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
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
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
Spatially resolving unconventional interface Landau quantization in a graphene monolayer-bilayer planar junction
石墨烯混合平面结构由具有不同量子霍尔(QH)状态的两个区域组成,表现出不寻常的传输特性1 -5,源于两个不同区域6界面处的手性边缘态平衡。在这里,我们提出了一个亚纳米分辨的扫描隧道显微镜(STM)和光谱(STS)研究的单双层石墨烯平面结在QH制度。原子定义良好的接口,这样的交界处,使我们能够在空间上解决接口的电子特性。在界面周围,我们检测到朗道量子化的无质量狄拉克费米子,如预期在石墨烯单层,低于电荷中性点Nc的结,而出乎意料的是,只有朗道量子化的大量狄拉克费米子,如预期在石墨烯双层,观察到以上的Nc。所观察到的非常规界面朗道量子化源于这样一个事实,即跨界面的量子电导仅由结的石墨烯单层和双层区域中的最小填充因子(边缘模式的数量)确定6,7。
2015-02-03 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
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
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
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
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
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
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
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
Surface acoustic wave propagation in monolayer graphene
声表面波(SAW)传播是研究二维电子系统的有力手段。我们展示了如何SAW可观的影响耦合到二维无质量的狄拉克电子的石墨烯,并认为朗道振荡可以观察到恒定场的门电压的函数。与其他传输测量相反,零场SAW传播给出了小波数的石墨烯电导率的波矢量依赖性。我们预测的交叉从薛定谔狄拉克像行为作为栅极电压的函数,在后者没有衰减干净的样品。
2009-09-01 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
Transport in Suspended Monolayer and Bilayer Graphene Under Strain: A New Platform for Material Studies
我们开发了两种类型的石墨烯器件的基础上,纳米机电系统(NEMS),允许在原位应变调制的存在下进行传输测量。不同的迁移率和电导应变响应观察到单层和双层样品。这些类型的设备可以扩展到其他2D膜,如MoS2,提供传输,光学或其他测量与原位应变。
2013-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The tunnelling spectra of quasi-free-standing graphene monolayer
考虑到在过去几年中石墨烯的扫描隧道显微镜(STM)研究的巨大成功,令人惊讶的是,仍然存在关于准独立石墨烯单层的隧道光谱的报道的基本矛盾。许多研究小组观察到在狄拉克点处状态密度(DOS)线性消失的V形光谱,而其他研究小组报告的光谱具有60 meV的间隙,固定在准独立石墨烯单层的费米能级上。本文系统地研究了几种不同基底上的准独立石墨烯单分子层的两个相互矛盾的隧穿谱,并对结果给出了一致的解释。光谱中的间隙来自石墨烯中的面外声子,其将布里渊区角落处的狄拉克电子与区中心处的近自由电子态混合。我们的实验表明,与衬底的相互作用可以有效地抑制石墨烯中的面外声子的影响,使我们能够检测到光谱中的狄拉克电子的DOS。我们还表明,有可能在纳米尺度上打开和关闭石墨烯的面外声子,即,隧穿光谱显示通过施加到STM尖端的电压脉冲在两个不同特征之间切换。
2017-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear elasticity of monolayer graphene
结合连续介质弹性理论和紧束缚原子模拟,推导出了石墨烯拉伸弹性的本构非线性应力-应变关系,并计算了相应的所有非线性弹性模量。目前的结果代表了一个强大的图片上的弹性行为的一个原子厚的碳片,并提供了适当的解释最近的实验。特别地,我们讨论了引入的有效非线性弹性模量的物理意义,并预测了它的值,与现有数据吻合得很好。最后,观察和讨论了超弹性软化行为,从而确定石墨烯的破坏性质。
2010-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Subjecting a graphene monolayer to tension and compression
石墨烯片在拉伸和压缩下的机械行为使用的微束排列检查。采用了两组不同的样品,涉及仅支撑在塑料棒上但也嵌入塑料基材内的薄片。通过监测的位移的二维拉曼线与应变,应力传递效率作为应力符号和单层支撑的函数的信息。在张力下,嵌入的薄片似乎承受高达1.3%的应变,而在压缩下,在约0.7%的应变下存在薄片屈曲的指示。保持这样高的临界屈曲应变证实了嵌入单层的相对高的抗弯刚度。
