Mechanism for graphene-based optoelectronic switches by tuning surface plasmon-polaritons in monolayer graphene
它示出,人们可以探索石墨烯的光学电导率,连同通过施加的栅极电压控制其电子密度的能力,以实现外部电磁辐射和石墨烯层中的表面等离子体激元-极化激元之间的谐振耦合。这开启了通过在全反射和全吸收的状态之间切换来电控制放置在石墨烯层顶部上的棱镜内反射的光的强度的可能性。预测的效果可用于构建基于石墨烯的光电开关。
2011-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spatial mapping of the Dirac point in monolayer and bilayer graphene
我们已经映射了狄拉克点在剥离单层和双层石墨烯使用空间分辨扫描隧道光谱(STS)测量在低温下。狄拉克点在石墨烯中的不同位置处的能量移动。然而,与地形的交叉相关显示没有相关性,表明地形特征,如波纹不是变化的主要来源。相反,我们将狄拉克点的位移归因于位于石墨烯附近的随机带电杂质。我们的研究结果强调需要推进剥离的石墨烯样品制备,以尽量减少杂质的影响。
2009-12-02 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
Nearly flat Chern band in periodically strained monolayer and bilayer graphene
本研究探究周期性应变下单层与双层石墨烯的平带形成条件,发现两类体系中均存在贝里曲率均匀的拓扑近平带,结合Jackiw-Rebbi模型解释单层近平带起源,证实应变石墨烯是强关联量子态的潜在平台。
2023-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular circuits based on graphene nano-ribbon junctions
石墨烯纳米带结的电子器件提出了这封信。非平衡格林函数计算表明,从单层石墨烯定制的具有不同边缘形状和宽度的纳米带结可以充当金属-半导体结,并且可以实现量子点。凭借单层石墨烯图案化到原子精度的可能性,这些结构与先前报道的二维块状石墨烯或碳纳米管器件完全不同,预计将用作未来纳米电子学的构建块。
2007-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spatially resolved spectroscopy of monolayer graphene on SiO2
我们对SiO $_2$上剥离的单层石墨烯进行了扫描隧道光谱测量,以探讨其电子和结构性质之间的相关性。局部态密度图的特征在于电子和空穴水坑,其产生的原因是从石墨烯和随机带电杂质中的固有波纹的长距离intravalley散射。在低能量下,我们观察到短距离谷间散射,我们归因于晶格缺陷。我们的研究结果表明,石墨烯的电子性质的影响,本征波纹,缺陷和底层的SiO $_2$衬底。
2009-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interfacial Stress Transfer in a Graphene Monolayer Nanocomposite
石墨烯是已知最坚硬的材料之一,杨氏模量为1 TPa,使其成为高性能复合材料中用作增强材料的理想候选材料。然而,作为一种单原子厚度的晶体材料,石墨烯提出了几个基本问题:(1)数十年来对碳基复合材料的研究能否应用于这种极薄的晶体材料?(2)传统上用于复合材料的连续介质力学在原子水平上是否仍然有效?(3)基质如何与石墨烯晶体相互作用,什么样的理论描述是合适的?我们已经明确地证明了应力从聚合物基质转移到单层石墨烯,表明石墨烯作为增强相。我们还使用剪切滞后理论对行为进行了建模,表明石墨烯单层纳米复合材料可以使用连续介质力学进行分析。此外,我们已经能够监测石墨烯/聚合物界面的应力传递效率和击穿。
2010-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge States at the Interface between Monolayer and Bilayer Graphene
采用Dirac方程和数值计算相结合的方法研究了锯齿形界面单双层石墨烯的电子性质。有两种类型的锯齿形接口堆栈。在费米能级处,由于边缘态的位置不同,色散和局域态密度沿界面的表现也不同。我们希望我们的研究能对理解输运和STM实验提供一些启示。
