Strain effect on quantum conductance of graphene nanoribbons from maximally localized Wannier functions
采用密度泛函方法研究了应变对石墨烯纳米带（GNR）电子能带结构和输运性质的影响.我们在x（最近邻）和y（第二最近邻）方向上施加单轴应变，分别与锯齿形和扶手椅形边缘GNR（AGNR和ZGNR）的变形有关。我们用Wannier函数计算了GNR在-8%到+8%应变范围内的量子电导率和能带结构。随着应变的增加，取决于AGNR家族类型，电导率从绝缘体变为导体。这伴随着电子和空穴有效质量的变化。ZGNR中的压缩x方向应变使一些带移动到费米能级（Ef）以下，并且量子电导没有改变，但是拉伸x方向应变导致量子电导增加到Ef附近的10 e2/h。对于横向，它是非常敏感的应变和拉伸y方向的应变引起的电导增加，而压缩y方向的应变的电导降低，但随后增加。
2010-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Conductance Quantization in Graphene Nanoribbons
我们报道了石墨烯纳米带中电导量子化的实验观察，其中由于横向量子限制而形成了一维输运子带。我们表明，这种量子化的石墨烯纳米带可以观察到在温度高达80 K和通道长度长达1.7 $μ$ m。观测到的量子化与理论计算的结果一致。
2008-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Improved topological conformity enhances heat conduction across metal contacts on transferred graphene
转移的石墨烯（trG）上的金属接触的热导率可以显着降低从原生石墨烯（grG）上的类似接触的固有值，由于增加的粗糙度，残留物，氧化物和空隙的额外电阻。在本文中，我们比较了Al/trG/Cu界面的热导率（G）与Al/grG/Cu界面的热导率，以了解转移石墨烯上金属接触的热传递。我们的样品是通过化学气相沉积（CVD）在Cu箔上生长的多晶石墨烯和CVD生长的石墨烯转移到蒸发的Cu薄膜上。我们发现，对于生长的CVD石墨烯的Al/grG/Cu界面，在室温下G = 31 MW m ^{-2} K ^{-1}，比Al/Cu界面低两个数量级。对于大多数在Cu膜上转移的石墨烯，G = 20 MW m ^{-2} K ^{-1}，比生长的CVD石墨烯低35%。我们仔细排除了残留物，原生氧化物和界面粗糙度的贡献，并将生长和转移的CVD石墨烯的热导率的差异归因于石墨烯对Cu衬底的不同程度的一致性。我们发现，50%的接触面积仅使热导率降低了35%，这表明在石墨烯界面处的空隙中发生了少量的热传递。我们通过在300 ° C下退火样品成功地改善了转移石墨烯与衬底的一致性，从而将转移石墨烯的热导率提高到本征值。从Al/trG/Cu和Al/grG/Cu界面的G的温度依赖性测量，我们还证实了声子是金属/石墨烯/金属界面上的主要热载体，尽管石墨烯中诱导的载流子浓度为3 × 10 ^{12} cm ^{-2}。
2015-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Hexagonal Boron Nitride-Graphene Heterostructures with Enhanced Interfacial Thermal Conductance for Thermal Management Applications
原子级薄的石墨烯单层显示出优异的电子特性，这导致了对其在纳米器件中的应用的大量研究。然而，这种纳米器件的热管理是必不可少的，以提高其性能。据报道，与广泛使用的SiO2/Si支撑的石墨烯相比，支撑在六方氮化硼（h-BN）衬底上的石墨烯显示出增强的（光）电子和热性质。受此启发，我们对四种不同类型的（异质）结构进行了温度和功率相关的拉曼光谱测量：（a）h-BN（BN），（b）石墨烯（Gr），（c）石墨烯上的h-BN（BG），以及（d）由h-BN层从顶部和底部（BGB）封装的石墨烯，所有这些都支撑在SiO2/Si衬底上。我们已经估计了这四种（异质）结构的热导率（\k{appa}）和每单位面积的界面热导率（g）的值，以证明结构-活性（热）关系。本文报道了SiO_2/Si负载的h-BN的\k{appa}和g值分别为280.0 ± 58.0 Wm ~（-1）K ~（-1）和25.6 ± 0.4 MWm ~（-2）K ~（-1）。更重要的是，我们已经观察到异质结构中的单位面积的热导率和界面热导率的改善，这确保了器件中更好的散热。观察到SiO2/Si（BGB）样品上的h-BN包封的石墨烯的\k{appa}和g分别为850.0 ± 81.0 Wm-1 K-1和105 ± 1 MWm-2K-1，而SiO2/Si基底上的石墨烯分别为600.0 ± 93.0 Wm-1 K-1和1.15 ± 0.40 MWm…
