Proximity induced quantum anomalous Hall effect in graphene/EuO hetero-structures
在石墨烯和铁磁绝缘体EuO的异质结构中，Eu原子在石墨烯层中诱导邻近交换和谷间相互作用。由晶格对称性的约束，并引导从头计算，一个模型哈密顿量的构造，描述的低能量带。带参数，如邻近诱导的交换分裂，自旋轨道耦合，谷间相互作用的确定。陈数的计算确定的条件下，异质结构表现出拓扑非平凡的频带，引起量子反常霍尔效应与霍尔电导率$σ_{xy} = 2 e^2/h$。
2015-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Voltage-driven quantum oscillations in graphene
我们预测不寻常的（非相对论性量子力学）在石墨烯中的电子状态，这是本地化的有限宽度的势垒。在足够高和/或宽的石墨烯势垒中的局域态密度在某些能量值下表现出许多奇点。这种奇点提供了传输（例如，在增加势垒高度和/或宽度时，石墨烯的热动力学性质（电导率）和热动力学性质与纯金属中电导率的众所周知的Shubnikov-de-Haas（SdH）振荡类似。然而，这里的类SdH振荡是由电场驱动的，而不是通常的磁驱动的SdH振荡。
2007-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous optical response of graphene on hexagonal boron nitride substrates
石墨烯/hBN异质结构可以被认为是下一代光电子学的基本构建块之一，主要是由于创纪录的高电子迁移率。然而，目前，尽管石墨烯/hBN异质结构的兴趣越来越大，但石墨烯的固有光学性质的研究仅限于标准衬底（SiO2/Si，玻璃，石英）。这可以归因于一个具有挑战性的任务，确定hBN的强各向异性介电张量的总光学响应。在这项研究中，我们克服了这个问题，通过成像光谱椭圆偏振利用同时分析hBN的光学响应与石墨烯单层。我们的技术使我们能够从石墨烯/hBN异质结构中检索石墨烯在250-950 nm的宽光谱范围内的光学常数。我们的结果表明，石墨烯在hBN上的吸收可能超过石墨烯在SiO2/Si上的吸收约60%。
2022-12-02 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
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
Rabi oscillations under ultrafast excitation of graphene
研究了本征石墨烯带间超快激发下载流子的相干非线性动力学。随着泵浦强度的增加，响应出现拉比振荡。考虑到能量弛豫和退相的影响，计算光激发分布与时间和能量的关系。光谱和时间依赖性的探测辐射的响应（透射和反射系数）被认为是不同的泵浦强度和拉比振荡与时间和强度进行了分析。
2010-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic Bloch oscillation in bilayer graphene gradient superlattices
利用转移矩阵方法研究了双层石墨烯梯度超晶格中的电子Bloch振荡。通过引入两种沿电子传输方向的方势垒梯度势，我们发现在电子传输方向上可以产生高达太赫兹的布洛赫振荡。Wannier-Stark阶梯是Bloch振荡的对应物，它是由一系列等距离的透射峰组成，电子波函数的局域化也是Bloch振荡的特征. Bloch振荡的周期随势垒梯度的增大而线性减小。
2014-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductance oscillations in graphene/nanoclusters hybrid material: towards large area single electron devices
嵌入氧化物层中的自组织铝纳米团簇的大组件在石墨烯模板上形成，并用于构建隧道结器件。出乎意料的是，单电子输运行为与明确的库仑振荡观察到一个记录结面积包含数百万的金属岛。这种混合材料为单电子电子学提供了新的前景。
2017-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Record Maximum Oscillation Frequency in C-face Epitaxial Graphene Transistors
