Localized states due to expulsion of resonant impurity levels from the continuum in bilayer graphene
研究了石墨烯双层膜在开隙偏压作用下的Anderson杂质问题。即使当杂质能级与带电子的连续谱重叠时，也会产生带隙局域态。只要与杂质的杂交发生在单层内，该效应强烈地依赖于所施加的偏压的极性。对于导带内的杂质能级，正偏置产生新的局部带隙内态。负偏置不会产生相同的结果，并导致杂质能级的简单加宽。运输的影响进行了讨论，包括门控近藤效应的可能性。
2012-08-18 cond-mat.mes-hall
Two distinct methods to evaluate graphene relaxation time and mobility in Boltzmann diffusive transport, considering ionized impurity scattering and Thomas-Fermi screening
研究了受电离杂质散射限制的石墨烯中的玻尔兹曼扩散输运，包括弛豫时间和迁移率。弛豫时间的计算有两种不同的方法，一种是通过散射矩阵直接利用玻尔兹曼输运方程，另一种是基于散射截面。对于石墨烯，两种方法产生相同的弛豫时间结果。假设线性的超导费米屏蔽和合理的电子载流子密度，弛豫时间和迁移率可以计算和绘制，这表明石墨烯是一种非常有前途的高迁移率材料，用于超快电子器件应用。
2017-12-30 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
Impurity invisibility in graphene: Symmetry guidelines for the design of efficient sensors
石墨烯以其检测多种物质存在的灵敏度而闻名，是一种优秀的化学传感器。不幸的是，为了进入石墨烯可检测的物质列表，掺杂剂必须具有哪些一般特征并不确切。在这里，我们证明了一个简单的模型计算实现了三种不同的方式，这样的功能之一是杂质结合到石墨烯的对称性。特别是，我们表明，电子散射被抑制时，掺杂剂对称绑定到两个石墨烯子晶格，从而引起杂质不可见。相比之下，不对称地影响两个亚晶格的掺杂剂更强烈地散射，因此最有可能被石墨烯化学感测。此外，我们证明，杂质不可见性解除了引入的破坏性的微扰，如单轴应变。在这种情况下，具有亚晶格对称掺杂剂的石墨烯将用作有效的应变传感器。我们认为，通过分类掺杂剂通过其键合对称性导致一个更有效的方式来识别合适的组件石墨烯为基础的传感器。
2016-06-21 cond-mat.mes-hall
Charged impurity scattering in bilayer-graphene double layers
我们考虑由两个平行的双层石墨烯片由电介质分隔的双层系统。我们计算的有限温度下的电导率的第一层由于带电杂质位于两层。研究了温度、层间距、介电常数、杂质浓度、载流子浓度等对电导率的影响。我们显示位于层II中的带电杂质的重要性，在确定小的层间距离的第一层的电导率。本文的结果使我们对第二种效应作用下双层石墨烯中带电杂质的长程散射有了更多的了解。
2020-05-02 cond-mat.mes-hall
Localised Magneto-Optical Collective Excitations of Impure Graphene
研究了在强垂直磁场和单一杂质存在下石墨烯的光诱导集体激发。我们确定这些激发的能量和吸收强度，成为本地化的杂质。考虑了两种不同类型的杂质：长程库仑杂质，ii.位于A或B石墨烯亚晶格位置处的δ功能杂质。这两种类型的杂质导致一些束缚态出现以上和以下的磁等离子体连续，虽然短程杂质的效果不太明显。研究了束缚态的能量和振子强度与填充因子的关系。
2009-09-30 cond-mat.mes-hall
Impact of local stacking on the graphene-impurity interaction: theory and experiments
我们通过结合实验-扫描隧道显微镜（STM）和光谱（STS）-和理论- Anderson杂质模型和密度泛函理论（DFT）计算-技术来研究石墨烯-杂质相互作用问题。我们使用石墨烯在SiC（000-1）（2x2）_C重构上作为模型系统。SiC衬底的重构是基于硅原子的吸附。石墨烯主要与作为杂质的这些吸附原子的悬挂键相互作用。在SiC（000-1）（2x2）_C上生长的石墨烯显示出相对于衬底具有各种取向的畴，使得可以在给定晶粒上探测非常不同的局部石墨烯/Si吸附原子堆叠配置。由于石墨烯的高偏压电子透明性，吸附原子（杂质）态的位置和宽度可以通过STM/STS分析，并与其局部环境相关。实验结果进行了比较安德森的模型预测和DFT计算的一些特定的本地环境的补充。我们的结论是，吸附原子共振显示了一个较小的宽度和更大的位移向狄拉克点的吸附原子的中心的石墨烯六边形比吸附原子的顶部的C石墨烯原子。
2012-11-09 cond-mat.mes-hall
Impurity induced broadening of Drude peak in strained graphene