2021-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Effect of a gap opening on the conductance of graphene superlattices
利用传输矩阵方法计算了带隙石墨烯超晶格的电子传输和电导。我们所研究的系统由一系列的电子掺杂的石墨烯作为阱和空穴掺杂的石墨烯作为势垒组成。我们表明，在某些临界值的差距，传输概率接近统一。我们还发现，有一个区域附近的临界间隙值的系统的电导达到其最大值。
2009-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic anisotropy of thermal conductance in graphene nanoribbons
采用非平衡格林函数方法对宽度为0.5 ~ 35 nm的石墨烯纳米带的热导率进行了系统研究。观察到各向异性的热导与锯齿形GNRs的室温热导高达~ 30%大于扶手椅GNRs。在室温下，各向异性被发现消失，直到宽度大于100 nm。这种本征各向异性源于带边缘不同的边界条件，并可用于调节热导率，这对GNRs在纳米电子学和热电学中的应用具有重要意义。
2009-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ballistic charge transport in twisted bilayer graphene
我们研究了在两种设置中耦合到单层石墨烯引线的扭曲双层石墨烯的电导：无限石墨烯带顶部的石墨烯薄片和两个重叠的半无限石墨烯带。我们发现电导强烈依赖于两个石墨烯层之间的角度，并确定三个定性不同的制度。对于大角度（$θ\gtrsim 10^{\circ}$），对于不相称角度，低能量电导接近两个断开层的电导，而尖锐的电导特征与小单位晶胞的相称角度相关，存在强的可伸缩性效应。对于中间角（$3^{\circ}\lesssim θ\lesssim 10^{\circ}$），我们发现一个一对一的对应关系，某些电导功能和扭转相关的范霍夫奇点在低能量下产生的，这表明电导测量可以用来确定的扭转角。对于小扭转角（$1^{\circ}\lesssimθ\lesssim 3^{\circ}$），相称效应似乎被洗掉，电导成为角度的平滑函数。在这种制度下，电导可以用来探测窄带，与消失的电导区对应的光谱间隙的状态密度，与最近的实验结果一致。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mesoscopic conductance fluctuations in graphene
我们研究了微米级石墨烯器件的电导随费米能级和磁场的变化规律。结合弱局域化的分析，这是由相同的散射机制的波动进行了研究。结果表明，电导波动的方差不仅取决于非弹性散射，控制退相，但也对弹性散射。特别是，相反，其效果弱本地化，强烈的谷间散射抑制石墨烯电导波动。然而，相关能与弹性散射的细节无关，并且可以用于确定石墨烯结构的电子温度。
2009-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductance quantization in graphene nanoribbons: Adiabatic approximation
发展了一个宽度平滑变化的石墨烯纳米带的电子态理论。结果表明，标准绝热近似允许忽略不同的驻波的混合是更严格的无质量狄拉克费米子在石墨烯比传统的电子气。对于锯齿形边界条件的情况下，可以预期一个良好的显着的电导量子化，只有高度激发态。这种差异与石墨烯中的相对论Zitterbewegung效应有关。
2007-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum kinetic equation and universal conductance fluctuations in graphene
我们分析了通用电导波动（UCF）在石墨烯的框架中的金属制度的图形微扰理论。结果表明，强谷间散射电梯谷简并的电子态，而在弱谷间散射两个谷独立贡献，使UCF的方差将有望显示样品和几何形状相关的行为。
2008-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene separation and stretching induced by piezoelectric effect of ferroelectric domains: impact on the conductance of graphene channel
