耦合强度来定量地理解。此外，不同样品位置处G峰位置的波动也可以从微观层次上的非均匀空穴掺杂引起的TLG石墨烯层间相互作用强度的变化来理解。
2012-07-12 cond-mat.mes-hall
Theory of carrier density in multigated doped graphene sheets with quantum correction
量子电容模型被应用于获得一个精确的解决方案，在一个多门控掺杂石墨烯片在零温度下的空间分辨载流子密度，考虑到从石墨烯本身的有限电子容量所产生的量子校正。精确的解决方案被证明是等价的自洽泊松-狄拉克迭代法示出一个说明性的例子，其中多个栅极与不规则的形状和非均匀的掺杂剂浓度被认为是。因此，该解决方案提供了一种快速且准确的方式来计算空间变化的载流子密度、现场电势能量以及体石墨烯的量子电容，从而允许具有任何数量的栅极和任何类型的本征掺杂的任何种类的选通几何结构。
2013-03-30 cond-mat.mes-hall
The quasiparticle spectral function in doped graphene
我们计算了掺杂石墨烯中的实电子和虚电子自能以及准粒子谱函数，考虑到电子-电子相互作用的主导级动态屏蔽库仑耦合。我们的理论为计算非本征石墨烯的{ \it all}单电子性质提供了基础。与现有的ARPES测量结果的比较表明，理论和实验之间的广泛的定性协议。我们还计算了重整化的石墨烯动量分布函数，发现在k_F处存在一个典型的费米液体间断。我们还提供了一个关键的讨论相关的多体近似（例如RPA）的石墨烯。
2007-08-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Multiphoton cross sections of conductive electrons stimulated bremsstrahlung in doped bilayer graphene
建立了在相干电磁辐射作用下，掺杂双层石墨烯中杂质离子任意静电势上载流子多光子受激韧致辐射的量子理论。精确地考虑了太赫兹波场，而掺杂离子的静电势作为微扰。双层石墨烯对泵浦波的基本非线性响应和与单层石墨烯的情况的显著差异被示出，这可以与非线性抛物色散相关联。后者开辟了利用太赫兹或近红外相干辐射场调控双层石墨烯导电电子输运性质的新途径。
2019-07-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Band gap tunning in BN-doped graphene systems with high carrier mobility
利用密度泛函理论对BN掺杂石墨烯单层、双层、三层和多层体系的电子性质进行了比较研究。此外，我们解决了一个超晶格的原始和BN掺杂的石墨烯。五个掺杂浓度之间的12.5%和75%被认为是，我们得到的带隙从0.02 eV到2.43 eV。我们表明，有效质量在0.007和0.209之间变化的自由电子质量，类似于高迁移率的载流子。
2014-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental observation of nanoscale radiative heat flow due to surface plasmons in graphene and doped silicon
由于其二维电子结构，石墨烯表现出许多独特的性质。其中之一是在红外范围内的波矢量和温度依赖的等离子体。理论预测，由于这些等离子体激元，石墨烯可以用作通用材料，以增强任何介电衬底的纳米级辐射热交换。在这里，我们报告之间的辐射传热实验SiC和SiO2球具有非匹配的声子极化激元频率，因此只有弱的近场热交换。我们观察到，在SiC上外延生长的石墨烯的热通量贡献在短距离处占主导地位。等离子体激元对辐射传热的影响进一步支持与掺杂硅的测量。这些结果突出了石墨烯在光子近场和能量转换器件中的强大潜力。
2012-11-13 cond-mat.mes-hall
The magnetic field particle-hole excitation spectrum in doped graphene and in a standard two-dimensional electron gas
从动力学极化率计算了掺杂石墨烯的粒子-空穴激发谱。我们研究了零和有限磁场的情况下，并比较它们的标准二维电子气。电子-电子相互作用的影响包括在随机相位近似。从得到的极化率，我们研究了屏蔽效应和集体激发（等离子体激元，磁激子，上杂化模式和线性磁等离子体激元）。我们强调与通常的2DEG的差异。
2009-11-09 cond-mat.mes-hall
Spin-density-wave instability in graphene doped near the van Hove singularity