2011-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ambipolar charge transport in quasi-free-standing monolayer graphene on SiC obtained by gold intercalation
我们提出了一个准独立的单层石墨烯的研究,通过在碳缓冲层(Bu-L)和硅终止面(0001)的4 H-碳化硅之间的界面处插入Au原子获得。通过在Bu-L上沉积原子级薄的Au,然后在氩气气氛中在850 °C下退火来实现Au嵌入。通过表面科学表征和顶栅电子器件中的电子输运,我们探索了Au的嵌入和Bu-L到准自支撑单层石墨烯中的去耦。通过依赖于栅极的磁输运,我们发现,Au嵌入缓冲层显示单层石墨烯的所有属性,即栅极可调双极传输跨狄拉克点,和n-或p-型掺杂取决于Au含量。
2020-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomistic Computational Modeling of Temperature Effects in Fracture Toughness and Degradation of Penta-graphene Monolayer
具有类似于开罗五边形镶嵌的碳原子的特定且独特的2D排列的新型碳同素异形体,具有$sp^{3}$和$sp^{2}$杂化碳原子的相互作用,被称为五石墨烯(PG)。先前的理论研究表明,PG单分子膜是机械和化学稳定的,也具有大的带隙$3.25eV$。这种具有独特的碳原子网络排列(非共面五边形)的新碳同素异形体是本工作理论研究的重点。采用非平衡态分子动力学模拟方法,结合反应型现代力场ReaxFF,对高温条件下五元石墨烯单层的纳米结构、动力学和力学性质进行了计算模拟。在我们的结果中,我们获得了温度对高达$2000K$的五-石墨烯单层的机械性能的影响,其中我们的结果表明,应变速率对机械性能具有强烈的影响,其中$67$减小,$ 227.15 - 154.76GPa.nm $的极限拉伸强度(UTS)$ 35.88 - 11.83GPa.nm $和杨氏模量($Y_{Mod}$)减小。在这项工作中,我们还计算了在温度变化的$10K$高达$2000K$的五-石墨烯单层的反应性降解。因此,我们的平均值表明,五-石墨烯单层损失原子配置与温度效应高达$600K$,其中单层显示纳米结构过渡与几个石墨烯岛,大区域的孔隙度,小的1D碳链,以及负弯曲层。
2021-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of Mismatch Strain and Substrate Surface Corrugation on Morphology of Supported Monolayer Graphene
氧化物衬底上的石墨烯单层已经被证明具有优异的电荷迁移率和热传输,用于潜在的器件应用。形貌的改变对石墨烯的输运性质有很大的影响。在本文中,我们从理论上分析了氧化物衬底上的石墨烯单层的形态稳定性,受到范德华相互作用和面内失配应变。首先,我们定义的平衡分离和界面粘附能作为两个关键参数,表征一个平坦的单层和一个平坦的基板表面之间的范德华相互作用。通过微扰分析,预测了临界压缩失配应变,超过该临界压缩失配应变,石墨烯单层经历应变诱导的不稳定性,在完全平坦的表面上形成具有增加的振幅和减小的波长的波纹。当衬底表面不完全平坦时,石墨烯的形态取决于表面反射的振幅和波长。预测从共形(波纹状)到非共形(平坦)形态的过渡。分析了衬底表面粗糙度对石墨烯平衡平均厚度和界面结合能的影响。此外,通过考虑衬底表面的应变和失配应变,人们发现,而拉伸失配应变降低石墨烯的应变幅度,波纹衬底表面促进应变诱导的不稳定性下的压缩应变。这些理论结果表明,通过表面图案化和应变工程来控制氧化物衬底上的石墨烯单层的形态的可能手段。
2010-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Losses in Monolayer Graphene Nanoresonators due to Joule Dissipation Caused by Synthetic Electric Fields and the ways of Joule Losses Minimizations
我们考虑单层石墨烯纳米谐振器中的损耗与由合成电场规定的谷电流引起的焦耳耗散(加热)有关。这些合成电场在石墨烯膜中产生,这是由于外部周期电动势在那里产生的时间上周期性的规范场。这种机制占石墨烯纳米谐振器中损耗的重要部分(约40个单位),并且仅针对石墨烯。最小化这些焦耳耗散(机电系统的品质因数的增加)的方式进行了讨论。它解释了为什么人们可以通过正确选择的菌株组合(通过菌株工程)来提高质量因子。此外,它表明,可以通过打开一个磁场垂直于石墨烯膜的质量因子增加。