铁电衬底上石墨烯的pn结已被广泛研究，但铁电畴壁（FDW）衬底的压电效应对石墨烯特性的影响尚未被考虑。由于压电效应，具有相反自发极化的铁电畴条根据施加到衬底上的电压的极性而伸长或收缩。我们表明，交替压电位移的铁电畴表面可以导致交替拉伸和分离的石墨烯区域之间的步骤伸长和收缩域。在FDW中由压电效应引起的石墨烯分离可以引起不寻常的效果。特别地，场效应晶体管中的石墨烯沟道的电导本质上增加，因为拉伸部分中的电子在声学声子上散射。同时，石墨烯电导由铁电自发极化决定，并且在FDW存在下变化很大。所揭示的石墨烯电导控制的压电机制对于下一代基于石墨烯的场效应晶体管、调制器、电换能器和压阻元件是有希望的。此外，我们的研究结果提出了基于压电效应的铁电衬底中的悬浮石墨烯制造方法，该方法不需要任何额外的工艺过程。
2017-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Conductance Fluctuation by Quantum Confinement Effect in Graphene Nanoribbons
由于石墨烯纳米带（GNR）边缘存在无序，电导波动通常是不可避免的。通过测量GNR器件的低频噪声，发现电导涨落与GNR的态密度有很强的相关性。在单层GNR中，噪声的栅极依赖性显示其位置定量地匹配GNR的能带结构中的子带位置的峰。这种相关性提供了一个强大的机制，以电探测的能带结构的GNR，特别是当子带结构的电导测量模糊了。
2010-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Efficient spin injection into graphene through a tunnel barrier: overcoming the spin conductance mismatch
采用第一性原理计算，我们研究了自旋注入从铁磁（FM）电极（Ni）到石墨烯的效率和可能的增强，通过使用之间的电极和石墨烯的障碍。三种类型的障碍，h-BN，Cu（111），和石墨，不同的厚度（0-3层）被认为是和Ni/障碍/石墨烯结的电偏置电导计算。研究发现，石墨烯的少子自旋输运通道可以被h-BN绝缘势垒强烈抑制，从而获得高的自旋注入效率。另一方面，由于自旋电导失配，计算的Ni/Cu/石墨烯和Ni/石墨/石墨烯结的自旋注入效率较低。对系统电子结构的进一步研究表明，在隧道势垒存在下的高自旋注入效率是由于其对石墨烯的两个自旋态的不对称效应。
2014-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductance of a photochromic molecular switch with graphene leads
我们报告了一个完整的自洽从头计算的电导的二芳基乙烯基分子开关与两个石墨烯电极。我们的结果显示了分子的共振态、电极态密度和石墨烯独特的特征（如边缘态）的贡献。电导率被发现是显着不同的两个光致变色异构体在零和有限的外加偏压。此外，我们指出的可能性，造成开关的应用程序之间的两个电极的大电势差。
2011-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evidence for Strain-Induced Local Conductance Modulations in Single-Layer Graphene on SiO2
石墨烯已经成为一种电子材料，这是有前途的设备应用和研究二维电子气体与两个狄拉克点附近的相对论色散。尽管如此，偏离Dirac-like光谱的现象已经被广泛报道，并有不同的解释。在这里，我们展示了应变诱导的空间调制的证据，在SiO2衬底上的单层石墨烯的局部电导从扫描隧道显微镜（STM）的研究。我们发现，应变石墨烯表现出抛物线，U形的电导与偏置电压的光谱，而不是V形的狄拉克费米子预期的光谱，而V形的光谱恢复在放松的石墨烯区域。从STM研究中得到的应变图进一步揭示了与局部隧穿电导的直接相关性。这些结果归因于应变诱导的频率增加的平面外声子模式，介导的低能量非弹性电荷隧穿到石墨烯。
2009-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport in Graphene Tunnel Junctions
我们提出了一种技术来制造石墨烯和铝和铜之间的隧道结，与硅背栅，以及一个简单的理论之间的金属和石墨烯的隧道。我们映射我们的结与探针和背栅电压的微分电导，并观察到直接与石墨烯态密度相关的电导波动。石墨烯狄拉克点处电导的常规强抑制不能被清楚地证明，但是发现了狄拉克点的更鲁棒的签名：由隧道探针对石墨烯的静电门控引起的电导图中的拐点。我们提出了我们的电导图的数值模拟，确认测量结果。此外，Al引起石墨烯的强n掺杂，Cu引起适度的p掺杂，并且在高电阻结中，观察到声子共振，如在STM研究中。
2010-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and the minimum conductance of a graphene layer on SiO2 from density-functional methods.