我们研究了在范霍夫奇点附近掺杂的石墨烯中金属态对新基态形成的不稳定性。系统用哈伯德模型描述，用场论方法计算电荷和自旋磁化率。我们发现，在无规相近似下，对于排斥作用，铁磁性和自旋密度波（SDW）之间存在竞争。结果表明，当Hubbard参数大于临界值U_c（T）时，即使掺杂有很小的变化，三角形结构的SDW也是更有利的。我们的结果可以通过高掺杂石墨烯的ARPES或中子散射实验来验证。
2011-09-15 cond-mat.mes-hall
Effects of optical and surface polar phonons on the optical conductivity of doped graphene
利用Kubo线性响应理论，研究了石墨烯的本征光学声子和表面极性声子对掺杂石墨烯光学电导率的影响。我们发现，非弹性的电子-声子散射的贡献显着的声子辅助吸收的光学间隙。在室温下，由于强的电子-SPP耦合，这种中间带隙吸收可以大到极性衬底上石墨烯的通用交流电导率的20-25%。此外，中间带隙吸收强烈地依赖于所使用的衬底和掺杂水平。随着温度的升高，中隙吸收增加，而德鲁德峰，另一方面，变得更广泛的非弹性电子-声子散射变得更可能。因此，Drude重量随着温度的升高而降低。
2013-01-21 cond-mat.mes-hall
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
Bilayer graphene dual-gate nanodevice: An ab initio simulation
我们通过第一性原理计算研究了双层石墨烯纳米器件的电子输运性质。我们研究的电流作为栅极长度和温度的函数。在外部电场的作用下，我们表明，即使栅极长度达到100埃，呈现出非零电流。这一结果可以用带隙中的剩余态引起的隧穿机制来解释。我们还讨论了在没有缺陷和非本征载流子掺杂的系统中达到电中性点的条件。
2011-09-30 cond-mat.mes-hall
Infrared spectroscopy of hole doped ABA-stacked trilayer graphene
使用红外光谱，我们调查底栅ABA堆叠的三层石墨烯受到额外的环境诱导的p型掺杂。我们发现，Slonczewski-Weiss-McClure紧束缚模型和Kubo公式再现门电压调制的反射率光谱非常准确。这使我们能够分别确定所有石墨烯层上π带电子的电荷密度和电势，并提取由于较高能带而导致的层间介电常数。
2012-12-23 cond-mat.mes-hall
Oxygen reduction reactions on pure and nitrogen-doped graphene: a first-principles modeling
基于第一性原理密度泛函理论计算，我们探讨了氧还原反应在原始和氮掺杂石墨烯与不同的氮掺杂量的能量。氧还原的过程比金属催化的反应多一步。计算结果证明，对于轻掺杂石墨烯（约4%的氮）的情况，每个步骤的能垒低于Pt表面上的相同工艺。与金属表面的催化相比，掺杂石墨烯的最大覆盖率较低，并且取决于石墨烯的导电性。讨论了氧负荷和波纹引起的能垒变化。
2011-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Analysis of surface plasmon excitation at terahertz frequencies with highly-doped graphene sheets via attenuated total reflection
数值研究了掺杂石墨烯片在太赫兹频率下的表面等离子体激元激发。为了减轻高度受限的等离子体激元模式与入射辐射之间的动量失配，提出了通过高掺杂水平或使用少层石墨烯来增加石墨烯的表面电导率。对于目前可实现的掺杂水平，我们的分析表明，单层石墨烯上的表面等离子体可以用高折射率耦合棱镜在高达约10 THz（~ 41.3 meV）的工作频率下激发，并且更高的频率/能量对于少层石墨烯是可能的。这些高度受限的表面模式是有前途的传感和波导应用在太赫兹制度。
2013-03-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin negative differential resistance in edge doped zigzag graphene nanoribbons
采用密度泛函理论结合非平衡格林函数方法，系统研究了边缘掺杂III族和V族元素的锯齿形石墨烯纳米带（ZGNRs）的非线性自旋相关输运性质.掺杂剂的类型，受体或供体，和几何对称性，奇数或偶数，被发现在确定的电流和电流-电压特性的自旋极化的关键。对于在下侧边缘上替代掺杂的ZGNR，在1V左右的偏置电压下，下（上）自旋电流在奇（偶）宽ZGNR中占主导地位。值得注意的是，在由III族元素（B和Al）掺杂的均匀宽度的ZGNR中，负微分电阻（NDR）仅发生于向下自旋。自旋负阻的偏置范围随ZGNR宽度的增加而增大。在任何奇数宽度的ZGNR中都没有观察到明显的自旋NDR，在V族元素（N和P）掺杂的偶数宽度的ZGNR中也没有观察到明显的自旋NDR。这种特殊的自旋负阻边缘掺杂的ZGNRs表明在自旋电子学的潜在应用。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall
Raman signature of electron-electron correlation in chemically doped few-layer graphene
我们报告了一个实验拉曼光谱研究的少层石墨烯化学掺杂后实现的等离子体过程中CHF $_3$气体。随着掺杂水平的增加，观察到分裂和2D带的面积的系统减少。这两种效应都可以归因于电子-电子关联，一方面降低了电子-声子耦合强度，另一方面影响了双共振拉曼过程的几率。
2011-06-06 cond-mat.mes-hall
Diffusion of fluorine adatoms on doped graphene
利用密度泛函理论计算了稀释极限下氟原子在掺杂石墨烯上的扩散势垒。我们发现，势垒$Δ$强烈地依赖于石墨烯的掺杂（$δn$）的大小和性质：它增加空穴掺杂（$δn<0$）和电子掺杂（$δn>0$）减少。在中性点附近，函数依赖性可以近似为$Δ=Δ_0-α\, δn$，其中$α\simeq6\times10^{-12}$ meVcm $^2$。这种效应导致即使在室温下掺杂的扩散常数的显着变化，也可能会影响低温扩散动力学由于存在衬底诱导的电荷水坑。此外，这可能打开了通过使用局部门在石墨烯上设计F动力学的可能性。
2014-07-15 cond-mat.mes-hall
High Current Density Vertical Tunneling Transistors from Graphene/Highly-Doped Silicon Heterostructures
石墨烯/硅异质结构作为用于各种电子和光子器件的新平台，如势垒电阻器、太阳能电池、光调制器和化学传感器，引起了极大的兴趣。迄今为止的研究主要集中在石墨烯和轻掺杂硅之间的结上，其中肖特基势垒被认为是载流子传输过程的主导因素。在这里，我们报告了一个系统的调查之间形成的异质结石墨烯和高掺杂硅载流子输运。通过改变硅掺杂水平和测量温度，我们表明，通过原生氧化物的隧穿效应的石墨烯/p++-Si异质结的载流子输运占主导地位。我们进一步证明，隧道电流可以有效地调制的外部栅极电场，导致在垂直隧穿晶体管。得益于高掺杂硅的大态密度，我们的隧穿晶体管可以提供超过20 A/cm 2的电流密度，比以前的石墨烯/绝缘体/石墨烯隧穿晶体管在相同的开/关比下高出约两个数量级。
2015-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio transport fingerprints for resonant scattering in graphene
我们最近已经表明，通过使用石墨烯中随机分布的拓扑缺陷的缩放方法，甚至可以基于单缺陷计算来计算宏观样品的透射性质的可靠估计[A. Uppstu等人，B85，041401（2012）]。我们现在通过研究氢和碳吸附原子以及环氧和羟基基团，将这种依赖于能量的散射截面的方法扩展到石墨烯上吸附物的情况。我们表明，共振散射的定性理解，可以通过密度泛函理论的结果为一个单一的缺陷系统，提供一个传输“指纹”表征每种吸附物类型。这些信息可以用来可靠地预测弹性平均自由程的中等缺陷密度直接使用从头算方法。我们提出了碳和环氧化物吸附的紧结合参数，获得匹配的密度泛函理论为基础的散射截面。
2012-11-30 cond-mat.mes-hall
Electronic Properties of Boron and Nitrogen doped graphene: A first principles study
采用密度泛函理论研究了硼（B）、氮（N）掺杂以及硼和氮共掺杂对石墨烯的影响。我们广泛的能带结构和态密度计算表明，在掺杂N（电子掺杂）时，石墨烯能带结构中的狄拉克点移动到费米能级以下，并且在高对称K点处出现能隙。另一方面，通过B（空穴掺杂），狄拉克点移动到费米能级以上，并且出现带隙。当B和N共掺杂石墨烯时，在费米能级处出现了价带和导带之间的能隙，系统表现为窄禁带半导体。所获得的结果被认为是在很好的协议与现有的实验结果。
2012-06-25 cond-mat.mes-hall
Collective modes of doped graphene and a standard 2DEG in a strong magnetic field: linear magneto-plasmons versus magneto-excitons
在整数量子霍尔制度的掺杂石墨烯层揭示了一个非常不寻常的粒子-空穴激发光谱，这是从随机相位近似的动态极化率计算。我们发现，在一个磁场中的石墨烯中的基本中性激发是不同于那些标准的二维电子气（2DEG）：除了上混合模式，粒子-空穴光谱重组的线性磁等离子体，分散大致平行于$ω=v_F q$，而不是通常的水平（几乎无色散）磁激子。这些模式可以在非弹性光散射实验中检测到。
2009-07-25 cond-mat.mes-hall