最大振荡频率（fmax）量化了有用电路操作的实际上限。我们在这里报告的晶体管中使用外延石墨烯生长在SiC的C面的最大频率为70 GHz。这是对在现有高频晶体管研究中使用的Si面外延石墨烯的显著改进，例证了C面外延石墨烯的优越电子学潜力。使用高κ介电T栅极和自对准触点的精心晶体管设计进一步促成了破纪录的fmax。
2013-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Screening, Kohn anomaly, Friedel oscillation, and RKKY interaction in bilayer graphene
我们计算了双层石墨烯（BLG）在本征（未掺杂）和非本征（掺杂）状态下的屏蔽函数，并与相应的单层石墨烯（SLG）和常规二维电子气（2DEG）进行了比较.我们发现，科恩异常是强烈增强BLG。我们还讨论了Friedel振荡和RKKY相互作用，这是与非解析行为的屏蔽功能在$q=2k_F$。我们发现BLG中的Kohn反常、Friedel振荡和RKKY相互作用都与SLG和2DEG有质的不同。
2008-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic Bloch oscillation in a pristine monolayer graphene
在一个原始的单层石墨烯受到一个恒定的电场沿层，布洛赫振荡的电子进行了研究，在一个简单而有效的方式。利用电子色散关系，解析地导出了半经典速度公式，并由此研究了Bloch振荡的频率、振幅以及振荡方向等问题。有趣的是，发现电场影响与电场不共线的运动分量，导致粒子在另一分量中加速或振荡。
2018-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Doping Effects on Charge Transport in Graphene Nanoribbons
我们提出了第一性原理计算的量子输运在化学掺杂的石墨烯纳米带的宽度高达4 nm。硼和氮杂质的存在下示出产生共振背散射，其功能是强烈依赖于的对称性和宽度的带，以及掺杂剂的位置。当杂质保持扶手椅带的镜像对称性时，在π-π * 平台上获得对后向散射的完全抑制。此外，观察到一个不寻常的受体-施主过渡在锯齿形带。这些非常规的掺杂效应可以用来设计新型的开关器件。
2009-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local Measurements of Shubnikov-de Haas Oscillations in Graphene Systems
Shubnikov-de Haas（SdH）振荡是二维电子系统在磁场存在下由电子能级量子化引起的最著名的磁振荡，它可以用来确定费米面性质和直接测量二维系统的Berry相位。通常认为，需要进行输运测量来测量SdH振荡。与此相反，我们证明了SdH振荡可以通过进行扫描隧道光谱（STS）测量在石墨烯系统中进行测量。根据STS谱中SdH振荡的测量结果，得到了单层、Bernal双层和ABC三层石墨烯的能量动量色散和Berry相.当2D系统的尺寸大于磁长度时，可以获得SdH振荡，并且重要的是，STS测量中不需要栅电极，因此，本文中报告的方法适用于广泛的材料。
2021-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bloch oscillations in graphene from an artificial neural network study
我们开发了一种人工神经网络（ANN）的方法来分类模拟信号对应于原始石墨烯中的布洛赫振荡的半经典描述。在人工神经网络被适当训练之后，我们考虑布洛赫振荡（BO）的逆问题，即，根据沿着石墨烯膜的锯齿形或扶手椅形边缘定向的外部电场强度对新的信号进行分类，根据预测的电场的准确性，正确分类的范围从82.6%到99.3%。这种方法可以根据训练网络所花费的时间和可用的计算能力进行改进。在这项工作中的发现可以直接扩展到各种Dirac-Weyl材料。
2017-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Proximity-induced ferromagnetism in graphene revealed by anomalous Hall effect
我们展示了单层石墨烯与原子级平坦的钇铁石榴石（YIG）铁磁薄膜交换耦合的反常霍尔效应（AHE）。反常霍尔电导在低温下的量级为~0.09（2e2/h），在~300 K范围内均可测量。我们的观察结果表明，不仅邻近诱导的铁磁性在石墨烯/YIG与大的交换相互作用，但也增强了自旋轨道耦合，这被认为是固有的弱在理想的石墨烯。石墨烯中的邻近诱导铁磁有序可以导致新的输运现象，如量子化的AHE，这对自旋电子学是潜在有用的。