2011-10-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Short-range defects contribution to the monolayer graphene resistivity
利用我们推导的单层石墨烯短程缺陷的电子散射矩阵描述了电阻率与电子密度的关系。有人认为,大的带电缺陷密度是不可能在悬浮的石墨烯和石墨烯躺在沟槽上方。
2011-11-03 cond-mat.mes-hall
Hybridization of Graphene and a Ag Monolayer Supported on Re(0001)
利用角分辨光电子能谱测量和密度泛函理论计算,研究了Re(0001)负载的石墨烯在单层Ag嵌入前后的电子结构. Ag的嵌入降低了石墨烯与Re的相互作用,改变了石墨烯的电子能带结构。尽管石墨烯的π态在费米能级附近的线性色散突出了相当弱的石墨烯-贵金属层相互作用,但我们仍然观察到Ag带和较低能量区域中的π态之间的显著杂化。这些结果表明,用贵金属层覆盖表面确实使电子态解耦,但仍然导致石墨烯的电子结构发生显著变化。
2014-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Model of the Electrostatics and Tunneling Current of Metal-Graphene Junctions and Metal-Insulator-Graphene Heterostructures
本文基于Bardeen转移哈密顿方法建立金属-绝缘体-石墨烯异质结构隧穿电流模型,并以金属-石墨烯结为例揭示微分接触电阻的影响因素。
2013-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Growth of monolayer graphene on 8deg off-axis 4H-SiC (000-1) substrates with application to quantum transport devices
使用高温退火条件,其中石墨帽覆盖8度离轴4 H-SiC样品的C面,已经生长了大且均匀的单个外延石墨烯层。拉曼光谱显示这些单层石墨烯片的几乎独立的特征的证据,这是由磁输运测量证实。我们发现一个温和的p型掺杂,高载流子迁移率和半整数量子霍尔效应典型的高品质石墨烯样品。这为石墨烯与构成当今SiC行业标准的晶圆上的SiC器件的完全兼容集成开辟了道路。
2010-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Functional single-layer graphene sheets from aromatic monolayers
我们展示了如何使用低能电子辐照和随后的退火将铜基底上的芳香分子自组装单层转化为高质量的单层石墨烯。我们在原子尺度上表征了这种二维固态转变,并通过互补的显微镜和光谱技术以及电输运测量研究了所形成的石墨烯片的物理和化学性质。作为衬底,我们成功地使用Cu(111)单晶和技术相关的多晶铜箔。
2014-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal self-oscillations in monolayer graphene coupled to a superconducting microwave cavity
超导谐振电路中的非线性现象在量子技术领域具有重要意义。我们观察到单层石墨烯薄片耦合到钼铼超导谐振器中的热自振荡。石墨烯薄片形成耦合到具有强温度依赖性电阻的谐振器的SINIS结。在一定的泵浦功率和频率条件下,这种非线性导致热自振荡出现在具有很强的温度依赖性和门可调谐性的腔传输测量中的边带。实验结果与基于热不稳定性的理论模型吻合得很好。振荡边带的建模提供了一种方法来评估在低能量下无序石墨烯样品中的电子声子耦合。
2022-05-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
The epitaxial-graphene/graphene-oxide junction, an essential step towards epitaxial graphene electronics
已经沉积氧化石墨烯(GO)薄片以桥接两个外延石墨烯电极之间的间隙以产生全石墨烯装置。电学测量表明,由于GO中的带隙,在石墨烯/氧化石墨烯结处存在肖特基势垒(SB)。发现势垒高度约为0.7 eV,并且在180 $^\circ$ C退火后降低,这意味着可以通过改变氧化程度来调节间隙。发现GO迁移率的下限为850 cm $^2$ /Vs,与硅相当。已经实现了图案化外延石墨烯的{ \it In situ}局部氧化。
