Spin-spin correlations of magnetic impurities in graphene
利用Anderson模型研究了石墨烯中两个磁性吸附原子杂质之间的相互作用。用量子蒙特卡罗方法数值求解了双杂质Anderson哈密顿量。我们发现杂质间自旋极化率在低温下强烈增强,与著名的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida(RKKY)结果明显不同,该结果衰变为$R^{-3}$。
2014-10-30 cond-mat.mes-hall
Nonlinear screening of charge impurities in graphene
结果表明,在石墨烯中库仑势引起的"真空极化“导致了电荷的强烈抑制,即使在未掺杂的情况下(没有载流子)。因此,标准线性响应理论不适用于描述石墨烯中电荷杂质的筛选。特别是,它高估了电荷杂质对石墨烯电阻率的贡献。
2006-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impurities in a Biased Graphene Bilayer
我们研究了偏压石墨烯双层膜中的杂质和中间带隙态问题。我们发现,束缚态的属性,如本地化长度和结合能,可以控制外部的电场效应。此外,带隙被重整化,并且在有限的杂质浓度下产生杂质带。利用相干势近似,我们计算了电子态密度及其对外加偏压的依赖关系。
2007-04-20 cond-mat.mes-hall
Scattering theory and ground-state energy of Dirac fermions in graphene with two Coulomb impurities
我们研究了含两个库仑杂质的带隙石墨烯单层中狄拉克费米子的物理性质。对于杂质电荷相等的情况,我们用原子轨道线性组合(LCAO)方法讨论了基态能量。对于库仑中心的相反电荷,在大距离处产生电偶极子势。我们提供了相应的低能量散射问题的非微扰分析。
2014-06-22 cond-mat.mes-hall
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
Scattering from spin-polarized charged impurities in graphene
通过计算初始极化态的时间演化,研究了自旋极化带电杂质存在时石墨烯中载流子的自旋弛豫。自旋弛豫时间显示出完全不同的能量行为的短程和长程自旋散射体,并可以用来识别自旋散射的主导来源。我们的结果与最近的实验结果一致,表明它们的自旋弛豫可能是由长程散射引起的。
2016-10-12 cond-mat.mes-hall
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
Intervalley scattering by charged impurities in graphene
谷间带电杂质散射过程进行检查。结果表明,杂质与库仑相互作用使散射几率增加了索末菲因子$F_Z\propto ε^{2\sqrt{1-4g^2}-2}$,其中$ε$为电子能量,$g$为库仑相互作用的无量纲常数.
2014-12-25 cond-mat.mes-hall
Nanoscale Probing of Broken-Symmetry States in Graphene Induced by Individual Atomic Impurities
系统的固有对称性导致其能谱的多重简并。引入单个原子杂质可以局部打破这些对称性,这有望提升杂质周围的简并自由度。尽管对我们理解固体的基本性质至关重要,但由单个原子杂质引起的对称性破缺状态迄今为止还无法观测到。在这里,我们报告了由两种类型的单个原子杂质诱导的石墨烯中对称性破缺状态的纳米级探测,即,分离的氮掺杂剂和分离的氢原子化学吸附在石墨烯上。我们的实验表明,这两种类型的原子杂质可以局部打破石墨烯的亚晶格对称性,并产生谷偏振态,它延伸周围的杂质几个纳米。对于化学吸附在石墨烯上的孤立的氢原子,由于氢化学吸附引起的石墨烯的sp3畸变引起的增强的自旋-轨道耦合进一步提升了自旋简并,导致在氢原子周围约1 nm内的完全自旋和谷极化状态。我们的研究结果为在纳米尺度上控制各种原子杂质的对称性破缺态铺平了道路。
2020-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant scattering by realistic impurities in graphene
我们开发了一个第一原理理论的共振杂质在石墨烯和显示,一个广泛的典型的现实的杂质导致的特征次线性依赖于载流子浓度的电导率。通过密度泛函计算,各种有机基团以及吸附到石墨烯上的原子(如H)显示出在中性点周围+-0.03eV范围内产生中间带隙态。一个低能量的紧束缚描述映射出来。根据最近的实验,玻尔兹曼输运理论以及数值精确的Kubo公式方法产生了被这些现实杂质污染的石墨烯的导电性。
2010-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Long-range exchange interaction between magnetic impurities in graphene
