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
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
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
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
Minimum Electrical and Thermal Conductivity of Graphene: A Quasiclassical Approach
我们研究了石墨烯的最小电导率在一个准经典的方法，考虑到电子-空穴相干效应，这源于低能量激发的手性性质。依赖于在电子-空穴相干和非相干情况下的动力学方程的解析解，我们研究了电导率和热导率，其关系满足Wiedemann-Franz定律。我们发现，大多数以前的研究结果的基础上玻尔兹曼方程仅限于高迁移率的样品，电子空穴相干效应是不够的。
2007-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Conductivity of Suspended Graphene with Defects
我们研究了悬浮石墨烯的热导率作为缺陷密度的函数，ND，以可控的方式引入。石墨烯层使用化学气相沉积合成，转移到透射电子显微镜网格上，并悬浮在约7.5微米大小的方孔上。通过用低能电子束（20 keV）照射石墨烯来诱导缺陷，并通过拉曼D-对-G峰强度比来量化缺陷。当缺陷密度从2.0 × 10^10 cm-2变化到1.8 × 10^11 cm-2时，热导率在室温附近从~（1.8+/-0.2 x10 ^3 W/mK降低到~（4.0+/-0.2 x10 ^2 W/mK。在较高的缺陷密度，热导率揭示了一个有趣的饱和行为在一个相对较高的值~400 W/mK。利用玻尔兹曼输运方程和分子动力学模拟分析了热导率与缺陷密度的关系。这些结果对于理解二维系统中声子-点缺陷散射以及石墨烯在热管理中的实际应用具有重要意义。
2016-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of the conductivity of ballistic graphene
我们使用Landauer输运理论研究了弹道石墨烯的电导率与温度的关系。我们得到的结果是定性与最近观察到的高流动性悬浮石墨烯的运输测量中的许多功能。在高温度T和低密度n时，电导率σ随T线性增长，而在高密度n时，由于化学势的T依赖性，σ~ |n| ^1/2在小T时有负修正。在中等密度下，电导率是T和n的非单调函数，在T=0.693 \hbar v |n| ^1/2处出现最小值，其中v是费米速度。我们讨论了短纳米带中的两种法布里-珀罗振荡及其在有限温度下的稳定性。
2009-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Voltage and temperature dependencies of conductivity in gated graphene
考虑到电子和空穴散射的栅极石墨烯的电阻率进行了研究，从扫描隧道显微镜的数据和声学声子的无序的特点，从短期和长期的结构缺陷。计算是基于准经典动力学方程与固定的表面电荷的归一化条件。栅电压和温度对电阻峰值的影响，这是集中在本征电导率的点，被发现是在协议的运输测量。
2007-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The electronic thermal conductivity of graphene
石墨烯作为一种已知热导率最大的半金属，是研究电子和晶格对热输运的贡献之间相互作用的理想体系。虽然总的电导率和热导率已被广泛研究，但其电子热导率的详细第一性原理研究仍然缺失。在这里，我们首先使用电子和声子色散和电子-声子耦合计算的第一性原理在密度泛函理论和多体微扰理论（GW）的水平上的电子-声子固有的贡献，作为掺杂的石墨烯的电子热阻率的函数。然后，我们包括非本征电子杂质散射使用低温实验估计。在这些条件下，我们发现掺杂石墨烯的面内电子热导率在室温下为~300 W/mK，与掺杂无关。这一结果比预期的要大得多，并且与典型金属的总热导率相当，对块状石墨烯的总热导率贡献约10%。值得注意的是，在样品的物理或域的大小是几微米或更小的顺序，来自电子热导率的相对贡献是更重要的比在散装限制，因为晶格热导率是更敏感的样品或晶粒尺寸在这些尺度。最后，当考虑电子-杂质散射效应时，我们发现电子热导率降低了30%到70%。我们还发现，Wiedemann-Franz定律在低温和高温下都是广泛满足的，但在室温附近的最大偏差为20- 50%。
2016-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vertex renormalization in dc conductivity of doped chiral graphene
石墨烯的显着输运性质不仅来自Dirac类能量色散，而且来自其激发的手性性质，这使得标准半经典玻尔兹曼方法的适用性限制不清楚。在本文中，我们提供了在电子-声子相互作用的情况下，在石墨烯中的输运散射时间的量子推导。通过使用Kubo形式主义，我们明确计算的顶点修正直流电导率保留完整的手征矩阵结构的石墨烯。我们表明，至少在该政权的大化学势的玻尔兹曼图片是合理的，它也是强大的对一个小的子晶格的不等价性，部分破坏的手征性的作用。