2008-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermolubricity of Xe monolayers on graphene
用石英晶体微天平(QCM)研究了在25 ~ 50 K温度范围内沉积在石墨烯上的石墨烯单分子膜的纳米摩擦。石墨烯通过化学气相沉积生长,并用聚合物印模转移到QCM电极。在低温下,Xe单层完全固定在石墨烯表面。高于30 K时,薄膜开始滑动,脱钉起始覆盖率随温度的升高而降低。在裸金上重复的类似测量显示出增强的Ni-P膜的滑移和低于25 K的脱钉温度的降低。氪和氮的纳米摩擦测量证实了这种情况。这种热致伸缩行为的解释,在最近的理论的吸附岛和晶体衬底之间的静摩擦的尺寸依赖性。
2013-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quasi-relativistic calculus of graphene monolayer minimal conductivity
介绍了石墨烯单分子层中量子输运的准相对论理论。它是基于Dirac-Hartry- Fock自洽场近似,晶格反铁磁有序假设和一种方法[Falkovsky和Varlamov,Eur.~物理学~ J. { \bf B 56},281(2007)]。当仅考虑非相对论电流时,石墨烯的最小电导率被示出为$4.83$(以$e^2/h$为单位)。考虑到电子对产生过程和磁电效应对电流的准相对论修正,我们得到了最小电导率的结果,这些结果与不同载体的实验数据非常吻合。
2014-01-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
A Phenomenological Model for the Quantum Capacitance of Monolayer and Bilayer Graphene Devices
石墨烯纳米结构表现出与三端器件中的栅极延迟相关的固有优势,并且当在量子电容极限下操作时提供额外的益处。在本文中,我们开发了一个简单的模型,捕捉费米能量和温度依赖性的量子电容的单层和双层石墨烯器件。考虑到电子-空穴水坑和通过高斯加宽分布的电子态的可能有限寿命,从加宽的态密度计算量子电容。所获得的结果与最近在门控单层和双层石墨烯器件上的量子电容测量中观察到的许多特征一致。研究了电荷中性点附近的最小量子电容随温度的变化关系。
2011-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-Harmonic Generation from Monolayer and Bilayer Graphene
固体中的高次谐波产生(HHG)是一种新兴的研究阿秒时间尺度下固体中超快电子动力学的方法。在这项工作中,我们研究了单层和双层石墨烯的HHG。在这项工作中考虑了AA和AB堆叠的双层石墨烯。发现单层和双层石墨烯具有明显不同的谐波谱。光谱的差异归因于两层之间的层间耦合。此外,总谐波频谱的带内和带间的贡献发挥了重要作用。此外,有趣的极化和椭圆率的依赖性,注意到在单层和双层石墨烯的总谐波谱。
2021-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microwave and millimeterwave electrical permittivity of graphene monolayer
实验研究了石墨烯单层在5-40 GHz范围内的有效介电常数,该范围包括微波和毫米波频谱的较低部分。使用放置在沉积在Si/SiO2上的石墨烯单层薄片上的耦合共面波导进行测量。与一些初始预测相反,石墨烯单层的有效介电常数在上述频率范围内略有下降,平均值为3.3。
2013-09-04 cond-mat.mes-hall
Single Gate P-N Junctions in Graphene-Ferroelectric Devices
石墨烯的线性色散关系和随之而来的双极电子应用的影响已经激发了一系列旨在在石墨烯中产生pn结的实验努力。在这里,我们报告通过简单的修改PbZr $_{0.2}$ Ti $_{0.8}$ O $_3$基板,结合自组装层的周围环境掺杂剂形成的石墨烯pn结的电输运测量。我们表明,衬底配置控制的局部掺杂区域,和pn结的行为可以控制与一个单一的栅极。最后,我们表明,铁电衬底诱导的环境掺杂,可用于激活和钝化掺杂的滞后,产生一个“按需”的pn结在石墨烯控制的一个单一的,通用的背栅。