最近对单层石墨烯的远红外透射光谱的实验研究表明，每$1\%$施加机械应变，Drude峰宽度增加超过$10\%$，而Drude重量保持不变。研究了应变对杂质共振散射的影响。我们提出了一种机制，由于共振的位置的移位的散射率的增强。使用替代杂质的Lifshitz模型，我们调查的Drude峰的重量和宽度的费米能量，杂质浓度和杂质势的大小的函数的变化。
2018-09-26 cond-mat.mes-hall
Impurity States and Indirect Exchange Interaction in Irradiated Graphene
我们从理论上研究了非共振圆偏振光场驱动下石墨烯中磁性杂质的杂质能级和交换相互作用。我们的分析捕获的非微扰效应与磁性杂质散射具有很强的现场电位。在辐照下，在狄拉克点处打开动态带隙，允许杂质能级存在于带隙内。这些杂质水平示出，以引起共振功能的交换能量位于相同或不同的子晶格的杂质。交换相互作用也表现出更广泛的空间范围内的反铁磁行为，由于照射。我们的工作表明，在石墨烯中的磁性杂质的交换能是广泛的光照射在存在的强势散射可调。
2022-03-02 cond-mat.mes-hall
Fermi-edge transmission resonance in graphene driven by a single Coulomb impurity
导电电子的费米海和非绝热吸引杂质势之间的相互作用可以导致电荷通过杂质的隧穿概率的幂律发散。由此产生的效应，被称为费米边缘奇点（FES），构成了量子固态物理中最基本的多体现象之一。在这里，我们报告的第一个观察FES的狄拉克费米子在石墨烯驱动的孤立的库仑杂质的导电通道。在六方氮化硼衬底上的高迁移率石墨烯器件中，FES表现为电导的突然变化，在共振时具有大幅度的$\approx e^{2}/h$，表明具有波动电荷占有的局部库仑杂质的总多体屏蔽。此外，我们利用石墨烯对单个库仑杂质的极端敏感性，并展示了一种新的缺陷光谱工具来研究量子霍尔制度中石墨烯中的强相关相。
2014-06-15 cond-mat.mes-hall
A Comparative Study of Substrates Disorder on Mobility in the Graphene Nanoribbon: Charged Impurity, Surface Optical Phonon, Surface Roughness
基底对石墨烯电子性质的影响尚不清楚。许多理论和实验的努力已经做了澄清这种差异。本文研究了衬底无序情况下扶手椅型石墨烯纳米带（AGNR）中的电子输运性质。研究了衬底的三种主要无序：表面粗糙度、带电杂质和表面光学声子。采用非平衡格林函数和紧束缚模型研究了石墨烯纳米带的电子性质。这些障碍的影响分别进行了研究，最后，他们的影响进行比较，以确定散射的主导来源。
2019-10-14 cond-mat.mes-hall
Electron Transfer on Impurity doped Graphene Nanoribbon
采用基于密度泛函理论的非平衡格林函数方法结合第一性原理计算，对扶手椅型边缘石墨烯纳米带（AGNR）掺杂不同杂质后的电子输运性质进行了数值模拟.我们观察到，掺杂的AGNR在电子结构中出现了杂质能级，并且透射函数的量子化被缓和。I-V特性可以从传输函数计算。我们的模拟结果表明，AGNRs掺杂杂质有更高的电导比未掺杂的。
2012-07-24 cond-mat.mes-hall
Charged impurity scattering in bilayer graphene
研究了低温超高真空下沉积钾时，杂质散射对双层石墨烯（BLG）中载流子输运的影响。带电杂质散射产生的电导率在载流子密度上呈超线性，在2-4 x 10^12 cm^-2的载流子密度测量范围内，其大小与单层石墨烯相似。在添加浓度为n_imp的带电杂质时，最小电导率Sigma_min与n_imp^-1/2成比例地降低，而电子和空穴熔池载流子密度与n_imp ^1/2成比例地增加。这些结果的有意沉积钾的BLG与带电杂质散射的理论预测吻合得很好。然而，我们的研究结果也表明，带电杂质散射单独不能解释所观察到的原始BLG钾掺杂前的SiO2上的输运性质。
2009-12-13 cond-mat.mes-hall
Theory of 2D transport in graphene for correlated disorder
我们从理论上重新审视石墨烯输运性质作为载流子密度的函数，考虑到环境中库仑杂质无序的空间分布中可能的相关性。我们发现，带电杂质的相关性引起密度依赖的石墨烯导电性，这与现有的实验数据定性一致。我们还发现，相当出乎意料的是，电导率可以增加与杂质密度，如果有足够的杂质间的相关性存在于系统中。特别地，石墨烯电导率在较低（较高）栅极电压下的线性（次线性）自然地解释为仅由库仑无序中的杂质相关效应引起。
2011-10-05 cond-mat.mes-hall
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
Impurity and edge roughness scattering in armchair graphene nanoribbons: Boltzmann approach
利用准一维体系的Boltzmann输运方程，对扶手椅型石墨烯纳米带在短程杂质和边缘粗糙度存在下的导电性进行了理论研究.随着被占据子带数目的增加，由于短程杂质的电导率向二维情况收敛。的磁导率的计算证实了边缘粗糙度引起的下降在回旋半径接近最近的量子模拟建议的带宽度。