2014-12-03 cond-mat.mes-hall
Gate-induced magneto-oscillation phase anomalies in graphene bilayers
基于最简单的紧束缚近似，在只考虑最近邻相互作用的四带连续介质模型下，研究了石墨烯双层膜中布里渊区K点和K'点附近的磁振荡.该模型被用来构建各种载流子浓度和石墨烯平面之间的偏置强度的朗道图。量子力学和准经典的方法进行了比较。我们发现，量子磁振荡只是渐近周期性的，并达到准经典预测的频率为高指数的朗道能级。在无偏双层中，振荡的相位等于大质量费米子的相位。在反转对称性破缺的偏置双层膜中发现了反常的振荡相位行为。振荡频率再次趋向于准经典预测的振荡频率，这对于$K$和$K'$是相同的，但是量子方法产生对振荡相位的门可调谐校正，其对于K和K '在符号上不同。这些谷相关的相位修正引起，而不是一个单一的准经典系列的振荡，两个系列具有相同的频率，但在相位移动。
2010-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large Rashba Spin-Orbit Coupling and High-Temperature Quantum Anomalous Hall Effect in Re-Intercalated Graphene/CrI$_3$ Heterostructure
本文通过理论计算证明Re插层石墨烯/CrI₃异质结可诱导大Rashba自旋轨道耦合并打开能隙，实现高温量子反常霍尔效应，为石墨烯基低功耗电子器件应用奠定基础。
2022-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhancing the Mass Sensitivity of Graphene Nanoresonators Via Nonlinear Oscillations: The Effective Strain Mechanism
我们进行经典的分子动力学模拟来研究石墨烯纳米机械谐振器的质量灵敏度和谐振频率的增强，这是通过将它们驱动到非线性振荡制度来实现的。质量灵敏度测量的谐振频率偏移被发现三倍，如果驱动能量是约2.5倍的纳米谐振器的初始动能。增强的质量灵敏度的机制被发现是在纳米谐振器中由于非线性振荡引起的有效应变，其中我们获得了诱导的有效应变和施加到石墨烯纳米谐振器的致动能量之间的解析关系。这项工作的一个重要意义是，有没有必要的实验人员施加拉伸应变的谐振器驱动前，以提高质量灵敏度。相反，增强的质量灵敏度可以通过驱动现有石墨烯纳米谐振器的非线性振荡的简单得多的技术来获得。
2012-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous, spin, and valley Hall effects in graphene deposited on ferromagnetic substrates
基于格林函数理论和线性响应理论，对石墨烯基杂化结构中的自旋、反常和谷霍尔效应进行了理论研究。详细考虑了两种不同类型的混合系统：（i）石墨烯/氮化硼/钴（镍），和（ii）石墨烯/YIG。主要的兴趣集中在邻近诱导的石墨烯和磁性衬底之间的交换相互作用和邻近增强的自旋轨道耦合。邻近效应被证明有显着的影响，石墨烯的电子和自旋输运性质。为了找到自旋，反常和谷霍尔电导率，我们采用某些有效的哈密顿最近已提出的混合系统下的考虑。当费米能级位于电子能谱的能隙内时，反常和谷霍尔电导率都具有普适值。
2017-05-09 cond-mat.mes-hall
Atomic Scale Quantum Anomalous Hall Effect in Monolayer Graphene/$\rm MnBi_{2}Te_{4}$ Heterostructure
本研究基于密度泛函理论，提出石墨烯/MnBi2Te4异质结构通过衬底效应实现C=1的量子反常霍尔效应，并给出有效哈密顿量揭示丰富相图，为二维磁性拓扑研究提供新途径。
2024-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoconductance Oscillations in Electron-hole Hybridization Gaps and Valley Splittings in Tetralayer Graphene