研究了导电电子介导的石墨烯上杂质(吸附原子)之间的有效自旋交换耦合,作为电子-吸附原子相互作用的在位能量$U$的势部分的强度的函数。随着$U$的增加,交换耦合变得长程,主要由能量接近狄拉克点的杂质能级决定。当吸附原子驻留在相对的子晶格上时,它们的交换耦合,通常是反铁磁的,在杂质能级穿过狄拉克点的特定距离处变得铁磁和共振增强。
2016-10-27 cond-mat.mes-hall
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
Carbon Impurities on Graphene Synthesized by Chemical Vapor Deposition on Platinum
我们报告了纳米晶碳杂质与通过化学气相沉积(CVD)在铂上合成的石墨烯共存。我们观察到微米尺寸的岛状杂质层,其在光学显微镜或次级电子显微镜(SEM)中容易被误认为第二石墨烯层。岛的取向取决于Pt的结晶取向,如电子背散射衍射(EBSD)所示,表明石墨烯下方的无定形碳的生长。暗场TEM表明,除了均匀的单晶石墨烯之外,我们的样品还装饰有空间不均匀分布的纳米晶碳杂质。拉曼光谱显示出大的D峰,然而电特性显示出高迁移率(~ 6,000 cm 2/Vs),表明拉曼光谱在表征石墨烯的电子质量方面的局限性。
2013-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of charged impurity correlation on transport in monolayer and bilayer graphene
我们研究了单层和双层石墨烯的输运性质,同时考虑到带电杂质空间分布的相关性。特别是,我们发现,实验观察到的石墨烯电导率的次线性缩放可以自然地解释为库仑无序中的杂质相关效应引起的,没有必要假设除了带电杂质的存在下的短程散射中心。我们发现,在双层石墨烯中,杂质之间的相关性也会导致在较高载流子密度下电导率的缩放发生交叉。我们发现,在带电杂质之间的相关性的存在下,电导率依赖于非线性的杂质密度$n_i$,甚至可以增加与$n_i$。
2012-02-24 cond-mat.mes-hall
Silicon and silicon-nitrogen impurities in graphene: structure, energetics and effects on electronic transport
我们从理论上研究了石墨烯中硅和硅氮杂质的原子结构和能量学。利用密度泛函理论,我们可以深入了解杂质的原子结构,评估它们的形成能并评估它们在现实样品中的丰度。我们发现,氮,以及氧和氢,被困在硅杂质,大大改变了系统的电子特性。此外,我们表明,氮掺杂可以诱导局部磁矩导致自旋相关的输运性质,即使硅和氮杂质本身都是磁性的。为了模拟具有许多随机分布的杂质的大系统,我们推导出描述杂质对石墨烯π电子结构的影响的紧束缚模型。然后利用线性标度的实空间Kubo-Greenwood方法,计算了杂质随机分布大系统的输运性质,得到了每种杂质的类指纹散射截面.输运性质变化很大,我们的研究结果表明,一些杂质甚至可以在实际的石墨烯样品中诱导强烈的局域化。
2015-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spectral and optical properties of doped graphene with charged impurities in the self-consistent Born approximation
在自洽玻恩近似下,讨论了掺杂(或门控)长距离带电杂质的石墨烯的光谱和输运性质。它示出了如何,杂质浓度$n_{imp}\gtrsim n$的有限DOS出现在狄拉克点,一个粒子的寿命不再与费米动量成线性比例,和谱函数中的线型成为非洛仑兹。这些行为不同于玻恩近似下的计算结果。我们还计算的光学电导率从久保公式使用自洽计算的光谱函数在带电杂质的存在下。
2011-05-27 cond-mat.mes-hall
Theory of charged impurity scattering in two dimensional graphene
我们回顾了在石墨烯附近的带电杂质的物理。库仑杂质的长程性质影响基态密度分布的性质以及石墨烯的输运性质。我们讨论了单个库仑杂质的屏蔽和在许多随机分布杂质存在下石墨烯的系综平均密度分布。最后,我们讨论了石墨烯的输运性质,由于散射带电荷的杂质在低和高的载流子密度。
2008-12-10 cond-mat.mes-hall
Effects of the structure of charged impurities and dielectric environment on conductivity of graphene
我们研究了掺杂石墨烯在半经典玻尔兹曼极限下的电导率,以及自洽输运理论下的电导率最小值。使用硬盘模型的二维分布的杂质引起的两个强烈的增加,在低载流子密度的石墨烯的电导率的斜率和一个强烈的次线性行为的电导率在高载流子密度时,杂质之间的相关距离大。另一方面,我们发现,在重掺杂的石墨烯的载流子密度的电导率的超线性依赖可能会产生从石墨烯的杂质的距离增加或允许它们的集群,而电偶极子杂质的存在可能会引起的电子-空穴的电导率的不对称性。我们表明,在顶栅配置中的电介质层的有限厚度,以及石墨烯和电介质之间的非零空气间隙的存在对电导率及其最小值产生强烈的影响。而电介质厚度的减小被示出为增加掺杂石墨烯中的导电性,并且甚至对于杂质的2D分布在中性石墨烯中产生有限的导电性。我们发现当杂质均匀分布在整个介质中时,介质厚度的增加引起电导率的超线性行为。此外,石墨烯的迁移率对其载流子密度的依赖性在定量和定性上令人惊讶地受到石墨烯-电介质间隙与带电杂质的2D分布的精确位置相结合时的强烈影响。最后,我们展示了中性石墨烯中电导率最小值的变化,因为杂质和电介质厚度之间的相关距离被改变。