2012-05-30 cond-mat.mes-hall
Conductance footprints of impurity scattering in graphene nanoribbons
我们报告了对扶手椅式石墨烯纳米带中尺寸量子化和局部散射中心之间相互作用的详细分析研究，如电导中所示。局部散射中心的散射性质取决于它是位于一个子晶格上（A位杂质）还是位于两个子晶格上（位于相邻碳原子处的杂质，A-B位杂质）。A位杂质以与二维电子气制成的一维通道中的局域杂质类似的方式散射。另一方面，A-B位杂质引入了A-到B-亚晶格散射，这知道狄拉克电子的手性，并严重影响电导。对于A位杂质，在杂质处的倏逝波和对电导有贡献的传播模式之间的相互作用导致散射共振，其产生电导的下降或使杂质完全透明。后者发生在子带底部能量处，其中开口模的波矢量为零。因此，无缺陷石墨烯的电导保持在这些能量下。这类似于由二维电子气制成的量子信道中的散射中心的情况。电导骤降发生在远离电导阶跃的能量$ΔE$处，其位置直接取决于杂质强度。特别是，对于排斥性杂质，空穴掺杂会发生下降，而对于吸引性杂质，电子掺杂会发生下降。对于A-B位杂质，A-到B-子晶格散射干扰子带底部能量处的透射共振，并且杂质从不透明，并且无缺陷石墨烯带的电导台阶总是丢失。我们推导出适用于任意散射区域和任意数量引线的石墨烯引线的广义Fisher-Lee公式。
2014-08-05 cond-mat.mes-hall
Local magnetic moment oscillation around an Anderson impurity on graphene
从理论上研究了Anderson杂质在石墨烯中诱导的自旋分辨Friedel振荡和准粒子干涉。一旦杂质变成磁性，所产生的FO变成自旋相关的，这引起了局部磁矩振荡，在掺杂情况下，其包络在实空间中衰减为$r^{-2}$。同时，在半填充时，电荷密度和局部磁矩将不振荡，而是衰减为$r^{-3}$。这种自旋分辨的FO具有亚晶格和自旋不对称性。有趣的是，半填充时的局部磁矩衰减仅发生在石墨烯的一个子晶格上，这与最近的STM实验中观察到的现象非常相似[H. Gonzalez-Herrero等人，Science 352，437（2016）]。在稳相近似的基础上，我们进一步给出了这种自旋相关的光纤陀螺的解析公式。最后，我们通过计算自旋相关的傅里叶变换局域态密度（FT-LDOS）研究了磁性杂质周围的准粒子干涉。我们的工作给出了一个全面的理解局域磁矩振荡周围的安德森杂质的石墨烯。
2019-12-04 cond-mat.mes-hall
Friedel oscillations in a two-dimensional electron gas and monolayer graphene with a non-Coulomb impurity potential
本文在线性响应理论下研究二维电子气与单层石墨烯中非库仑幂律杂质势引发的 Friedel 振荡，发现远距离处 η 只改变振幅而不影响相位，并在 η=1 时恢复库仑势结果。
2025-08-30 cond-mat.mes-hall
Absence of a supercritical regime induced by short-range impurity scattering in gapped graphene
我们发现，在石墨烯中的电子态密度（DOS）的变化引起的杂质散射与短程电位是完全不同的，由长程库仑势所引起的。最终消失在价带中的状态的光谱权重（随着散射强度的增加）不会转变为共振态。因此，没有观察到与价带中态密度的重新分布有关的不寻常的屏蔽效应。因此，在石墨烯中由短程杂质诱导的状态与长程势的情况相比具有明显不同的性质。事实上，这些性质非常类似于其他二分晶格中的短程单一杂质的情况，例如正方形，体心立方和简单立方晶格。
2010-01-13 cond-mat.mes-hall
Two-electron bound states near a Coulomb impurity in gapped graphene
我们制定和解决可能是最简单的两体束缚态相互作用狄拉克费米子在两个空间维度的问题。一个两体束缚态的预测中存在的弱排斥的电子-电子相互作用和库仑杂质与电荷$Ze>0$，其中最有趣的情况下，对应于$Z=1$的间隙石墨烯单层。我们引入了一个变分的Dirasekhar-Dirac旋量波函数，并证明了至少存在一个束缚态。这种状态留下了清晰的特征，可以通过扫描隧道显微镜进行观察。由此可以获得关于石墨烯中电子-电子相互作用强度的直接信息。
2017-01-23 cond-mat.mes-hall
Time-resolved impurity-invisibility in graphene nanoribbons
我们研究了通过石墨烯纳米带补充吸附杂质原子的时间分辨电荷输运。根据杂质相对于六方碳晶格的位置，由于结合机制的对称性，系统的输运性质可能对杂质不可见。这激发了化学传感装置，因为影响原始石墨烯纳米颗粒的底层亚晶格对称性的掺杂剂引入了散射。使用时间相关的Landauer-B {ü}ttiker形式主义，我们扩展了稳态电流-电压图的瞬态政权，在那里我们观察如何发生的杂质不可见性在亚皮秒的时间尺度进一步激励超快传感器技术。我们进一步表征了纳米带内随时间变化的局部电荷和电流分布，并且我们确定了由于杂质导致的通过纳米带的电流路径的重排。最后，我们研究了交流驱动下的瞬态行为，这提供了另一种识别杂质引起的晶格对称性破缺的方法。