该研究通过Bernal堆叠四石墨烯的磁输运实验，揭示轻质量子带中的朗道能级谷分裂，并将低密度体能隙内的磁电导振荡归因于能带反转引发的电子-空穴朗道能级杂化及边缘态数量变化。
2022-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of Spin-Orbit Coupling on Anomalous Quantum Oscillations in InAs/GaSb Quantum Wells
研究揭示自旋-轨道耦合对InAs/GaSb量子井中异常量子振荡的抑制与增强机制，提出有效模型分析其起源并扩展传统理论。
2025-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charging of graphene by magnetic field and mechanical effect of magnetic oscillations
我们讨论了石墨烯基器件的量子电容导致其电荷密度在外部磁场变化下发生变化，电荷守恒，但重新分布到衬底或其他石墨烯片上。推导了理想石墨烯在强磁场中电荷重分布的精确解析表达式。当我们考虑杂质和温度时，影响减小，公式简化为标准的量子电容表达式。强调了量子电容在势场Casimir力实验中的重要性，提出了原子力显微镜技术在态密度测量中的应用。
2013-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Gate-tunable Capacitance in Van der Waals Heterostructures
该研究在石墨烯/hBN异质结中发现了反常栅极可调电容引起的滞回现象，通过对照实验证明其可能源于hBN材料，为理解其反常铁电性及设计忆容器等新型存储器件提供了新见解。
2025-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Approaching quantum anomalous Hall effect in proximity-coupled YIG/graphene/h-BN sandwich structure
在足够强的交换作用和自旋轨道相互作用下，量子反常霍尔态有望在Dirac电子系统（如石墨烯）中出现。在原始石墨烯中，两种相互作用都不存在;然而，如异常霍尔效应所揭示的，通过将石墨烯耦合到磁性绝缘体（MI）可以获得两种相互作用。在这里，我们展示了通过在亚铁磁绝缘体钇铁石榴石（YIG）和六方氮化硼（h-BN）之间嵌入石墨烯来增强的磁邻近耦合，所述六方氮化硼也用作顶栅电介质。通过扫描顶栅电压，我们观察到费米能级依赖的反常霍尔电导。当从电子和空穴两侧接近狄拉克点时，反常霍尔电导达到量子反常霍尔电导2 e ~ 2/h的1/4。的交换耦合强度被确定为高达27毫电子伏的诱导磁相的转变温度。YIG/graphene/h-BN是一种很好的异质结材料，可以用来研究二维电子系统中的邻近诱导相互作用。
2017-10-11 cond-mat.mes-hall
Anomalous Floquet tunneling in uniaxially strained graphene
应变工程和光子辅助的电子在石墨烯中的隧穿的相互作用被认为是引起非典型的传输现象。单轴应变和时间周期势垒的组合有助于控制粒子传输的可调参数范围很广。利用紧束缚方法、弹性理论和Floquet散射，我们发现单轴应变破坏镜像对称时，边带中的最大透射率发生了角位移，这被称为反常Floquet隧穿。我们发现，电子隧穿强烈依赖于势垒宽度，入射角，单轴应变，和时间周期的电位参数的调谐。势垒宽度和振荡幅度的适当调制用于选择边带中的传输。这些发现可以用于控制电子电流通过光子辅助隧道被用于多个纳米技术应用。
2020-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Non-linear Optical Response Of Graphene Near Phonon Resonances
本文利用相干反斯托克斯拉曼光谱研究了石墨烯、六方氮化硼及其异质结构的三阶非线性光学性质。当两个输入场的能量差与声子能量相匹配时，如通常所预期的，h-BN中的反斯托克斯发射强度增强，而对于石墨烯，观察到异常降低。这种行为可以用电子连续谱和离散声子态之间的q耦合来理解。我们还测量了石墨烯/h-BN异质结构，并证明石墨烯中的异常效应主导异质结构的光学响应。
2017-01-31 cond-mat.mes-hall
High Chern number quantum anomalous Hall phases in graphene ribbons with Haldane orbital coupling