2009-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Van Hove Singularities and Excitonic Effects in the Optical Conductivity of Twisted Bilayer Graphene
我们报告了一个系统的研究扭曲双层石墨烯（tBLG）在一个大的能量范围内（1.2 eV至5.6 eV）的各种扭曲角，结合第一性原理计算的光学电导率。在以前未探索的高能量下，我们的数据显示了tBLG带中多个van Hove奇点（vHS）的特征，以及单层石墨烯带的非线性及其电子-空穴不对称性。我们的数据还表明，激子效应在tBLG的光谱中起着至关重要的作用。包括电子-空穴相互作用的第一性原理计算是必不可少的再现的电导率谱的形状，我们发现的证据与多个vHS在tBLG的状态之间的相干相互作用。
2014-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic Thermal Conductivity Measurements in Intrinsic Graphene
石墨烯和二维狄拉克材料的电子热导率是人们的基本兴趣，并且可以在纳米尺度器件的性能中发挥重要作用。我们报告的电子热导率，$K_{e}$，在悬浮石墨烯在近本征制度在20至300 K的温度范围。我们提出了一种方法来提取$K_{e}$使用两点直流电子输运在低偏置电压，其中的电子和晶格温度去耦。我们发现$K_e$范围从0.5到11 W/m.K在所研究的温度范围内。这些数据与一个模型是一致的，在这个模型中，准粒子携带的热量与石墨烯的载流子具有相同的平均自由程和速度。
2013-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multi-state and non-volatile control of graphene conductivity with surface electric fields
示出了在铁电衬底上图案化的平面电极，以提供对两端石墨烯条的导电状态的横向控制。一个多层次的和按需存储器控制的石墨烯电阻状态下表现出低的次矫顽电场，与超过两个数量级的垂直门控几何结构中报道的磁化率。我们在石墨烯导电性中对11个存储状态进行可逆和低功耗横向控制的示例说明了多存储器和多功能应用的可能性，因为顶部和底部输入仍然可以访问。
2015-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First-Principles Prediction of Phononic Thermal Conductivity of Silicene: a Comparison with Graphene
除了石墨烯之外，人们对二维材料在基础科学和技术应用方面都有很大的兴趣。硅烯是石墨烯的硅对应物，已被证明具有比石墨烯更好的电子性质。然而，其热输运性质尚未得到充分研究。在本文中，我们应用基于第一性原理的声子玻尔兹曼输运方程来研究硅烯的热导率以及声子散射机制。虽然石墨烯和硅烯都是二维晶体，具有相似的晶体结构，但我们发现硅烯中的声子输运与石墨烯中的声子输运有很大的不同。硅烯的热导率相对于样品尺寸呈对数增加，这是由于声学面内声子模式的散射率小，而石墨烯的热导率是有限的。对声子散射通道的详细分析表明，由于弯折结构引起的声离面（ZA）声子模的线性色散，使得硅烯中的长波长纵向声（LA）声子模的散射不如石墨烯中的有效.与石墨烯相比，其中大部分热量由声学面外（ZA）声子模式携带，硅烯中的ZA声子模式对总热导率的贡献仅为~10%，这也可以归因于屈曲结构。这种使用基于第一原理的计算对硅烯和石墨烯的声子输运和热导率进行的系统比较，为其他二维材料（如二维过渡金属二硫属化物）提供了一些线索。
2014-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductivity of Graphene with Resonant Adsorbates: Beyond the Nearest Neighbor Hopping Model
石墨烯上的吸附物可以产生共振，导致有效的电子散射，并强烈影响电子电导率。因此，这些共振的适当描述是很重要的，以获得一个很好的洞察他们对电导率的影响。共振的特性，特别是它的T-矩阵取决于吸附物本身，但也取决于石墨烯的电子结构。在这里，我们表明，一个适当的紧束缚模型的石墨烯，其中包括跳跃超过最近邻导致相当大的修改的散射特性相对于最常用的最近邻跳跃模型。我们比较了跳跃超越最近的邻居，我们最近的工作物理学。113，146601（2013）。我们的结论是，在我们最近的工作中讨论的普遍性质是不变的，但与实验的详细比较需要一个足够精确的紧束缚模型的石墨烯层。
2014-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ballistic conductivity of graphene channel with p-n junction on ferroelectric domain wall