2019-03-29 cond-mat.mes-hall
Ab initio spin-flip conductance of hydrogenated graphene nanoribbons: Spin-orbit interaction and scattering with local impurity spins
我们采用基于DFT的从头算输运方法计算了氢吸附在扶手椅型石墨烯纳米带中自旋相关的零偏压电导$G_{σσ'}$。我们发现，自旋翻转电导$G_{σ\barσ}$可以达到相同的数量级的自旋守恒的一个，$G_{σσ}$，由于交换介导的自旋散射。相比之下，真正的自旋轨道相互作用似乎只起次要作用。
2015-04-25 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic phase in graphene-based planar heterostructures induced by charged impurity
研究了在类似石墨烯的平面电子-正电子系统中，掺杂带电荷杂质$Z$的异质结构中，轴向电流和相应的类偶极磁场的自发自洽产生.结果表明，这种效应发生在$Z \geq Z^{\ast}$与$Z^{\ast}$是一个特殊的模拟居里点的铁磁。详细研究了感生铁磁态的性质。它还表明，这种方式的磁偶极子的产生导致系统的总Casimir（真空）能量的显着降低，这反过来又提供了它的“居里点”以上的自发产生$Z \geq Z^{\ast}$。
2019-12-03 cond-mat.mes-hall
Impurity scattering and size quantization effects in a single graphene nanoflake
利用傅里叶变换扫描隧道光谱技术，我们测量了外延石墨烯纳米片中受限狄拉克准粒子的杂质散射产生的干涉图样。在与现实模型薄片的紧束缚计算的实验结果进行比较后，我们表明，在傅立叶变换的局域态密度中观察到的特征与石墨烯纳米片的不同横模（子带）之间的散射有关，并允许直接洞察石墨烯的电子光谱。我们还观察到一个强烈的减少准粒子的寿命，这是由于与底层基板的相互作用。此外，我们表明，现场的能量在花缺陷的分布导致一个有效地打破赝自旋选择规则，其中允许谷内背散射。
2017-02-25 cond-mat.mes-hall
Boundaries of Subcritical Coulomb Impurity Region in Gapped Graphene
在二维Dirac-Weyl图像下，利用变分法研究了均匀磁场中含有带电库仑杂质的石墨烯电子的能谱.我们所采用的变分方法是利用均匀磁场中二维Dirac费米子的精确本征态作为确定带电库仑杂质的解析能量本征值的基础。这种方法使我们能够确定在磁场的存在下，在哪些条件下，束缚态溶液可以或不可以存在于带隙石墨烯。此外，还分析了无质量极限下均匀磁场对亚临界库仑杂质区边界的影响。分析结果表明，临界杂质强度随能隙/质量参数的增大而减小，随磁场强度的增大而增大。在无质量极限下，临界库仑耦合强度与磁场无关，其基态能量上限为0.752。
2010-05-20 cond-mat.mes-hall
Impurity scattering induced carrier transport in twisted bilayer graphene
我们从理论上计算了低扭曲角下双层石墨烯的杂质散射感生电阻率，其中石墨烯费米速度被强烈抑制。我们认为，作为载流子密度，扭转角，和温度的函数，在玻尔兹曼理论弛豫时间的方法，长程库仑散射和短程缺陷散射。对于实验相关的障碍，杂质散射贡献的电阻率相当（远大于）的声子散射的贡献，在高（低）温度。减小扭转角导致更大的电阻率，并且通常，电阻率随着温度（载流子密度）的增加而增加（减小）。包含在理论中的van Hove奇点导致在较高密度下的电阻率的强烈增加，其中化学势接近于van Hove奇点，导致在电阻率中的明显密度依赖的平台型结构，这在最近的运输实验中已经观察到。我们还表明，在扭曲的双层石墨烯在低扭转角强烈违反了Matthissen规则。
2020-03-20 cond-mat.mes-hall
Charge transport in graphene with resonant scatterers
研究了强势杂质存在下未掺杂石墨烯片中电荷输运的全计数统计。在s波近似下处理杂质的散射，计算了杂质对累积量母函数的修正。这种修正是普遍提供的杂质强度被调谐到一个共振值。特别是，样品的电导对每个共振杂质的校正值为16 e^2/（pi^2 h）。
2010-02-08 cond-mat.mes-hall
Unconventional Features in the Quantum Hall Regime of Disordered Graphene: Percolating Impurity States and Hall Conductance Quantization