使用现实的，但计算方便的能量优化模型的衬底支持一层石墨烯的SiO $_2$衬底上的石墨烯膜的效果进行了研究。电子带的计算使用密度泛函方法为几个模型衬底。这提供了基底电荷对$E_F$附近的带的行为的影响的估计，以及石墨烯片的平衡距离的变化。一个波浪形的石墨烯层的模型被检查作为一个可能的候选人，用于理解在石墨烯中的最低导电状态的性质。
2007-04-01 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
Color-dependent conductance of graphene with adatoms
我们研究了低浓度空位或吸附原子的石墨烯的弹道输运性质。掺杂到狄拉克点的石墨烯的电导被发现取决于杂质在通常由六种颜色标记的蜂窝晶格的不同位置之间的相对分布。电导率被证明是敏感的晶体取向，如果吸附原子的网站有一个首选的颜色。我们的理论证实了数值模拟使用递归格林函数，没有可调参数。
2010-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impact of the domain structure in ferroelectric substrate on graphene conductance (authors' review)
综述了近年来铁电衬底电畴结构对石墨烯电导影响的理论研究。考虑到石墨烯自由表面上的吸附偶极子层和其界面上的局域态，对基于铁电体上石墨烯的场效应晶体管中的磁滞记忆效应进行了解析描述.分析了最近发展的铁电衬底上石墨烯通道中pn结导电性理论的各个方面，该通道由180度铁电畴结构产生，并考虑了从弹道到扩散的不同电流制度的情况。在这样的系统中的尺寸效应的影响和使用的结果，用于改善与石墨烯沟道的场效应晶体管的特性的可能性，非易失性铁电存储器单元与随机访问，传感器，以及用于小型化的各种设备的功能纳米电子进行了讨论。
2018-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature Dependence of Thermal Conductivity of Polycrystalline Graphene: Thermally Enhanced Kapitza Conductance
石墨烯因其优异的导热性能而受到广泛关注，但迄今为止，对多晶石墨烯的热特性的完整理解仍然是难以捉摸的。本文首次采用非平衡分子动力学模拟系统地研究了温度对不同晶粒尺寸和晶界类型的多晶石墨烯热导行为的影响。结果表明，无论晶粒尺寸和晶界类型如何，温度升高都会显著提高晶界热导率（Kapitza热导率），同时也会降低无缺陷晶粒区域的热导率。这种增强效应对于较小的晶粒尺寸和较高的温度变得更加重要，其对热传递的正常不利影响因此被理想地抵消，使得总热导率对于足够小的晶粒尺寸相对于温度增量相当稳健。在从300至500 K加热时，具有最大倾斜晶界的石墨烯的热导率对于50 nm的晶粒尺寸仅降低9%，而对于250 nm降低28%，并且进一步地，其甚至在30 nm以下增加。我们提出了其（晶粒，晶界和总）热导率与晶粒尺寸和温度的定量映射，为基于石墨烯的热工程提供了指导，并提出了新的基于缺陷的热架构。
2013-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductance of electrostatic wire junctions in bilayer graphene
本文计算双层石墨烯静电导线结电导，发现平凡-拓扑结电导猝灭并接近量子化到 $4e^2/h$，仅为陈数允许最大值一半，同时揭示平凡导线中存在手性边缘模式，双结则呈现拓扑环诱导的周期性类Fano共振。
2022-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear thermal transport and negative differential thermal conductance in graphene nanoribbons
采用经典分子动力学方法研究了石墨烯纳米带的非线性热输运。对于GNRs，在超过线性响应范围的大温度偏压下，我们观察到负微分热导（NDTC）的开始。NDTC可通过改变施加温度偏置的方式来调节。随着GNR长度的增加，NDTC减小并最终消失。在三角形GNRs中，我们也观察到了NDTC，其中NDTC只存在于热流从窄端到宽端的情况下。这些效应在纳米级热管理和利用GNRs的热信号处理中可能是有用的。
2011-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance in Single Layer Graphene: Weak Localization and Universal Conductance Fluctuation Studies
我们报告测量的磁阻在单层石墨烯作为栅极电压（载流子密度）的函数在250 mK。通过研究弱局域化（WL）和普适电导涨落（UCF）的签名，我们发现了一个一致的图片的相位相干性损失，由于电子-电子相互作用。弹性散射项的门依赖性表明三角翘曲的影响，即，色散曲线的非线性在高载流子密度下可能很强，而谷内散射可能在狄拉克点附近占主导地位。此外，UCF振幅随载波密度降低而降低可以通过相应的相位相干性损失来解释。