2013-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
RKKY interaction between adsorbed magnetic impurities in graphene: symmetry and strain effects
对碳基自旋电子学的兴趣日益增长,激发了最近对石墨烯中RKKY相互作用的一些理论研究,目的是确定嵌入的磁矩之间的最有利的能量排列。未掺杂石墨烯中的RKKY相互作用比传统二维材料的预期衰减更快,最近的研究表明,许多过渡金属杂质所青睐的吸附构型可能导致更短范围的衰减和可能的符号变化振荡。在这里,我们表明,这些功能出现在一个数学上透明的方式时,对称性的配置包括在计算中。此外,我们表明,通过打破石墨烯晶格的对称性,通过单轴应变,RKKY相互作用的衰减率,因此范围,可以显着改变。我们的研究结果表明,石墨烯中吸附的杂质之间的磁相互作用可以通过对这些系统进行仔细的应变工程来操纵。
2013-07-04 cond-mat.mes-hall
Gap-modulated doping effects on indirect exchange interaction between magnetic impurities in graphene
磁性杂质的稀释分布被假定为存在于掺杂的石墨烯中。我们计算了两个磁性杂质之间的相互作用能,这两个磁性杂质通过掺杂的传导电子通过间接交换或Ruderman-Kittel-Kasuva-Yosida(RKKY)相互作用耦合。当前模型是半填充的$AB$晶格结构。我们的计算是基于延迟格点格林函数形式主义的动量-能量空间,这是采用线性响应理论,以确定在坐标空间中的磁化率。当磁性杂质被放置在该结构的$A$和$B$亚晶格位置上时,得到了带隙石墨烯的分析结果。已经发现,由于能隙的存在,这种在确定自旋排序中很重要的相互作用对于掺杂石墨烯中的$AA$和$BB$交换能是显著不同的,并且归因于局部场在$A$和$B$子晶格上不相等的结果。对于掺杂的石墨烯,从铁磁到反铁磁的所有三种RKKY相互作用的振荡随着费米能量的增加而被能隙在幅度和相位上显著修改。另外,$AB$交换能可以通过未掺杂石墨烯的带隙的存在而改变,但由于掺杂的传导电子的主导作用,掺杂的石墨烯不存在带隙。
2012-11-21 cond-mat.mes-hall
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
This work investigates the electronic properties of the energy spectrum of a hybrid system composed of (i) a circular quantum dot of monolayer graphene surrounded by an infinite sheet of AA-stacked bilayer graphene and (ii) a circular quantum dot of AA-stacked graphene bilayer surrounded by infinite monolayer graphene. We establish analytical findings for the related energy levels and wave functions using the continuum model and the zigzag boundary conditions at the graphene monolayer-bilayer interface. We investigate the effects of perpendicular magnetic, dot radius, and electrical fields on …
2021-07-29 cond-mat.mes-hall
Effect of charged impurities on graphene thermoelectric power near the Dirac point
在具有不同程度的无序的石墨烯器件中,其特征在于它们的载流子迁移率和最小电导率,我们研究了在宽温度范围内的热电功率以及电导率。我们已经发现,莫特关系失败的狄拉克点附近的高迁移率石墨烯。通过适当地考虑高温效应,我们得到的玻尔兹曼输运理论和我们的实验数据之间的良好协议。在低迁移率石墨烯中,其中带电杂质诱导相对高的残余载流子密度,莫特关系在所有栅极电压下成立。
2011-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge and spin Hall effect in graphene with magnetic impurities