我们报告在无序石墨烯中形成临界态，在量子霍尔制度中的变量和非常规输运性质的起源，例如在没有能带隙和朗道能级简并断裂的情况下的零能量霍尔电导平台。通过使用有效的实空间输运方法，我们计算了大尺寸石墨烯片的耗散和霍尔电导率与随机分布的模型单和双空位。通过分析输运系数随缺陷密度、系统尺寸和磁场长度的标度关系，我们阐明了反常量子霍尔特性的起源是磁场依赖的杂质态，它在某些临界能量处发生渗透。这些发现揭示了未识别的状态和量子输运异常实验报告。
2016-02-18 cond-mat.mes-hall
Functionalized Graphene in Quantizing Magnetic Field: The case of bunched impurities
近年来，人们研究了石墨烯中原子吸收处的共振散射与输运和能隙开放问题的关系。将杂质原子附着到石墨烯上被认为会导致不寻常的零能量局域电子态的产生。本文研究了量子化磁场中石墨烯中局域杂质诱导能级的行为。结果表明，在磁场中，杂质能级与n=0朗道能级中的一个有效地杂化，分裂成两个能量相反的能级。新的杂化状态被双重占据，形成自旋单重态并降低未掺杂石墨烯中量子霍尔铁磁体的极化。考虑到电子-电子相互作用，杂质周围的电子光谱发生了根本性的变化，这应该在实验中看到。虽然现有的出版物调查石墨烯均匀覆盖的吸附原子，在这里，我们解决一个可能更实验相关的情况下，集群化的杂质分布。本文考虑了杂质原子密集束的极限，并给出了这样一束杂质原子如何改变围绕它的大的密集电子液滴的光谱和自旋极化，液滴被携带持续电流的边缘态所包围。
2015-04-21 cond-mat.mes-hall
Fano-shaped impurity spectral density, electric-field-induced in-gap state and local magnetic moment of an adatom on trilayer graphene
最近，在石墨烯上的氢吸附原子中局部磁矩的存在已被实验证实[González-Herrero et al.，Science，2016，352，437]。受这一突破的启发，我们采用自洽平均场方法求解Anderson杂质模型，对三层石墨烯（TLG）上的顶位吸附原子进行了理论研究。详细考虑了堆积顺序、吸附位置和外加电场等因素的影响。我们发现，由于其独特的电子结构，TLG的情况是完全不同的单层石墨烯。首先，当杂质能级在费米能级附近时，菱面体堆叠TLG（r-TLG）上的吸附原子可以具有Fano形杂质谱密度，而不是正常的类洛伦兹谱密度。第二，外加电场可以将r-TLG上吸附原子的杂质能级调谐到隙内态，这强烈依赖于外加电场的方向，并且可以显著影响局部磁矩的形成。最后，我们系统地计算了杂质的磁相图，考虑了不同的堆垛级、吸附位置、掺杂和电场。研究表明，由于带隙态的存在，r-TLG的杂质磁相位也明显依赖于外加电场的方向。所有的理论结果都能在实验中得到验证，从而对TLG上吸附原子的局域磁矩有一个全面的认识。
2017-03-09 cond-mat.mes-hall
Friedel oscillations, impurity scattering and temperature dependence of resistivity in graphene
我们发现，Friedel振荡（FO）在grapehene强烈的影响，在这种材料中的电子的手性。特别地，杂质周围的电荷密度的FO显示出比传统的2D电子系统更快的$1/r^3$衰减，并且不有助于对电阻率的线性温度相关校正。与此相反，FO的交换场周围的原子尖锐的缺陷，打破了蜂窝晶格的六方对称性导致电阻率的负线性T依赖性。
2006-12-01 cond-mat.mes-hall
Effect of impurities in high-symmetry lattice positions on the local density of states and conductivity of graphene
量子化学计算的动机，表明在石墨烯中的分子吸附发生在蜂窝晶格的优先网站，我们研究了孤立的杂质的影响上的局部电子性质的石墨烯单层，当杂质是位于一个网站，键，或中空状的位置。我们评估的局部态密度（LDOS）作为能量的函数上的杂质和它的邻近网站，以及在倒易空间中，在对应于一个束缚态的能量，在三种情况下的利益。后一项研究可能与解释傅里叶变换扫描隧道光谱的结果有关，因为它们显示了哪些状态主要导致LDOS的杂质诱导变化。我们还估计，半解析地，具有低能量的束缚态的杂质势的强度和宽度的条件的依赖性。然后利用这些结果来获得在稀杂质限制下的石墨烯中的准粒子寿命和静态电导率。特别是，我们恢复了次线性的载流子浓度的电导率的依赖性作为一个通用的杂质效应。
2009-09-10 cond-mat.mes-hall
Anomalous Induced Density of Supercritical Coulomb Impurities in Graphene Under Strong Magnetic Fields
本文研究了强磁场下石墨烯中超临界库仑杂质的诱导密度结构，发现Landau能级态的非平凡耦合会导致峰值偏离杂质中心、杂质电荷被屏蔽以及额外的杂质回旋共振等反常效应。
2024-08-29 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
Comment on "Impurity spectra of graphene under electric and magnetic fields"