研究了交换场作用下锯齿形石墨烯带中不同量子反常霍尔相之间可能的相变。石墨烯的有效紧束缚哈密顿量由跳跃项、Kane-Mele和Rashba自旋-轨道耦合以及Halfenge轨道项组成。我们发现交换场的变化导致了石墨烯体系的体隙闭合现象和相变的发生。如果不存在Haltron轨道耦合，则发生手征（反手征）边缘状态$ν=+2$（$ν=-2$）和伪量子自旋霍尔状态（$ν=0$）之间的相变。令人惊讶的是，当考虑到Haldom轨道耦合时，在相位$ν=+2$和$ν=-2$之间出现了具有两个附加边缘模式的中间QSH相位。因此，当交换场的方向相反时，该中间相是高陈数$ν=+4$的超手征边缘态或$ν=-4$的反超手征边缘态。我们给出了系统中不同QAH相的能带结构、边缘态波函数和电流分布。我们还报告了QAH相变的临界交换场值。
2011-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Anomalous Hall Effect in Graphene Proximity Coupled to an Antiferromagnetic Insulator
我们建议通过将石墨烯邻近耦合到反铁磁绝缘体来实现量子反常霍尔效应，该绝缘体提供破缺的时间反转对称性和自旋轨道耦合。我们通过对吸附在BiFeO3（111）表面上的石墨烯进行从头计算来说明我们的想法。在这种情况下，我们发现在石墨烯中的邻近诱导的交换场约为70 meV，并且通过Rashba自旋轨道耦合打开了拓扑非平凡的带隙。间隙的大小取决于石墨烯和薄膜衬底之间的间隔，这可以通过施加外部压力来实验性地调整。
2015-01-20 cond-mat.mes-hall
Tunable Quantum Temperature Oscillations in Graphene and Carbon Nanoribbons
研究了在热梯度作用下碳纳米带和石墨烯结中的局域电子温度分布。使用一个现实的模型的扫描热显微镜，我们预测量子温度振荡的波长相关的弗里德尔振荡。在实验上，这个波长可以通过门控/掺杂在几个数量级上调谐，使量子温度振荡达到现有测量技术的空间分辨率。
2013-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Chiral orbital current and anomalous magnetic moment in gapped graphene
我们提出了一个低能有效质量理论来描述带隙石墨烯及其相关材料中的手征轨道电流和反常磁矩。我们发现，布洛赫电子通常包含一个异常的电流密度，由于带间矩阵元素，它描述了与磁矩的手征电流循环。在带隙石墨烯中，手性电流在不同的谷之间是相反的，相应的磁矩解释了朗道能级的谷分裂。特别地，在带隙双层石墨烯中，谷依赖的磁矩负责带底处的顺磁磁化率的发散，并且在相对小的磁场范围内实现全谷极化。该公式也适用于三维拓扑绝缘体的带隙表面态，其中异常电流与空间调制电位下的磁电响应有关。
2011-09-13 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
Anomalous thermoelectric transport of Dirac particles in graphene
我们报告了石墨烯在零磁场和外加磁场中的热电研究。作为无质量粒子的线性色散的直接结果，我们发现塞贝克系数Sxx发散1 /，其中n2 D是载流子密度。我们观察到一个非常大的能斯特信号Sxy（~ 50 uV/K在8 T）在狄拉克点，和振荡的依赖性Sxx和Sxy在低温下对n2 D。我们的研究结果强调了石墨烯中的异常热电输运，这可能是一个高灵敏度的探针附近的狄拉克点的杂质带。
2009-04-02 cond-mat.mes-hall
Anomalous behavior of 1/f noise in graphene near the charge neutrality point
我们研究了单层石墨烯器件中从平衡态到远离平衡态的噪声，发现1/f噪声与源漏偏置电压（VSD）存在异常的依赖关系。虽然Hooge关系不是在电荷中性点附近的情况下，我们发现，它是恢复在很低的VSD区域。我们认为，在有限的VSD诱导的电子-空穴池的脱钉，这可以解释这种异常的噪声行为。
2016-03-15 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Hall effect in graphene coupled to skyrmions