采用Wentzel-Kramers-Brillouin近似，研究了异质结构石墨烯/物理间隙/铁电薄膜中铁电畴壁对单层石墨烯沟道弹道电导的影响.异质结中电场和空间电荷动力学的自洽数值模拟和近似解析理论都表明，畴壁与表面的接触在石墨烯沟道中产生了pn结。计算表明，在石墨烯表面附近自发极化突变引起的未补偿铁电偶极子诱导的载流子浓度可达1019 m-2量级，比非铁电衬底上栅掺杂石墨烯的载流子浓度高两个数量级。因此，我们预测具有铁电畴壁引起的pn结的石墨烯沟道将具有相当高的弹道电导率。
2016-03-08 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
Longitudinal optical conductivity of graphene in van der Waals heterostructures composed of graphene and transition metal dichalcogenides
本文研究石墨烯/TMDC范德华异质结构中Rashba自旋轨道耦合、扭转角和温度对石墨烯纵向光学电导率的影响，揭示了双峰结构、硫族原子主导的扭转角效应及室温下热-光联合跃迁新能带的形成机制。
2023-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Robust optical conductivity in gapped graphene
我们研究了带隙单层和双层石墨烯在低能区的光学电导率。发现了一个标度关系，其中频率、能隙、费米能和温度四个参量只表现为三个独立参量的组合。双层和单层石墨烯的光学电导率之比正好是2。
2010-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Significant Reduction of Graphene Thermal Conductivity by Phononic Crystal Structure
采用分子动力学模拟研究了石墨烯声子晶体（GPnC），又称石墨烯纳米网的热导率。研究了GPnCs的热导率随长度和温度的变化关系。研究发现，GPnCs的热导率明显低于石墨烯，并且可以通过改变孔隙率和周期长度来有效地调节。例如，当孔隙率从约21%变化到65%时，GPnC的热导率与石墨烯的热导率的比率可以从0.1变化到0.01。声子参与比谱表明，更多的声子模式在GPnCs与较大的孔隙率本地化。我们的研究结果表明，创建GPnCs是一种有价值的方法来有效地操纵石墨烯的热导率。
2014-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Extremely High Thermal Conductivity of Graphene: Experimental Study
我们报告的第一次测量的热导率的悬浮单层石墨烯。使用非接触式光学技术进行测量。对于单层石墨烯，提取了在~ 4840至5300 W/mK范围内的热导率的近室温值。极高的热导率值表明石墨烯在热传导方面可以胜过碳纳米管。
2008-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Conductivity of the defectless Graphene
无缺陷、完美晶体的石墨烯在零温中性点和衬底大介电常数的极限下具有导电性。具有弱电流的石墨烯的稳定状态被假定为由玻尔兹曼动力学方程支配的粒子和空穴激发的理想的、稀有的等离子体。
2008-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Significant reduction of lattice thermal conductivity in suspended graphene by charge doping
降低石墨烯的晶格热导率对于其热电应用至关重要。在高电子密度系统中，电子对声子的散射不小于其他声子对声子的散射。借助第一性原理计算，我们通过诱导电子-声子散射来研究石墨烯的晶格热导率。在实验可调的载流子密度下，我们发现$\sim 50\%$降低了200 K时的晶格热导率。本研究为石墨烯的潜在热电应用开辟了新的途径。
2019-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Vacancy-induced enhancement of thermal conductivity in graphene
结果表明，实验观察到的增加的杨氏模量在单层石墨烯与低密度的点缺陷导致显着增强的热导率在很宽的温度范围内，由于增加的纵向和横向的声子速度。
2016-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Adsorbate-limited conductivity of graphene
我们提出了一个理论的电子输运在石墨烯中的随机放置的吸附物的存在下。我们的分析预测了一个显着的不对称的狄拉克点的电导率，以及负的弱局部化磁阻。在强散射区，重整化群修正使系统进一步趋向绝缘行为。这些结果解释了最近实验的关键特征，并通过数值输运计算进行了验证。
2008-11-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene Helicoid: The Distinct Properties Promote Application of Graphene Related Materials in Thermal Management