在最近的出版物[Phys.Rev.B $\textbf{89}$，155403（2014）]中，作者使用耦合串联展开方法研究了在磁场和电场存在下石墨烯中库仑杂质的光谱。在他们出版的第一部分中，他们研究了库仑杂质态在垂直磁场存在下如何坍缩。我们认为，所获得的光谱并没有提供有关原子坍缩的信息，他们对原子坍缩光谱的解释是不正确的。我们还认为，所得到的结果是有效的，只有无量纲的电荷$\mid α\mid=0.5$，为了获得正确的结果$α>0.5$适当的正规化的库仑相互作用是必需的。在这里，我们提出了正确的数值结果的频谱为任意值的$α$。
2018-01-31 cond-mat.mes-hall
Local density of states subject to finite impurity concentration in graphene
它表明，有一个特征的杂质浓度，在该浓度的变化和整体外观的局部态密度在石墨烯中的杂质网站正在改变他们的行为。当杂质浓度远远超过这个临界值时，单个杂质局域态密度中的显著特征将消失。杂质子系统不仅诱导了石墨烯中电子光谱的重排，而且自身也经历了实质性的光谱变换，这可以在实验中观察到。
2006-10-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
The complete impurity scattering formalism in graphene
我们提出了完整的形式主义，描述在低能量的石墨烯散射。我们首先分析实空间自由格林函数矩阵，其在低能量下的解析展开式，仔细地将离散晶格结构和任意形式的原子轨道波函数结合起来。然后，我们计算存在杂质的实空间格林函数。我们表示我们的结果在2X2和4X 4的形式（两个子晶格和两个不等价的第一布里渊区的谷）。我们将其与cond-mat/0608228和cond-mat/0702019中提出的4X 4形式主义进行比较，并表明后者是不完整的。我们描述了它可以被调整，以准确地考虑谷间散射的影响，如局部态密度的空间变化的数量。
2008-07-12 cond-mat.mes-hall
Influence of impurity spin dynamics on quantum transport in epitaxial graphene
来自自旋阀和量子输运测量的实验证据都指向石墨烯中出乎意料的快速自旋弛豫。我们报告在矢量磁场中SiC上的外延石墨烯的磁输运研究表明，自旋弛豫，检测使用弱局域化分析，被抑制的平面内磁场，$B_{\parallel}$，从而证明它至少部分是由自旋散射体引起的。有效退相干率对$B_{\parallel}$的非单调依赖性揭示了散射体自旋动力学在形成对电导率的干扰修正中的复杂作用，这种作用在早期的弱局域化研究中被忽视
2015-07-14 cond-mat.mes-hall
Edge states, spin transport and impurity induced local density of states in spin-orbit coupled graphene
我们研究石墨烯，它具有自旋轨道耦合（SOC），采取凯恩-梅勒形式，和塞曼场诱导由于接近铁磁材料。我们发现，尽管原始石墨烯的无间隙性质，但具有SOC的石墨烯与其原始对应物的锯齿形界面具有强大的手性边缘模式;这种模式不会发生扶手椅界面。接下来我们研究了在SOC和塞曼场作用下石墨烯中杂质的局域态密度（LDOS）的变化，并证明了在Dirac点附近的LDOS的傅里叶变换可以作为自旋轨道耦合强度的度量;此外，对于杂质原子的特定分布，LDOS由石墨烯电子的相消干涉效应控制，这是它们的狄拉克性质的直接结果。最后，我们研究了在存在和不存在塞曼场的情况下，将自旋轨道耦合石墨烯与凯恩-梅勒和Rashba项从原始石墨烯分离的结之间的运输。我们证明，这样的结通常是自旋活跃的，即，它们可以旋转的自旋，使入射电子，这是自旋极化沿某一方向有一个有限的概率被传输与相反的自旋。这导致在这样的石墨烯结中的有限的、电可控的自旋电流。我们讨论了可能的实验，可以探测我们的理论预测。
2016-01-21 cond-mat.mes-hall
Mapping Dirac Quasiparticles near a Single Coulomb Impurity on Graphene
狄拉克费米子对库仑势的响应与传统原子和杂质系统中非相对论电子的行为有很大不同。令人惊讶的是，这种极端相对论性机制的许多关键理论预测尚未在实验室中进行测试。石墨烯是一种二维材料，其中电子的行为类似于无质量的狄拉克费米子，这为实验测试这种预测提供了一个独特的机会。狄拉克费米子对石墨烯中库仑势的响应是各种电子现象的核心，并且可以作为石墨烯固有介电常数的灵敏探针，这是决定这种材料中电子-电子相互作用强度的主要因素。在这里，我们提出了一个直接测量的狄拉克费米子的纳米级响应放置在一个单一的库仑势门控石墨烯设备。扫描隧道显微镜和光谱学被用来制造石墨烯上的可调电荷杂质，并测量它们如何被狄拉克费米子筛选为Q = +1 |e|杂质电荷状态。观察到类电子和类空穴狄拉克费米子对可调库仑势的响应非常不同。将这种电子-空穴不对称性与理论模拟进行比较，使我们能够测试狄拉克费米子在库仑势附近行为的基本预测，并提取石墨烯的本征介电常数：ε_g= 3.0 \pm 1.0。这个小的ε_g值表明微观电子-电子相互作用可以对石墨烯性质做出显着贡献。