我们指出,存在的自旋轨道相互作用(SOI)和本地化的磁性杂质的石墨烯的有限的电荷和自旋霍尔电导率。石墨烯中的SOI在两个自旋通道上产生不同的横向力,从而产生自旋霍尔电流。磁散射体作为自旋相关的势垒,并与SOI效应相结合,导致边界处的电荷不平衡。如这里所指出的,通过改变靠近带隙的化学势,在石墨烯中应该可以观察到电荷和自旋霍尔效应。
2009-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Potential and spin-exchange interaction between Anderson impurities in graphene
研究了石墨烯中由传导电子介导的共振磁性安德森杂质之间的有效相互作用,该相互作用是杂质的现场能级强度和与传导电子耦合的幅度的函数。相互作用的符号和性质取决于杂质是否位于相同或相反的子晶格上。对于相同的(相反的)子晶格,潜在的相互作用是吸引(排斥)在弱耦合限制与$1/R^3$依赖于距离;相互作用反转的符号,并成为排斥(吸引)在强耦合限制,并显示$1/R$行为。自旋交换耦合在大距离和小距离都是铁磁(反铁磁)的,但在中等距离时会反转符号并变成反铁磁(铁磁)。对于相反的亚晶格,有效的自旋交换耦合共振增强的距离处的能级交叉的狄拉克点。
2018-02-17 cond-mat.mes-hall
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
Monolayer graphene as dissipative membrane in an optical resonator
我们实验证明了原子级薄的,独立的石墨烯膜的光学腔的耦合。通过改变膜的位置沿驻波场的腔,我们定制的膜和腔之间的耗散耦合,我们表明,耗散耦合可以超过色散耦合。这样一个系统,其中控制耗散优于色散,将证明是有用的新的激光冷却方案在光学机械。此外,我们还测定了自支撑单层石墨烯在780 nm处的连续光损伤阈值为1.8(4)~MW/cm $^2$。
2016-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
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
Impurities and electronic localization in graphene bilayers
我们分析了具有Bernal堆积和低浓度吸附原子的双层石墨烯的电子性质。假设宿主双层位于衬底的顶部,我们考虑杂质仅吸附在上层的情况。我们将非磁性杂质描述为与碳的pz态杂化的单个轨道。分析了在垂直于层的栅电场存在和不存在时杂质掺杂对局域态密度的影响。我们在不同的区域寻找安德森局域化并估计局域化长度。在偏置系统中,强局域杂质态部分地填充了场致能隙。有趣的是,这些态的结构、分布和局域化长度依赖于场的极化。
2015-03-10 cond-mat.mes-hall
Resonant low-energy electron scattering on short-range impurities in graphene
在考虑谷简并的情况下,从理论上分析了低能电子在石墨烯中单个中性短程杂质上的共振散射.共振极大地增加了散射截面,并引入了强烈的能量依赖性。紧束缚模型的分析表明,共振散射是典型的一般杂质,只要他们是足够强的(潜在的电子带宽或更高的顺序)。
2008-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Magnetism of Substitutional Co Impurities in Graphene: Realization of Single $π$-Vacancies
采用{ \it ab initio}计算方法研究了置换掺杂Co(Co $_{sub}$)原子的单层石墨烯的结构、电子和磁性.我们关注Co是因为在传统的铁磁元素(Fe、Co和Ni)中,只有Co $_{sub}$原子在石墨烯中诱导自旋极化。我们的研究结果表明,在石墨烯中的Co替代杂质的复杂的磁性,这是映射到简单的模型,如$π$ -空位和海森堡模型。在我们的工作中建立的链接可以用来将纳米结构的工程与有缺陷的石墨烯中的$π$模型的结果联系起来。原则上,这里考虑的结构可以使用电子辐照或Ar $^+$离子轰击来制造,以产生缺陷并同时沉积Co。
2009-06-30 cond-mat.mes-hall
Interactions and magnetic moments near vacancies and resonant impurities in graphene
研究了空位和共振散射体对石墨烯中电子相互作用的影响。我们将动力学平均场论与量子蒙特卡罗模拟相结合,使我们能够处理超越Hartree-Fock近似的非微扰量子涨落。这种相互作用使共振的宽度变窄,并引起居里磁化率,从而发出局部磁矩形成的信号。在低温下磁化率的饱和的情况下表明,本地的时刻和传导电子之间的耦合是铁磁的。
2011-04-12 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
Resonant scattering by magnetic impurities as a model for spin relaxation in bilayer graphene