石墨烯极高的热导率在实验和计算中都受到了极大的关注。显然，热性能的新特征对于石墨烯基材料在纳米热管理中的应用至关重要。本文采用分子动力学模拟研究了石墨烯螺旋体的热导率。有趣的是，与多层石墨烯中收敛的跨平面热导率相反，石墨烯螺旋体的轴向热导率随着厚度以幂律比例关系保持增加，这是二维石墨烯的发散面内热导率的结果。此外，石墨烯螺旋体中相邻层之间的大重叠也促进了比多层石墨烯更高的热导率。此外，在小应变区域（< 10%）中，压缩应变可以有效地增加石墨烯螺旋体的热导率，而在超大应变区域（~100%至500%）中，拉伸应变不会降低热流，这与一般固态材料不同。我们的研究结果表明，热导率的差异，与异常的应变依赖性和独特的结构灵活性，使石墨烯螺旋体的一个新的平台，研究迷人的现象的关键相关的科学理解和石墨烯相关材料的技术应用。
2018-08-09 cond-mat.mtrl-sci
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
Conductivity of graphene in the framework of Dirac model: Interplay between nonzero mass gap and chemical potential
在考虑质量-间隙参数和化学势的情况下，建立了任意温度下石墨烯电导率的完整理论。石墨烯的面内和面外电导率都是通过（2+1）维时空中的极化张量分量解析地延拓到实频率轴来表示的。在零温度和非零温度下，得到了石墨烯电导率实部和虚部的简单解析表达式。它们表现出一种有趣的相互作用，取决于质量间隙和化学势的值。在局部极限，使用各种近似和唯象的方法得到的几个结果被复制，细化和推广。对石墨烯电导率的实部和虚部进行了数值计算，以说明所得结果。本文所得到的石墨烯导电率的解析表达式对于不同理论方法之间的比较以及实验与理论之间的比较具有指导意义。
2017-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
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
Impact of Extrinsic Interface Traps and Doping Atoms on Conductivity of Graphene Field Effect Devices
石墨烯表面上或石墨烯-电介质界面处的近界面氧化物陷阱和化学杂质可以是石墨烯片的有意或无意掺杂的来源。这种化学掺杂的效率可以根据石墨烯场效应器件的参数在宽范围内变化。需要理解掺杂效率对器件特性的这种敏感性的机制。本文的目的是从理论上推导出适合石墨烯化学掺杂显式计算的解析关系式。
2019-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
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
Light scattering by a medium with a spatially modulated optical conductivity: the case of graphene
我们描述了来自具有调制的光学电导率的石墨烯片的光散射。我们表明，这样的调制，使表面等离子体激元激发的电磁波在正常入射冲击。所得到的表面等离子体激元-极化激元是石墨烯片对电磁辐射吸收的显著增加的原因。调制的起源可以是由于一个周期性的应变场或吸附原子（或吸收的分子）与调制的吸附配置文件。
2012-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
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
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
Superior effect of edge relative to basal plane functionalization of graphene in enhancing polymer-graphene nanocomposite thermal conductivity-A combined molecular dynamics and Greens functions study
为了实现聚合物石墨烯纳米复合材料的高热导率（k），通过有效的功能化方案实现石墨烯与其周围聚合物之间的有效热耦合是至关重要的。在这项工作中，我们证明了石墨烯纳米片（GNP）的边缘功能化可以使聚合物-石墨烯纳米复合材料的有效热导率相对于基面功能化有更大的提高。通过分子动力学模拟预测，对于35 wt.%，边缘情况下的有效热导率相对于基面结合高48石墨烯负载有10层厚的纳米片。这一独特的结果为实现高导热性聚合物材料开辟了有希望的新途径，这对于广泛的热管理技术至关重要。单层石墨烯中的热传输的各向异性导致与低的面外热导率（~10 W/mK）相比非常高的面内热导率（~2000 W/mK）。同样，在多层石墨烯纳米片（GNP）中，由于每对层之间的弱范德华键合，跨层的热导率甚至更低。边缘官能化将聚合物链耦合到石墨烯的高平面内热传导路径，从而导致高的整体高复合材料热导率。然而，基面官能化仅降低了聚合物与纳米片的表面石墨烯片之间的热阻，导致通过内层的热传导效率较低，从而导致基面方案优于边缘方案。本研究从根本上实现了实现高导热性聚合物复合材料的新途径。
2022-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