2012-05-14 cond-mat.mes-hall
Sublattice asymmetry of impurity doping in graphene: A review
在这篇综述中，我们强调了最近的理论和实验工作的亚晶格不对称掺杂的杂质在石墨烯中，重点是取代氮掺杂剂。众所周知，石墨烯在电子学中的应用的一个当前限制是，在其普通状态下，它没有带隙。通过优先掺杂其两个子晶格中的一个，不仅可以打开这样的间隙，其还可以通过控制掺杂剂浓度来调节，而且在理论上在未掺杂的子晶格中产生电子的准弹道输运，这两个品质对于在未来技术中竞争性使用的任何石墨烯器件都是重要的。我们概述了目前的实验技术合成这样的石墨烯单层和详细的理论努力，以解释负责的效果的机制，然后建议在这个新生领域的未来研究方向。
2014-07-09 cond-mat.mes-hall
The local density of states in the presence of impurity scattering in graphene at high magnetic field
研究了高磁场下单杂质存在时石墨烯局域态密度的傅里叶变换。我们发现，最显着的功能发生的STM尖端的能量匹配的朗道能级能量。LDOS的傅里叶变换示出了以布里渊区（BZ）的中心和拐角为中心的高强度区域。这些特征的径向强度依赖性由量子霍尔制度中的电子的波函数的形式确定。此外，这些区域中的一些打破了旋转对称性，并且它们的角度依赖性由石墨烯电子的手性决定。对于第零朗道能级，BZ的角落和中心的特征之间的比率取决于无序的性质：对于潜在无序，它趋于零，对于跳跃无序，它是有限的。我们相信，我们的分析和实验之间的比较将有助于理解准粒子波函数的形式，以及石墨烯中无序的性质。
2009-06-12 cond-mat.mes-hall
Interplay between edge states and simple bulk defects in graphene nanoribbons
我们研究了锯齿形石墨烯纳米管中边缘态和单个杂质之间的相互作用。我们使用紧束缚精确对角化技术，以及密度泛函理论计算得到的本征值谱，本征函数，以及局域态密度（LDOS）的能量和位置的依赖关系。我们注意到，在有限尺寸的带的光谱中，大约有一半的未扰动本征态与杂质态杂交，并且相应的本征值相对于它们的未扰动值发生了位移。最大的位移和杂化发生在能量与杂质势成反比的状态，这个能量就是DOS谱中杂质峰的能量。我们发现，杂质和边缘之间的干扰引起了特殊的修改的LDOS的纳米取向，特别是边缘LDOS的振荡。这些效应依赖于系统的大小，并随着边缘和杂质之间的距离而衰减。
2012-05-23 cond-mat.mes-hall
Impurity Scattering and Mott's Formula in Graphene
我们提出了计算的热和电的线性响应在石墨烯，包括自洽的t矩阵近似的无序。对于强杂质散射，在幺正极限附近，费米能级附近杂质态带的形成导致莫特关系在低温下成立。对于更高的温度，由于线性态密度，存在强烈的偏差。低温热电势与杂质势的倒数和杂质密度的倒数成正比。关于石墨烯中杂质散射的信息可以从热电势中提取，或者直接测量，或者通过莫特关系从电导率的电子密度依赖性中提取。
2007-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Transport in Armchair Silicene Nanoribbon on the Substrate: The Role of Charged Impurity
本文研究了扶手椅型硅烯纳米粒子（ASiNR）在带电杂质存在下的电学和自旋性质。采用非平衡格林函数和多轨道紧束缚计算了传输几率。研究了衬底上ASiNR中不同类型的自旋传输几率。带电杂质位于下面的衬底中。利用自旋输运几率计算了沿沟道的自旋翻转。得到了不同电荷杂质在ASiNR中的自旋扩散长度，并与平均自由程进行了比较
2019-05-01 cond-mat.mes-hall
Impurity electrons in narrow electric field-biased armchair graphene nanoribbons
我们提出了一个分析研究的准库仑杂质态的窄间隙扶手椅型石墨烯纳米管（GNR）在存在一个均匀的外部电场平行于带轴定向。带约束的影响被认为是远远大于杂质电场的影响，杂质电场又大大超过外部电场。在这些条件下，我们采用绝热近似，假设平行（“慢”）和垂直（“快”）的运动带轴是分开的绝热。在“快”运动引起的孤立尺寸量子化子带近似下，以显式形式计算了杂质电子的复能量。这些能量的实部和虚部分别决定了准离散态的结合能和宽度。随着电场和带宽的增加，能带宽度增加。后者形成了维度电离机制的背景。研究输运问题的基本工具-S矩阵可以由显式表示的连续谱波函数的相位简单地导出。在双子带近似下，我们计算了由电场和杂质态之间Fano共振耦合的联合作用所引起的杂质态的完整宽度。
2014-06-13 cond-mat.mes-hall
Coherent spectrum rearrangement in graphene: an additional nodal point and an impurity band appearance
结果表明，当弱束缚杂质浓度超过某一临界值时，石墨烯中载流子的光谱中会形成一个新的节点，并出现一个具有反常色散的畴.