2016-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant tunneling in graphene-ferroelectric-graphene junctions
我们研究了由夹在石墨烯电极之间的二维铁电(FE)材料组成的隧道结。我们制定了一个理论的相互作用的FE极化和诱导的自由电荷在这样的设备,考虑到量子电容效应。我们预测一个栅极敏感的FE电压差的设备,可以使用静电力显微镜测量。在隧穿电流-电压特性的静电理论,我们确定了一个共振峰与对齐的狄拉克锥作为一个高度敏感的探头的FE极化的结。这为具有几个原子厚的FE层作为可读超高密度存储器的器件应用开辟了道路。
2022-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamical creation of gap in the monolayer graphene
单层石墨烯中的零能隙电子带相对于由于电子-声子相互作用引起的动态对称性破坏是不稳定的。
2009-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Proximity-Induced Spin-Orbit Torque in Graphene on a Trigonal CrSBr Monolayer
Institute of Physics, Pavol Jozef Šafárik University in Košice(科希策帕沃尔·约瑟夫·沙法里克大学物理研究所);Institute of Experimental Physics, Slovak Academy of Sciences(斯洛伐克科学院实验物理研究所)
研究揭示了石墨烯/CrSBr异质结构中近程诱导的自旋轨道扭矩机制,为室温二维自旋电子学提供了新平台。
2025-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large contrast enhancement of graphene monolayers by angle detection
通过光学检查鉴定剥离的石墨烯单层。为了提高单层膜的检测性能,我们研究了90 nm SiO $_2$ /Si衬底上石墨烯的光学对比度随角度的变化关系。我们观察到通过改变偏振和光入射角的石墨烯的可见性的显着增强。该方法可用于检测新衬底设计上的石墨烯,例如基于GaAs/AlAs的材料,其具有更清洁的表面。
2009-06-22 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
Inhomogeneity in barrier height at graphene/Si (GaAs) Schottky junctions
与半导体接合的石墨烯形成具有整流特性的肖特基结,然而,经常观察到肖特基势垒高度的波动。在这项工作中,肖特基结的制造通过转移化学气相沉积单层石墨烯到n型Si和GaAs衬底。在215 ~ 350 K温度范围内,通过电流-电压测量,得到了势垒高度和理想因子随温度的变化关系。随着温度的升高,两个结的零偏势垒高度增加,理想因子减少。这种行为是由于势垒的不均匀性,所产生的界面状态所揭示的扫描隧道显微镜/光谱。假设势垒高度的高斯分布,对于石墨烯Si和GaAs结分别发现1.14(+/-)0.14eV和0.76(+/-)0.10eV的平均值。这些研究结果提供了深入了解的势垒高度的不均匀性,在石墨烯为基础的肖特基结,石墨烯与Si和GaAs器件架构的集成至关重要。
2015-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unique excitonic effects in tungsten disulphide monolayers on two-layer graphene
已知原子级薄异质结构中的光发射取决于材料的类型、组成层的数量和堆叠顺序。在这里,我们表明,二维基板的厚度可以是至关重要的调制光发射。我们研究了单层二硫化钨(WS2)在单层和双层外延石墨烯上构建的垂直异质结构中的层依赖性电荷转移,揭示了层间电子耦合对这种异质结构的激子性质的影响。我们带来的证据表明,WS2的激子性质可以有效地调整支持石墨烯层的数量。将WS2单层与双层石墨烯集成导致光致发光响应的显著增强,与单层石墨烯上支撑的WS2相比高出一个数量级。我们的研究结果强调了在构建原子级薄层异质结构时衬底工程的重要性。
2018-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport in Graphene Tunnel Junctions