Skyrmions是拓扑保护的自旋纹理，其特征在于拓扑缠绕数N，在某些磁性材料中自发发生。最近的实验已经证明了在Fe/Ir上生长石墨烯的能力，Fe/Ir是一种表现出二维Skyrmion晶格的系统。在这里，我们表明，在石墨烯和二维Skyrmion晶格与$N = \pm 1$之间的狄拉克电子的弱交换耦合驱动石墨烯进入量子反常霍尔相，带隙的散装，陈数${\cal C}=2N$和手征边缘状态与完美的量子化电导$G = 2N\frac{e^2}{h}$。我们的研究结果表明，Skyrmion晶格的拓扑性质可以印在石墨烯的狄拉克电子。
2015-09-29 cond-mat.mes-hall
Anomalous Exciton-Condensation in Graphene Bilayers
在普通的半导体双层膜中，激子凝聚出现在总朗道能级填充因子$ν_{T}=1$处。我们预测，类似的状态将发生在Bernal堆叠的石墨烯双层在许多非零整数填充因子。对于$ν_{T} = -3,1$，我们发现当层密度不平衡时，激子凝聚体的超流密度为零，并出现有限温度涨落引起的一级各向同性-近晶相变.双层石墨烯激子凝聚体的这些反常性质是由于具有$n=0$和$n=1$轨道特征的Landau能级的简并。
2009-09-08 cond-mat.mes-hall
Anomalous Dynamical Behavior of Freestanding Graphene Membranes
我们报告亚纳米，高带宽测量的平面外（垂直）运动的原子在独立的石墨烯使用扫描隧道显微镜。通过在长时间段内跟踪垂直位置，在测量原子级薄膜的时空动态的能力上实现了比当前最先进的成像技术提高1000倍。我们观察到，石墨烯膜的垂直运动表现出罕见的长尺度偏移，其特征在于异常均方位移和柯西-洛伦兹幂律跳跃分布。
2016-09-20 cond-mat.mes-hall
Quantum oscillations observed in graphene at microwave frequencies
我们已经测量了机械剥离的石墨烯在高达8.5 GHz的频率下的微波电导。在4.2 K的电导表现出量子振荡，是独立的频率。
2010-07-28 cond-mat.mes-hall
Anomalous optical saturation of low-energy Dirac states in graphene and its implication for nonlinear optics
本文揭示石墨烯低能态在任意弱场下因狄拉克点发散耦合发生反常光学饱和，并通过半导体布洛赫方程与多体弛豫分析，指出传统非线性光学微扰方法在低费米能级和大场幅下失效。
2019-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Nonlinear anomalous Hall effects probe topological phase-transitions in twisted double bilayer graphene
非线性反常霍尔效应是指在纵向电场或温度梯度作用下，由Berry曲率偶极子感应的二阶霍尔电压或温度差。这些是时间反演对称系统中突出的霍尔响应。在这里，我们研究了扭曲双层石墨烯莫尔系统中的二阶非线性异常霍尔效应家族，即电、热电和热非线性霍尔效应。我们证明了非线性反常霍尔信号可以用来探测由垂直电场引起的莫尔系统中的拓扑相变。具体来说，我们表明，整个家庭的非线性异常霍尔响应进行了跨拓扑相变的符号反转。
2022-05-30 cond-mat.mes-hall
Crossover to the Anomalous Quantum Regime in the Extrinsic Spin Hall Effect of Graphene
最近关于化学修饰石墨烯中自旋-轨道耦合增强的报道为研究无质量手性费米子的自旋霍尔效应打开了大门。本文从理论上研究了自旋轨道耦合石墨烯中非本征自旋霍尔效应的相互作用和杂质浓度依赖性。我们提出了一个非微扰量子图解计算的自旋霍尔响应函数在强耦合制度，包括斜散射和异常杂质密度无关的贡献平等的基础上。自旋霍尔电导率依赖于费米能量和电子-杂质相互作用强度揭示了实验可访问的区域中异常量子过程占主导地位的存在。我们的研究结果表明，自旋轨道耦合石墨烯是一个理想的模型系统，用于探测半经典和真正的量子散射机制之间的竞争的自旋霍尔效应。
2016-10-24 cond-mat.mes-hall
Magnetic Breakdown and Anomalous Quantum Oscillation in Rhombohedral Tetralayer Graphene
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）