2011-09-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Spectral footprints of impurity scattering in graphene nanoribbons
我们报告了一个详细的调查，在石墨烯纳米带的尺寸量子化和局部散射中心之间的相互作用，在当地的态密度。的光谱特征，获得后的局部态密度的傅立叶变换，包括特征峰，可以是相关的纳米晶体的横模。在扶手椅带中，两个不等价的子晶格之一的傅立叶变换态密度的形式类似于二维电子气中的量子信道的形式，根据能带结构的差异进行修改。在添加第二子晶格贡献之后，由于叠加而获得图案的特征调制，类似于由于大面积石墨烯中的单个杂质散射而在光谱中获得的。我们提出的分析结果扶手椅纳米带中的电子传播在狄拉克近似，包括一个单一的散射中心内的T-矩阵配方。为了比较，我们已经扩展了调查与原子递归格林函数的方法得到的数值。原子论方法的光谱特征包括三角弯曲效应。在少模纳米带中，杂质引起的局域态密度振荡在大距离处不衰减。
2012-12-22 cond-mat.mes-hall
Impurity cyclotron resonance of anomalous Dirac electrons in graphene
我们研究了一个新的特点，杂质回旋共振共同的各种局域化的潜力的石墨烯。在石墨烯中，局域势可以以一种意想不到的方式与磁场相互作用。它可以导致形成异常的束缚态，在势内的概率密度中具有宽度为$R$的尖锐峰，而在势外具有尺寸为磁长度$\ell$的宽峰。我们研究了反常态的光学矩阵元，发现它们异常小，并且对磁场敏感。采用自洽含时Hartree-Fock方法（TDHFA）研究了多体相互作用对其光学电导率的影响。对于完全填充的朗道能级，我们发现一个激发的电子-空穴对，起源于两个反常杂质态之间的光学跃迁，与其它电子-空穴对几乎不相关，尽管它表现出很大的交换自能效应。这种相关性的缺乏是一个小的顶点校正的结果相比，在一个电子-空穴对近似计算的重整化跃迁能量之间的差异。然而，源自正常和异常杂质状态之间的光学跃迁的激发电子-空穴对可以与具有显著光学强度的其他电子-空穴状态基本上相关。
2014-06-26 cond-mat.mes-hall
Screening Charged Impurities and Lifting the Orbital Degeneracy in Graphene by Populating Landau Levels
我们报告了在石墨烯中观察到的孤立带电杂质，并提出了直接证据，证明了二维电子系统的屏蔽特性与杂质对其电子环境的影响之间存在密切联系。利用扫描隧道显微镜和朗道能级谱，我们证明，在存在一个磁场的杂质的强度可以通过控制朗道能级的占用与栅极电压进行调谐。在低占有率下，杂质被屏蔽，变得基本上不可见。屏蔽随着状态的填充而减少，直到完全占据朗道能级，未屏蔽的杂质显著地干扰了附近的光谱。在这个制度中，我们报告的第一个观察到的朗道级分裂成离散状态，由于解除轨道简并。
2013-10-31 cond-mat.mes-hall
Metallic proximity effect in ballistic graphene with resonant scatterers
我们研究了共振散射体对带有金属引线的矩形石墨烯结构中局域态密度的影响。我们发现，由于金属邻近效应和杂质散射，狄拉克点附近的态密度具有很强的位置依赖性。这种效应可能会妨碍弱掺杂样品的均匀选通。我们还表明，即使是一个单原子的杂质可能会在本质上改变电子状态，在低掺杂的距离上的顺序的样品尺寸从杂质。
2009-10-13 cond-mat.mes-hall
Localized magnetic states in biased bilayer and trilayer graphene
我们研究了偏压下双层和三层石墨烯中杂质的局域磁态。研究发现，双层和三层石墨烯的磁边界呈现出狄拉克和常规费米子的混合特征。对于零栅极偏压，随着杂质能量接近狄拉克点，双层和三层石墨烯的杂质磁化区域减小。当施加栅极偏置时，由于在施加栅极偏置的情况下双层石墨烯中的价带和导带之间的间隙的打开，杂质磁性状态对杂质能量的依赖性对于双层和三层石墨烯表现出不同的行为。研究了双层石墨烯中杂质的磁矩和相应的磁跃迁。
2009-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The effect of microscopic scattering on the nonlinear transmission of terahertz fields through monolayer graphene
本文利用载流子动力学的微观理论研究了室温下n掺杂单层石墨烯的非线性太赫兹响应。我们的紧束缚模型在长度规范中处理载流子-场相互作用，包括声子以及短程中性杂质散射，并充分考虑了Dirac点附近石墨烯的固有非线性响应。在微观上处理每个相互作用使我们能够将电流削波、声子产生和弹性杂质散射的贡献分开。虽然中性杂质散射和声子散射都是高度依赖于能量的，但我们发现它们对导带电子动力学的影响非常不同，并且它们可以一起帮助解释有关场依赖的太赫兹通过石墨烯传输的实验结果。
2018-11-07 cond-mat.mes-hall