我们提出了一种技术来制造石墨烯和铝和铜之间的隧道结,与硅背栅,以及一个简单的理论之间的金属和石墨烯的隧道。我们映射我们的结与探针和背栅电压的微分电导,并观察到直接与石墨烯态密度相关的电导波动。石墨烯狄拉克点处电导的常规强抑制不能被清楚地证明,但是发现了狄拉克点的更鲁棒的签名:由隧道探针对石墨烯的静电门控引起的电导图中的拐点。我们提出了我们的电导图的数值模拟,确认测量结果。此外,Al引起石墨烯的强n掺杂,Cu引起适度的p掺杂,并且在高电阻结中,观察到声子共振,如在STM研究中。
2010-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain-tunable band parameters of ZnO monolayer in graphene-like honeycomb structure
我们提出的从头计算结果表明,直接带隙,有效质量和载流子在ZnO单层(ML-ZnO)的石墨烯蜂窝结构中的费米速度都是可调的应用面内均匀双轴应变。在我们模拟的$\pm 10$ %的应变极限内,带隙保持直接,并显示出随应变的强非线性变化。此外,未应变的ML-ZnO中的电子的平均费米速度与石墨烯中的相同数量级。研究结果表明,ML-ZnO在机电/应变电子学和其他纳米器件如纳米机电系统(NEMS)和纳米光机械系统(NOMS)中具有潜在的应用前景。
2012-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magneto-oscillations on specific heat of graphene monolayer
测量热力学量(如磁化强度和比热)的磁振荡是获得电子系统态密度的实验方法之一。因此,本文从理论上探讨了量子化磁场中石墨烯带隙和无隙情况下比热的振荡现象。还考虑了杂质、库仑相互作用和声子等因素的影响。然后,我们可以映射这些限制下的比热的石墨烯的磁振荡,所获得的结果是一个很好的起点,并指导进一步的实验工作。
2015-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic quantum transport in monolayer graphene in the presence of Rashba spin-orbit coupling
我们研究了单层石墨烯晶格中自旋相关的电子隧穿Rashba势垒。利用传输矩阵方法,得到了手征粒子的自旋相关输运性质。结果表明,石墨烯片在Rashba自旋轨道势垒的存在下将充当电子自旋反转器。
2013-03-21 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
The Ground State of Monolayer Graphene in a Strong Magnetic Field
将石墨烯SU(4)量子霍尔对称性推广到SO(8),得到了石墨烯在磁场中自发破缺SU(4)的解析解.我们恢复了标准的石墨烯SU(4)物理作为一个限制,但发现新的相位和新的属性,可能是相关的理解基态。石墨烯SO(8)对称性被发现与原子核结构物理中广泛存在的对称性同构,并且与描述高温超导体的对称性非常相似,这表明这些物理上不同的费米子系统之间存在深刻的数学联系。
2015-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The fundamental 1/f noise in monolayer graphene
在不同的时间,由不可交换的可观测量所引起的量子不确定性在任何导电材料中设定了电压噪声功率谱的下限。在单层石墨烯的情况下,明确地计算出这种结合。据发现,考虑到石墨烯的赝自旋/谷能带结构提高了7/2的因子相比,无自旋的载流子的锥形能量-动量色散的情况下的量子束缚。该边界具有1/f噪声的所有特征性质,其对载流子密度的依赖性与实验观察一致。
2021-11-02 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Investigation of Band-Offsets at Monolayer-Multilayer MoS2 Junctions by Scanning Photocurrent Microscopy
MoS 2的能带结构随厚度的变化表明在单层(1 L)和多层(ML)薄膜的界面处存在能带的不连续性。这种异质结的特性进行了分析,在这里使用电流与电压的测量,扫描光电流显微镜,和有限元模拟的载流子运输。整流I-V曲线之间的接触对两侧的1 L-ML结,并观察到一个强大的偏置依赖的光电流在结。不同的载流子浓度和电子亲合势的有限元器件模拟表明,在单层/多层结的II型带对齐再现的整流电特性和偏置下的光电流响应。然而,零偏置结光电流及其能量依赖性不能用传统的光伏和光热电机制来解释,表明热载流子的贡献。