研究电子掺杂菱形四层石墨烯中范霍夫奇点附近的磁击穿，识别出反常舒布尼科夫-德哈斯效应，证实其可作为费米面几何的探针，或可解释近期相关量子振荡实验。
2026-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origin of Anomalous Water Permeation through Graphene Oxide Membrane
由于对低维碳结构中的水的流动和结构以及它的实际影响的基本兴趣，水在低维碳结构中受到了认真的考虑。最近，水通过氧化石墨烯膜的异常完美渗透被证明，尽管该膜对于其他液体甚至气体是不可渗透的。还报道了氧化石墨烯在水存在下的不寻常的拉胀行为。基于第一性原理计算，我们建立了水和氧化石墨烯混合体系的原子模型，揭示了水在氧化石墨烯中的反常行为.我们发现，形成的六边形冰双层之间的薄片，以及融化过渡的冰在薄片的边缘是至关重要的，以实现完美的水渗透整个堆叠结构。相邻层之间的距离，可以通过氧气还原过程或压力控制，以确定水流，从而突出了一个独特的水动力学随机连接的二维空间。
2013-07-24 cond-mat.mes-hall
Engineering the Quantum Anomalous Hall Effect in Graphene with Uniaxial Strains
从理论上研究了单轴应变对石墨烯量子反常霍尔效应的调控。Chern数和Hall电导的值表明，在Rashba自旋轨道耦合和交换场的存在下，对于消失的内禀自旋轨道耦合，应变石墨烯具有非平凡的拓扑相位，这对应变的方向和模量是鲁棒的。此外，我们还发现Rashba和内禀自旋轨道耦合的相互作用导致了应变石墨烯的拓扑相变。值得注意的是，当应变强度增加超过约7%时，用于触发量子反常霍尔相变的交换场的临界参数显示出明显的行为-对于沿Z字形（扶手椅）方向的应变减小（增加）。我们的研究结果开辟了一个新的平台，通过实验可访问的应变变形的石墨烯结构的QAHE的操作，具有广阔的应用前景的新型量子电子器件具有高能效性能。
2013-11-13 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Hall Effects in Graphene from Proximity-Induced Uniform and Staggered Spin-Orbit and Exchange Coupling
我们研究了一种时间反演对称性破缺的邻近改性石墨烯（或类石墨烯材料）的有效模型。我们预测的外观量子反常霍尔相位通过计算体带隙和陈数的基准组合的系统参数。在Chern数为$C=1$的平面石墨烯中，引入交错交换场可以实现量子反常霍尔效应.我们明确显示锯齿形和扶手椅纳米带的边缘状态，并探讨其本地化行为。值得注意的是，交错的内在自旋轨道和均匀交换耦合的组合给出了拓扑保护（不像时间反演系统）的伪螺旋状态，其自旋在相对的锯齿形边缘相反。将磁化从平面外旋转到平面内使得系统微不足道，从而允许控制拓扑相变。利用密度泛函理论，我们还提出了一种在Ising反铁磁MnPSe $_3$上的石墨烯作为实现交错交换（赝自旋塞曼）耦合的材料平台.
2020-04-03 cond-mat.mes-hall
Weiss oscillations in graphene with a modulated height profile
我们研究了单层石墨烯的电子输运性质与一维调制的高度轮廓所造成的，例如，由基板波动。我们表明，所产生的应变场的综合效应引起调制的标量和矢量电位，从而引起外斯振荡的磁导率。我们还发现，通过向石墨烯-衬底界面施加平行磁场，可以获得类似的效果。这些发现在石墨烯系统的物理实现的实验装置的参数进行了讨论。
2016-10-13 cond-mat.mes-hall
Anomalous magnetic transport in ferromagnetic graphene junctions
我们研究了铁磁/正常/铁磁石墨烯结中的磁输运，其中栅电极连接到正常段。它示出的电荷电导可以是最大的反平行配置的磁化。此外，我们证明了自旋转移矩的大小和符号都可以通过正常段的栅电压来控制。以这种方式，本系统构成自旋转移矩晶体管。这些反常现象归因于交换场和石墨烯的狄拉克色散的综合作用。我们的预测开辟了移动畴壁的可能性平行或反平行的电流在一个可控的方式通过一个本地的栅极电压。
2011-01-27 cond-mat.mes-hall
Enhanced Weiss oscillations in graphene
计算了单层石墨烯的磁导率，其中电子由周期势弱调制的狄拉克哈密顿量描述。结果表明，在逆磁场中出现了周期性的外斯振荡，与具有标准抛物能谱的二维电子系统中的外斯振荡相比，外斯振荡随温度的增加而更加显著，阻尼更小.