我们建议,所观察到的双层石墨烯的自旋弛豫是由于磁性杂质的共振散射。我们分析了二聚体和非二聚体上吸附原子的共振散射模型,发现只有前者在电荷中性点处产生窄共振。与单层石墨烯相反,石墨烯双层中测量的自旋弛豫速率随着载流子密度的增加而增加。虽然人们普遍认为,不同的机制必须在两种结构中发挥作用,我们的模型解释了这种行为,而自然的不同的加宽尺度相同的基础共振过程。不仅我们的结果-使用强大的和第一性原理的启发参数-同意与实验,他们还预测实验可测试的急剧下降的自旋弛豫率在高载流子密度。
2016-02-29 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
Graphene plasmons: impurities and nonlocal effects
这项工作分析了石墨烯样品表面的杂质和空位如何影响其光学电导率和等离子体激元激发。在自洽的格林函数公式中分析了这种无序,并充分考虑了非局域效应。结果表明,杂质修改的线性光谱,并产生一个杂质带,其位置和宽度取决于我们的模型的两个参数,杂质的密度和强度。杂质带的存在强烈地影响电磁响应和等离子体激元损耗。此外,我们讨论了如何杂质带的位置可以从实验中获得的等离子体色散关系,并讨论这在传感的上下文中。
2017-10-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Imaging the potential distribution of individual charged impurities on graphene by low-energy electron holography
虽然成像个别原子可以常规地实现在高分辨率透射电子显微镜,可视化的电位分布的个别带电的吸附物导致的相移的探测电子波仍然是一个具有挑战性的任务。低能电子(30 - 250 eV)对局部电势梯度敏感。我们采用低能电子全息术来获取独立石墨烯上单个带电杂质的同轴全息图。通过应用迭代相位恢复重建程序,我们恢复了独立石墨烯上存在的局部带电杂质的电势分布。
2017-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
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
We study the effect of a dilute homogeneous spatial distribution of non-magnetic impurities on the equilibrium supercurrent sustained by a ballistic graphene Josephson junction in the short junction limit. Within the Dirac-Bogoliubov-de Gennes approach and modeling impurities by the Anderson model we derive the supercurrent and its equilibrium power spectrum. We find a modification of the current-phase relation with a reduction of the skewness induced by disorder, and a nonmonotonic temperature dependence of the critical current. The potentialities of the supercurrent power spectrum for accura…
2022-09-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Boltzmann conductivity of ferromagnetic graphene with magnetic impurities
我们在弛豫时间近似和半经典玻尔兹曼方法下研究了短程磁散射体存在下自旋极化石墨烯的电导率。巡游电子从多数自旋子带到少数自旋子带的自旋翻转散射导致在有限温度下电阻率最小。虽然这种行为让人想起著名的近藤效应,但它有一个完全不同的起源,在几个方面与近藤效应不同。特别地,与近藤效应不同,这是单粒子现象,并且它不需要杂质的磁矩与巡回电子的自旋之间的反铁磁耦合。
2013-09-23 cond-mat.mes-hall
Scattering of electrons by clusters of charged impurities in graphene
它示出的带电杂质在石墨烯上的集群可以抑制它们的贡献的电阻率由一个大的因素的杂质的数量每个集群,而离开的密度依赖性不变。如果团簇尺寸与费米波长相比较大,散射截面显示出作为入射角和电子波矢的函数的尖锐共振。在这种情况下,由于小角度散射的主要贡献,输运截面可以比量子截面小得多,这可以通过比较丁格尔温度和电子平均自由程来实验验证。
2009-05-25 cond-mat.dis-nn 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