2015-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Suppression of decoherence in a graphene monolayer ring
研究了强磁场对相干输运的影响。制备了单层石墨烯量子环,观察到了Aharonov-Bohm效应。对于增加的磁场幅度,出现更高的谐波。这一现象是由于自旋翻转散射的减少而增加了相位相干长度。
2014-07-31 cond-mat.mes-hall
Electronic and transport properties of azobenzene monolayer junctions as molecular switches
我们从第一性原理研究了夹在两个Au电极之间的二维偶氮苯单层的输运性质的变化。我们专注于化学吸附和物理吸附的顶部单分子层电极接触之间的传输差异。具有化学吸附顶部接触的单层结的电导在反式构型中更高,与先前一维单分子结的理论预测一致。然而,与物理吸附的顶部接触,“ON”状态具有较大的电导与顺式配置,由于减少了有效的隧穿通路从反式切换到顺式,这成功地解释了最近的实验测量偶氮苯单层结。一个简单的模型来解释电子在分子结的子系统之间的传输。我们还讨论了单层堆积密度,分子的倾斜角,和接触的几何形状上计算的传输函数的影响。特别是,我们发现,一个尖状接触与化学吸附显着影响的电流通过顺式单层,导致高度不对称的电流-电压特性,以及大的负微分电阻行为。
2012-08-06 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Enhancing infrared extinction and absorption in a monolayer graphene sheet by harvesting the electric dipolar mode of split ring resonators
研究了单层石墨烯片通过图案化开口环谐振器(SRR)在红外波段的消光和吸收增强。结果表明,与磁模和其他高阶模相比,电模对红外消光和吸收的增强作用更强。我们通过增加SRR单元电池设计中的石墨烯面积比来改善SRR石墨烯片的红外消光。随着石墨烯面积比的增加,电偶极模的辐射能力和石墨烯的耗散竞争约50%的最大红外吸收。通过捕获电偶极模来增强石墨烯片的红外消光和吸收的研究结果可能在石墨烯光子学和光电子学的太赫兹和红外检测和调制中具有潜在的应用。
2013-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electrons scattering in the monolayer graphene with the short-range impurities
研究了单层石墨烯中电子在局域化学势和局域能隙两种短程扰动下的散射问题。考虑了石墨烯的零能隙和非零能隙两种类型。所确定的S矩阵可用于计算电导和光吸收等观测量。
2009-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Green functions of electrons in monolayer and bilayer graphene in a magnetic field
利用Whittaker函数,得到了磁场作用下电子在单层和双层石墨烯中运动的稳态二维二分量薛定谔方程的格林函数的封闭表达式.
2011-02-16 cond-mat.mes-hall
Strong Spin-Orbit Interaction Induced in Graphene by Monolayer WS$_2$
我们证明了单层WS $_2$在石墨烯中诱导的强各向异性自旋轨道相互作用(SOI)。直接比较石墨烯/单层WS $_2$和石墨烯/体WS $_2$系统的磁输运测量结果表明,单层过渡金属二硫属化物(TMD)可以诱导比体更强的SOI。详细的弱反定域化曲线的理论分析给出了一个估计的自旋轨道能量($E_{\rm so}$)高于10毫电子伏。对诱导SOI的对称性也进行了讨论,占主导地位的$z$ $\rightarrow$ $-z$对称SOI只能解释实验结果。通过Elliot-Yafet(EY)机制的自旋弛豫和反常电阻随着温度接近Dirac点而增加,表明石墨烯中诱导的Kane-Mele(KM)SOI。
2018-04-11 cond-mat.mes-hall
Superconducting proximity effect in a transparent van der Waals superconductor-metal junction