2010-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous edge-defect formation and defect-induced conductance suppression in graphene nanoribbons
我们提出了第一性原理研究的边缘缺陷（碳吸附原子和/或空位）的迁移和重组及其对锯齿形石墨烯纳米带（ZGNRs）的电导的影响。研究发现，在室温下，吸附原子在ZGNRs的边缘是相当活跃的，而空位则几乎不活跃。一个adatom-vacancy对的重组导致一个五边形-七边形环缺陷结构具有较低的能量比完美的边缘，这意味着这样的边缘缺陷可以自发形成。这种边缘缺陷可以极大地抑制ZGNR的电导，这为理解所制备的窄GNR的半导体行为提供了一些有用的线索。
2010-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ion Irradiation of Nanocrystalline Graphene on Quartz and Sapphire
研究了Ga+离子辐照和高温退火对石英和蓝宝石衬底上直接生长纳米石墨烯的影响。它示出，纳米晶石墨烯站在相当高剂量的离子辐照（高达3e 14 cm-2的5至50 keV的Ga+离子），而不降低电导。在较高剂量下，纳米晶石墨烯迅速失去其电导，并且在超过2 e15 cm-2的剂量下变得实际上绝缘。在真空中退火恢复被照射的纳米晶石墨烯的电导，并且如果照射没有超过3e 15 cm-2的剂量，则该恢复可以完成。在接近1 e16 cm-2的高剂量下的离子辐照导致几层石墨烯的完全离子溅射。除了辐照诱导的电导降低和温度诱导的电导恢复之外，离子辐照的另外两个效应是增强石墨烯与衬底的粘附性和增加衬底的成核能力以用于直接沉积石墨烯。对于50 keV的Ga+离子，在超过2 e14 cm-2的辐照剂量下观察到粘附的增强。在宽剂量范围内观察到促进的石墨烯成核。结果表明，上述效应可用于开发石墨烯在绝缘衬底上的图案化方法和石墨烯的压印光刻方法。
2015-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spectrum of $π$ Electrons in Graphene as an Alternant Macromolecule and Its Specific Features in Quantum Conductance
基于石墨烯作为交替平面大分子的紧束缚模型，给出了$π$电子的精确描述。该模型分子可以包含任意数量的苯环，并具有扶手椅和扶手椅形的边缘。这表明了一个有益的替代最常用的方法，其中提到的蜂窝晶格周期在其A和B子晶格。大分子模型的几个优点被证明。新导出的解析关系详细说明了我们对非手性石墨烯带和碳管中$π$电子性质的理解，并将这些结构归类为量子线。
2008-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable induced magnetic moment and in-plane conductance of graphene in Ni/graphene/Ni nano-spin-valve-like structure: a first principles study
本研究从理论上研究了石墨烯基纳米自旋阀结构的磁性和电子结构。考虑石墨烯两侧的磁性镍层。一个自旋极化广义梯度近似确定的电子状态。在石墨烯和两个镍层的能量稳定堆叠布置中，底层和上层磁矩的反平行自旋配置具有最低能量，这与先前的实验研究一致。自旋密度映射和能带结构结果表明，当上下Ni（111）片具有反平行（平行）磁矩组态时，子晶格A和B的碳原子将具有反铁磁（铁磁）自旋组态.当排列具有反平行配置时，狄拉克锥处的带隙是开放的，而当排列具有平行配置时，带隙是关闭的。因此，当费米能级被调整到狄拉克点时，石墨烯层的面内电导取决于两个镍片的磁对准。Ni/graphene/Ni纳米结构的磁性和电子结构使该系统成为一种具有可控面内磁电阻的新型自旋电子器件。
2018-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley polarized transport in strained graphene based Corbino disc
我们研究了在外部垂直磁场存在下，应变石墨烯在Corbino几何门控中的磁输运。采用Landauer-Büttiker方法计算了单轴应变和非均匀应变下变形石墨烯的Corbino圆盘的电导。我们发现，作为磁通量的函数的电导的振荡周期依赖于单轴应变和电导急剧下降沿石墨烯拉伸的方向。另一方面，电导幅度可以通过感生的伪磁通量来操纵。一个谷极化制度，所造成的不均匀的应变，此外，我们发现了一个很宽的能量区间内，该系统是完全谷极化。
2013-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic-field-controlled negative differential conductance in graphene npn junction resonators