2007-01-09 cond-mat.mes-hall
Robust wavefront dislocations of Friedel oscillations in gapped graphene
弗里德尔振荡是一种众所周知的波动现象，它代表了电子波对不完整性的振荡响应。通过利用无隙石墨烯中的赝自旋动量锁定，最近的两个实验证明了通过对应于弗里德尔振荡中波前位错的唯一数量来测量拓扑Berry相位。在这里，我们研究了带隙石墨烯中的Friedel振荡，其中赝自旋-动量锁定被打破。不寻常的是，波前位错确实发生在无带隙石墨烯中，这需要在当前的实验条件下立即验证。波前位错的数量归因于有隙和无隙石墨烯中不变的赝自旋缠绕数。该研究加深了对Friedel振荡中拓扑量与波前位错对应关系的理解，并暗示了在本征能隙二维材料中观察Friedel振荡波前位错的可能性，例如，过渡金属二硫属化物。
2021-03-11 cond-mat.mes-hall
Anomalous criticality in the quantum Hall transition at $n=0$ Landau level of graphene with chiral-symmetric disorders
我们数值研究了手征对称性是否是决定无序石墨烯量子霍尔跃迁临界性的唯一因素。当无序遵守手征对称性时，在$n=0$朗道能级处的平台到平台跃迁被示出为变得异常（即，类阶梯函数）。然而，令人惊讶的是，异常是强大的，对包括均匀的次近邻跳跃，这降低了晶格模型的手征对称性。我们还表明，交流（光学）霍尔电导率表现出一个强大的平台结构时，无序尊重的手征对称性。
2010-08-16 cond-mat.mes-hall
Weiss oscillations in the electronic structure of modulated graphene
我们提出了一个在垂直磁场存在下的调制石墨烯的电子结构的理论研究。确定了该系统中Dirac电子的态密度和带宽。不寻常的外斯振荡的带宽和态密度的外观是这项工作的主要重点。
2007-09-17 cond-mat.mes-hall
Voltage-driven quantum oscillations of conductance in graphene
局部栅控单层石墨烯片在由有限宽度栅引起的势垒内具有不寻常的离散能态。这些状态位于连续态的狄拉克锥之外，并负责新的量子输运现象。具体地，纵向（沿势垒）电导表现出作为势垒高度和/或宽度的函数的振荡，这两者都由附近的栅极控制。这些振荡的起源可以追溯到局域态密度的奇异性。这些石墨烯电导振荡类似于Shubnikov-de-Haas（SdH）磁振荡;然而，这里这些由电场而不是磁场驱动。
2009-02-28 cond-mat.mes-hall
Theory of Anomalous Quantum Hall Effects in Graphene
最近在制造原子级薄石墨样品（石墨烯）方面的成功激发了强烈的实验和理论活动。石墨烯的关键特征是低能电子激发的无质量狄拉克类型。这导致了该系统的许多不寻常的物理性质，使其与传统的二维金属区分开来。石墨烯最显著的特性之一是反常的量子霍尔效应。它对系统的结构非常敏感;特别是，它可以清楚地区分单层和双层样品。尽管实验取得了令人印象深刻的进展，但石墨烯中的量子霍尔效应理论尚未建立。这一理论是本文的一个主题。我们证明了朗道能级结构本身不足以决定量子霍尔效应的形式。霍尔量子化是由于安德森局域化，在石墨烯中，这是非常特殊的，强烈地依赖于无序的性质。只有无序的特殊对称性才可能引起石墨烯中的反常量子霍尔效应。我们分析了无序单层和双层石墨烯在磁场中的对称性，并确定了反常霍尔量子化的条件。
2007-12-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Tunable quantum anomalous Hall octet driven by orbital magnetism in bilayer graphene
量子反常霍尔（QAH）效应-零磁场下手性能带拓扑的宏观表现-仅通过拓扑绝缘体的磁性掺杂（1 - 3）和莫尔异质结构的精细设计（4 - 8）在实验上实现。然而，长期以来，人们一直预测没有磁性掺杂或莫尔工程的看似简单的双层石墨烯具有QAH效应的竞争有序态（9 - 11）。在这里，我们探索的状态，在双层石墨烯的电导率为2电子2/小时，不仅生存下来，以惊人的小磁场和高达5 K的温度，但也表现出磁滞。总之，实验签名提供了令人信服的证据，轨道磁驱动的QAH行为与陈数可调通过电场和磁场以及载波符号。所观察到的QAH相的八重态是不同于以前的观察，由于其独特的亚铁磁和亚铁电秩序，其特征在于量子化的异常电荷，自旋，谷，和自旋谷霍尔行为。
2021-07-14 cond-mat.mes-hall