2009-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stability and magnetization of free-standing and graphene-embedded iron membranes
最近的实验实现单层铁膜在石墨烯穿孔的启发,我们进行从头计算嵌入在石墨烯中的铁单层和膜,以评估其结构稳定性和磁化。我们表明,单层铁有一个更大的自旋磁化每原子比散装铁和嵌入在石墨烯中的铁膜表现出自旋磁化单层铁。我们发现,独立的单层铁是结构上更稳定的三角形晶格相比,无论是正方形和蜂窝晶格。这与嵌入的Fe膜形成正方形晶格的实验观察相矛盾。然而,我们发现,嵌入在石墨烯穿孔的铁膜可以更稳定的正方形晶格配置相比,三角形。此外,我们发现正方形晶格具有较低的边缘形成能,这意味着正方形Fe晶格在膜形成期间可能是有利的。
2014-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic transmission in Graphene suppressed by interlayer interference
我们研究了石墨烯纳米颗粒覆盖的石墨烯单层的电子输运性质。我们证明,电子传输的单层覆盖时,可以减少纳米。透射率降低发生在由纳米尺度的宽度确定的不同能量处。我们解释的传输减少,通过使用在单层和纳米的波函数之间的干扰。此外,我们发现单层的传输减少是可组合的,当被一个以上的纳米覆盖,并提出了一个概念的“组合控制”的纳米应用设计。
2013-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Tunable terahertz coherent perfect absorption in a monolayer graphene
相干完全吸收体(CPA)被认为是激光的时间反演对应体:一个含有损耗介质而不是增益介质的谐振腔可以完全吸收相干光场。在这里,我们利用单层石墨烯以非共振方式实现CPA。研究发现,在悬浮单层石墨烯的太赫兹波段存在准CPA点,在准CPA频率下,通过两束入射光之间的适当相位调制,可以实现CPA。发现石墨烯基CPA具有宽带角选择性:对于正交的$s$和$p$偏振,CPA点在斜入射时分裂成两个频带,并且这两个频带覆盖从零频率开始的宽频率范围。此外,相干吸收可以通过改变栅极控制的费米能量来基本上调谐。非共振石墨烯片CPA的研究结果可以推广到太赫兹/红外探测和二维光电材料的信号处理的潜在应用。
2014-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Higher-order topology in monolayer graphene
我们发现,单层石墨烯本质上主机高阶拓扑角态,其中电子在原子大小的拓扑本地化。石墨烯中拓扑角态的出现是由于两个独立方向的Zak相的非平凡乘积,这可以通过使用体波函数以图形方式方便地计算。我们给出了一个明确的表达式,表明存在的拓扑角状态的各种几何边和角。我们还证明了非平凡的本地化性质的拓扑角状态的石墨烯,把一个假想的现场潜在的掩模。
2020-09-17 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of monolayer and bilayer graphene
综述了石墨烯中电子的紧束缚模型。我们推导出低能量的哈密顿量,分别支持单层和双层石墨烯中的无质量Dirac类手征费米子和大质量手征费米子,并描述了它们的手征性如何体现在整数量子霍尔效应中观察到的平台序列中。描述了响应于横向电场的双层石墨烯中的可调带隙的开口,并且我们解释了如何使用Hartree理论来开发一个简单的筛选分析模型。
2012-05-22 cond-mat.mes-hall
Effect of a single impurity on the local density of states in monolayer and bilayer graphene
我们使用T矩阵近似来分析局域杂质对单层和双层石墨烯局域态密度的影响。对于单层石墨烯,由结内散射产生的Friedel振荡服从平方反比定律,而结间散射则服从逆定律。在傅里叶变换中,这转化为布里渊区中心的高强度填充圆,以及其拐角周围的空圆形轮廓。对于双层石墨烯,两种类型的振荡都遵循逆定律。
2008-02-21 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
Tunable Graphene System with Two Decoupled Monolayers
使用两个真正的二维无间隙半导体,单层和双层石墨烯,作为场效应晶体管(FET)中的载流元件,可以获得新型的纳米电子器件。在这里,我们报告了石墨烯基FET的发展,该FET包含两个去耦的石墨烯单层,该单层是在剥离过程中从单个单层折叠而成的。这些新开发的设备的传输特性显着不同,从一个单晶双层制造。通过分析Shubnikov-de Haas振荡,我们证明了使用顶部和底部栅极独立控制两层中载流子密度的可能性,尽管它们之间只有纳米级的间隔。
2008-09-29 cond-mat.mes-hall
Electrochemical behaviour of monolayer and bilayer graphene
剥离的单层和多层石墨烯片的电化学性能的研究结果。将石墨烯薄片沉积在硅/氧化硅晶片上,以通过光学显微镜和拉曼光谱进行快速准确的表征。导电银漆和银线用于制造接触;环氧树脂用作掩蔽涂层以暴露稳定的、明确限定的石墨烯区域。多层和单层石墨烯微电极在铁氰化钾的伏安测量过程中表现出准可逆行为。然而,估计单层石墨烯薄片的标准非均相电荷转移速率常数k°更高。
2011-10-07 cond-mat.mes-hall