负微分电导（NDC）具有电流随电压增加而减小的特性，因其具有多种新颖的应用而引起人们的关注。对于选定的系统，NDC通常存在于一定范围的偏置电压中，并且在电流对电压（I-V）的曲线中控制NDC的区域在实验上具有挑战性。在这里，我们展示了一个不寻常的磁场控制的NDC在石墨烯npn结谐振器。该磁场不仅可以实现NDC的开通和关断，而且可以对NDC在I-V曲线上的区域进行连续调谐。在石墨烯npn结谐振器中，磁场借助无质量狄拉克费米子的克莱因隧穿产生尖锐而明显的朗道能级峰。扫描隧道显微镜的针尖引起针尖下方石墨烯中朗道能级的相对移动。未对准的朗道能级之间的调谐导致磁场控制的NDC，其可能具有未来石墨烯基技术的潜在应用。
2017-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductance of p-n-p graphene structures with 'air-bridge' top gates
我们已经制造出了石墨烯器件，其顶栅通过气隙与石墨烯层分离--这种设计不会降低栅下载流子的迁移率。这种门是用来实现p-n-p结构的手征载流子的导电性能进行了研究。考虑到石墨烯态密度的特性，计算结构的能带分布，并用于找到手性载流子预期的pn结的电阻。我们发现弹道pn结比扩散结有更大的电阻。这是由手性载流子在远离结法线的角度处的抑制传输引起的。
2008-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mapping Conductance and Switching Behavior of Graphene Devices In Situ
石墨烯已被提议用于各种纳米器件设计，其中许多利用涌现的量子特性实现器件功能。然而，可视化，测量和操纵在纳米和原子尺度上变得不平凡，代表了在出现量子效应的长度尺度上的器件制造，表征和优化的重大挑战。在这里，我们提出了在2D纳米电子器件，电子束诱导调制和成像与次级电子电子束感应电流（SEEBIC）之间的十字路口的原则性结果的证明。我们介绍了一种与扫描透射电子显微镜调查兼容的设备平台。然后，我们展示了如何SEEBIC成像技术可用于可视化单层石墨烯纳米器件的电导和连接性，即使在较厚的衬底上支持（常规成像失败的条件下）。最后，我们表明，SEEBIC成像技术可以检测到微妙的差异，通过时间在非欧姆石墨烯nanoconstrictions的电荷传输表明潜在的揭示动态电子过程。
2022-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport regimes in surface disordered graphene sheets
我们研究了宽度为W和长度为L的表面无序石墨烯片的电导的尺寸标度。金属引线连接到样品两端的宽度。在E ~ 0时，电导率与系统尺寸成比例，如下所示：i）对于恒定的W/L，随着尺寸的增加，电导率保持恒定，其值几乎线性地取决于该比率;这种比例允许定义电导率值，其结果类似于实验值。ii）对于固定的宽度，对于有序和无序样品，电导随长度L呈指数下降。无序减少了指数衰减，导致更高的电导。iii）对于恒定的长度，电导随宽度W线性增加，这一结果完全是由于金属宽接触的状态的尾部。iv）平均电导没有显示出对磁场的明显依赖性。远离E = 0，电导显示出在具有表面无序的二维系统中预期的行为，即，弹道输运。
2008-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of back-gate on contact resistance and on channel conductance in graphene-based field-effect transistors
研究了单层和双层石墨烯背栅场效应晶体管的接触电阻和传输特性。我们分别测量了Ni和Ti的约7kohm* um 2和约30kohm* um 2的比接触电阻率。我们发现，接触电阻是一个显着的贡献者的总源漏电阻，它是调制的背栅电压。我们测量的传输特性，显示双浸功能，我们解释为掺杂的影响，由于从接触引起的最小状态密度的接触下，在不同的栅极电压的沟道中的石墨烯的电荷转移。
2012-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negative differential spin conductance in doped zigzag graphene nanoribbons
在局域自旋密度近似下，采用非平衡格林函数方法结合密度泛函理论研究了锯齿形石墨烯纳米带（ZGNRs）中的自旋相关电荷输运.电流-电压曲线显示了对称和非对称ZGNR的不同行为，并且ZGNR边缘上的掺杂可以操纵自旋输运。在对称ZGNR的一边替代掺杂Be原子的特殊情况下，一个自旋电流表现出负微分电阻，而另一个则随偏压单调增加。这种性质可以用来设计自旋振荡器或其他自旋电子学器件。
2012-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of metallic contacts on electron transport through graphene