Layer-selective chirality switch in bilayer graphene intercalated by Janus monolayers
Institute of Informatics, Slovak Academy of Sciences(斯洛伐克科学院信息学研究所);Faculty of Physics, University of Belgrade(贝尔格莱德大学物理学院)
研究了用Janus单层插入双层石墨烯,通过第一性原理计算等方法,发现能诱导面内Rashba自旋纹理层选择性开关,可独立控制自旋电流方向,为门可调、层选择性自旋电子器件提供了有前途的平台。
2026-08-21 cond-mat.mes-hall
Buckled circular monolayer graphene: a graphene nano-bowl
我们采用非平衡分子动力学模拟研究了圆形单层石墨烯在径向载荷作用下的稳定性。当单层石墨烯受到径向应力时,在一些小的圆形应变($\sim 0.4%$)之后,它会膨胀并弯曲成新的碗状形状。由屈曲门槛值前的应力-应变线性关系计算了杨氏模量,与实验结果吻合较好。给出了弹性理论对径向应力板屈曲临界值的预测,并将其结果与原子模拟结果进行了比较。利用Jarzynski等式估计了非压缩态和屈曲态的自由能之差。从自由能的计算,我们得到的最佳半径的系统感觉到最小的边界应力。
2010-12-23 cond-mat.mes-hall
Neutrality point of graphene with coplanar charged impurities
研究了石墨烯在面内带电杂质势作用下的基态和输运性质。的杂质电位的屏蔽被证明是非线性的,产生的电子和空穴水坑的分形结构。该密度分布的统计特性以及该系统的电荷可压缩性计算在领先的日志近似。电导率在数学上取决于$α$,即库仑相互作用的无量纲强度。当$α$很小时,该理论是渐近精确的,这是在具有高介电常数的衬底上的石墨烯的情况。
2009-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetocapacitance of a graphene monolayer
我们提出了一个理论研究的磁电容在石墨烯单层在有限的温度下考虑到无序的影响。石墨烯的态密度(DOS)和磁电容相比,发现在标准的二维电子气(2DEG)系统。在DOS和磁电容的磁振荡被发现是增强和更强大的温度阻尼在单层石墨烯相比,2DEG。此外,我们发现,有一个$π$相移之间的磁振荡在这两个系统中,这可以归因于狄拉克电子在石墨烯获得Berry的相位,因为它们在一个磁场中遍历一个封闭的路径。
2012-02-03 cond-mat.mes-hall
Design of electron wave filters in monolayer graphene by tunable transmission gap
我们研究了非零入射角下单层石墨烯势垒的透射率。考虑平行波矢的影响,在克莱因隧穿和经典运动两种情况下,由于倏逝波的存在,透射率随入射能量的变化存在一个间隙。通过入射角、势垒高度和宽度对透射间隙的调制可能导致石墨烯基电子器件中的潜在应用。
2009-07-02 cond-mat.mes-hall
Clustered impurities and carrier transport in supported graphene
通过自洽耦合模拟载流子输运和电动力学,研究了带电杂质分布和载流子-载流子相互作用对石墨烯/SiO $_2$中电子输运的影响.我们表明,特征宽度为40- 50 nm的杂质团簇产生实验观察到的大小的电子空穴水坑。在电导率与载流子浓度的关系中,杂质分布决定了剩余电导率和线性区斜率,测量的斜率可以用来估算实验中的杂质浓度。此外,我们表明,高密度的电导率次线性源于载流子-载流子相互作用。
2014-05-20 cond-mat.mes-hall
We show that monolayer graphene intrinsically hosts higher-order topological corner states, in which electrons are localized topologically at atomic sizes. The emergence of the topological corner states in graphene is due to a nontrivial product of the Zak phases for two independent directions, which can be handily calculated graphically by using the bulk wavefunctions. We give an explicit expression that indicates the existence of topological corner states for various geometric edges and corner angles. We also demonstrate the nontrivial localization nature of the topological corner states in …
2020-09-17 cond-mat.mes-hall