我们报告在清洁NbSe 2双层石墨烯结的Andreev反射。结的高透明度,表现为高达1.8的大电导增强,使我们能够看到双层石墨烯中的邻近诱导的超导能隙和分别通过垂直NbSe 2-石墨烯和横向石墨烯-石墨烯结的两个Andreev反射的清楚证据。量子输运模拟捕捉到了实验数据的复杂性,并阐明了各种微观参数对结传输的影响。我们的工作建立了一个全范德华,高性能超导结的实践和理解。高度透明的接近石墨烯-石墨烯结的实现开辟了工程量子现象的可能性。
2020-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Interface Landau levels in graphene monolayer-bilayer junction
在有效质量近似下研究了磁场中石墨烯单双层结的电子结构。能谱的特征在于界面朗道能级,即,在边界附近出现局部平坦带,导致局域态密度的一系列特征峰。它们的能量与边界类型无关,如锯齿形或扶手椅形。在原子尺度下,由于扶手椅型边界的谷混合效应,局域态密度呈现凯库勒型,而锯齿型边界的局域态密度不呈现凯库勒型。
2010-08-27 cond-mat.mes-hall
Bound electron states in the monolayer graphene with short-range impurities
被认为是不纯的石墨烯中的束缚电子态。考虑了“局部化学势”和“局部能隙”类型的缺陷和杂质的短程扰动。
2008-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Superlattice of resonators on monolayer graphene created by intercalated gold nanoclusters
在这里,我们报告一种“新”类型的排序,允许修改的石墨烯单层(ML)的电子结构。我们已经在顶层单层石墨烯和外延石墨烯的缓冲层之间插入了小的金簇。我们发现,这些集群扰动ML石墨烯上的准粒子,并作为量子点创建一个超晶格的共振器上的石墨烯ML,揭示了一个强大的模式的驻波。使用傅里叶变换扫描隧道光谱学对驻波图案的详细分析强烈地表明,这种现象可以由石墨烯的能带结构的强烈修改和(或)由电荷密度波(CDW)引起,其中涉及范霍夫奇点的大扩展。
2010-06-30 cond-mat.mes-hall
Transmission through a boundary between monolayer and bilayer graphene
在有效质量模型下,研究了锯齿型和扶手椅型两种边界条件下单层和双层石墨烯之间的电子传输。由于双层石墨烯中存在倏逝波,因此行进模式彼此良好连接。通过边界的透射强烈地依赖于入射角,并且在K点和K'点之间的依赖性相反,导致透射波的谷偏振。
2010-08-26 cond-mat.mes-hall
Fractal Butterflies of Dirac Fermions in Monolayer and Bilayer graphene
我们提出了一个概述的理论理解霍夫施塔特蝴蝶在单层和双层石墨烯。在简要介绍了过去在传统半导体系统中的工作之后,我们讨论了单层和双层石墨烯的新的电子性质,这些性质有助于实验检测能谱的分形性质。我们讨论了石墨烯中莫尔条纹的理论背景。这种模式是决定蝴蝶结构的关键。我们还讨论了电子-电子相互作用在石墨烯蝴蝶图案中的作用。最后,我们讨论了蝴蝶搜索的未来前景,特别是相互作用的狄拉克费米子。
2014-08-19 cond-mat.mes-hall
Transport through a monolayer-tube junction: sheet-to-tube spin current in silicene
本文提出利用隧穿矩阵元计算单层片与管之间电子流的方法,研究硅烯片到硅烯管的自旋流,发现其随管周长振荡,并因C3对称性破缺出现面外自旋流。
2024-01-13 cond-mat.mes-hall
Microscopic theory for electron hydrodynamics in monolayer and bilayer graphene
电子的行为就像一个经典流体的动量分布函数,在空间和时间上变化缓慢时,量子力学载流子-载流子散射占主导地位的所有其他散射过程。最近在单层和双层石墨烯中的实验已经报道了超净设备中这种流体动力学电子行为的签名。在这项理论工作中,从微观处理的电子-电子,电子-声子和电子-杂质的相互作用内的随机相位近似,我们表明,单层和双层石墨烯都主机两个不同的流体动力学制度。我们预测,双层石墨烯的流体动力学窗口比单层石墨烯更强,并且具有与“肺形”相反的特征“V形”。最后,我们崩溃的实验数据到一个普遍的障碍有限的理论,从而证明所观察到的违反Wiedemann-Franz定律在单分子膜中发生在一个政权占主导地位的杂质引起的电子空穴水坑。
2017-10-27 cond-mat.mes-hall