我们报告的第一性原理研究的电导通过石墨烯之间的铝触点作为结的长度，宽度和方向的函数。在引线和独立部分的电荷转移引起的电导和足够长的结诱导两个电导最小值的狄拉克点的能量悬浮和夹紧区域，分别电子空穴不对称。我们得到的电势分布沿结引起的掺杂和提供参数的有效模型计算的结电导与弱相互作用的金属铅。
2010-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Phonon-induced Conductance in Scanning Tunneling Spectroscopy of Gate-tunable Graphene
石墨烯的蜂窝晶格是一个独特的二维（2D）系统，其中电子的量子力学等效于相对论狄拉克费米子的量子力学。新的纳米尺度的行为，在这种材料中，包括电子散射，自旋为基础的现象，和集体激发，预计是敏感的载流子密度。为了探测石墨烯中的局部载流子密度相关性质，我们对配备有可调背栅电极的机械切割石墨烯薄片器件进行了原子分辨扫描隧道光谱测量。我们在石墨烯隧穿谱中观察到了一个意想不到的类似间隙的特征，它与石墨烯的电子密度无关，仍然固定在费米能级（E_F）上。这个能隙的产生是由于电子隧穿到E_F附近的石墨烯态受到抑制，同时由于声子介导的非弹性通道，电子隧穿在更高能量下得到了巨大的增强。声子因此充当控制石墨烯中隧穿电子流动的“闸门”。这项工作揭示了重要的新的隧穿过程中的栅极可调石墨层。
2008-02-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain and Twist Engineering of Interfacial Thermal Transport in Homo- and Hetero-Interfaces of Graphene and Hexagonal Boron Nitride
Wuhan University（武汉大学）；Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）
研究揭示同质与异质石墨烯/h-BN界面在外部机械扰动下的垂直热导差异，通过原子模拟发现异质界面在应变下热导显著变化，而同质界面则对扭转变形敏感，提出基于局部层间距离和堆叠的简化模型解释热导行为。
2026-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Interfacial Thermal Conductance in Graphene/Germanene van der Waals Heterostructure using an Optimized Interlayer Potential
该研究为石墨烯/锗烯范德华异质结构开发了基于密度泛函理论的层间势，发现压缩应变可使界面热导提升至136%、拉伸应变降至70%，并揭示了温度与相互作用强度的正相关调控作用。
2025-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transition between electron localisation and antilocalisation in graphene
低维结构中电子的波动性质在传统的电学测量中表现为对经典电导的量子修正。这种校正来自散射电子的干扰，这导致电子局部化，从而降低电导。在石墨烯中，其中载流子是手性的并且具有π的附加（Berry）相，量子干涉预期导致反定域化：电导的增加伴随着负磁导（磁场中电导的减小）。在这里，我们观察到这样的负磁导，这是一个直接后果的手性的电子在石墨烯。我们表明，石墨烯是一种独特的二维材料，根据实验条件，它可以表现出本地化和反本地化的影响。我们还表明，石墨烯中的量子干涉可以在异常高的温度下生存，高达T~200 K。
2009-03-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Conductance Enhancement in Graphene Nanoscrolls via Interlayer-Coupled States
National Cheng Kung University（国立成功大学）；Academia Sinica（中央研究院）；IFW Dresden（德累斯顿亥姆霍兹研究所）
本研究理论证明将石墨烯纳米带卷成少圈纳米卷可因层间耦合使纵向电导提升近二十倍，并揭示电导随圈数反比缩放，为几何驱动量子输运提供可调平台。
2026-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Conductance suppression due to two-stream instability in bilayer graphene
我们研究了流体动力学机制下本征双层石墨烯中的电子-空穴双流不稳定性（或库仑阻力），考虑了温度、初始漂移速度、磁场和碰撞的影响。阈值漂移速度的不稳定性的开始是的顺序的载流子的热速度。我们提出了一个前所未有的纯静电机制，导致电流松弛的证据，引起了一个明确的直流纵向电导率$\propto T^{3/2}$。由于静电和碰撞过程之间的竞争，两个不同的运输制度被确定。对霍尔电导率的分析表明，双流不稳定性效应也纠正了线性响应理论中获得的最新结果。
2022-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
