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
Spatially resolving density-dependent screening around a single charged atom in graphene
二维石墨烯片中的电子表现为相互作用的手性狄拉克费米子，并且由于它们的对称性和降低的维度而具有独特的屏蔽性质。通过使用扫描隧道光谱（STM/STS）测量和理论建模的组合，我们已经表征了石墨烯的无质量载流子如何屏蔽单个带电钙原子。背栅石墨烯器件配置使我们能够直接可视化该系统的屏蔽长度如何随载流子密度进行调整。我们的研究结果提供了深入了解电子杂质和电子-电子相互作用在相对论设置与其他石墨烯为基础的电子器件的重要后果。
2017-05-17 cond-mat.mes-hall
Interlayer screening effect in graphene multilayers with ABA and ABC stacking
我们研究了垂直电场对ABA和ABC石墨烯多层膜能带结构的影响，发现它们之间的电子屏蔽效应有显著差异。在ABA多层膜中，场产生带重叠并给出线性屏蔽，而在ABC多层膜中，相反，场在低能量下在表面态带中打开能隙，导致与场振幅基本上非线性的强屏蔽效应。当外场超过某一临界值时，大的ABC堆的能隙急剧上升。
2010-03-12 cond-mat.mes-hall
Screening and collective modes in gapped bilayer graphene
我们研究了带隙双层石墨烯的静态和动态筛选。与以前的工作不同，我们使用4带模型，而不是简化的2带模型。我们发现，有重要的定性差异之间的介电屏蔽功能使用2带和使用4带模型获得。特别是在4带模型中，在带隙的存在下，静态屏蔽表现出Kohn异常，这在2带模型中不存在。此外，使用4带模型，我们能够检查三角形翘曲（在2带模型中不存在）对双层石墨烯的屏蔽性能的影响。我们还发现四带模型中的等离子体激元模与两带模型中的等离子体激元模相比有着质的不同。
2012-10-22 cond-mat.mes-hall
Coulomb screening and collective excitations in biased bilayer graphene
研究了垂直偏压下双层石墨烯的库仑屏蔽特性和等离子体激元谱。施加在两个石墨烯层之间的偏置电压打开了单粒子能谱中的间隙，并修改了多体关联和集体激发。能隙可以软化等离子体振子模式，并导致等离子体振子从朗道阻尼模式到非阻尼模式的交叉。长寿命的等离子体激元模式可以在实验中观察到，并且可能具有器件应用的潜力。
2010-01-15 cond-mat.mes-hall
Drude-Interband Coupling, Screening, and the Optical Conductivity of Doped Bilayer Graphene
我们提出了一个理论的能带重整化和激子电子-电子相互作用的影响的光学电导率的掺杂双层石墨烯$σ(ω)$。使用Keldysh形式主义，我们推导出一个动力学方程，从中我们提取的数值和近似解析结果$σ(ω)$。我们的计算揭示了一个以前未被认识的机制，耦合的德鲁德和带间响应和重整化的等离子体频率，并建议筛选必须发挥重要作用，在解释弱重整化电导率在最近的实验中看到。
2009-08-04 cond-mat.mes-hall
Dynamical Screening and Ferroelectric-type Excitonic Instability in Bilayer Graphene
未掺杂的双层石墨烯中的电子相互作用导致无隙态的不稳定性、“哪层”对称性破缺以及在狄拉克点处的能隙开放。与单层石墨烯相反，双层系统即使对于任意弱相互作用也表现出不稳定性。本文发展了一个适用于实际动态屏蔽库仑相互作用的这种不稳定性的受控理论，并充分考虑了动态产生的紫外截止。这导致了一个能隙，其尺度为相互作用强度的幂律，使得激子不稳定性很容易观察到。
2010-02-03 cond-mat.mes-hall
Quantifying the effect of ionic screening with protein-decorated graphene transistors
生物分子修饰场效应晶体管（FET）的液体应用范围从生物传感器到体内植入物。一个关键的科学挑战是发展一个定量的了解带电的生物分子在离子溶液中的门控效应，以及如何影响FET的读出。为了解决这个问题，我们制造了蛋白质修饰的石墨烯FET，并测量了它们的电学特性，特别是在不同离子强度的溶液中狄拉克电压的变化。我们发现了极好的定量协议与一个模型，该模型考虑了石墨烯极化电荷和吸附在石墨烯上的离子的离子屏蔽以及与固定化蛋白质相关的带电氨基酸。本文提出的技术和分析直接将结合的生物分子的充电状态耦合到用石墨烯或其他二维材料制造的液相FET的读出。
2017-08-29 cond-mat.mes-hall
Screening of the band gap in electrically biased bilayer graphene: From Hartree to Hartree-Fock
本文研究电偏置双层石墨烯中带隙的自屏蔽效应，推导出Fock贡献并证明其在低密度区域比Hartree贡献更重要，进而计算了Hartree-Fock屏蔽带隙随掺杂和温度的变化。
2025-05-07 cond-mat.mes-hall
Effects of doping and bias voltage on the screening in AAA-stacked trilayer graphene
我们计算了AAA堆叠的三层石墨烯（TLG）的静态极化，并在所有未掺杂，掺杂和偏置制度的无规相位近似（RPA）范围内研究其屏蔽特性。我们发现，未掺杂的AAA堆叠TLG的静态极化是掺杂和未掺杂的单层石墨烯静态极化的组合。这导致了沿着具有与载流子浓度无关的波矢的玻色子-费米屏蔽的介电背景常数的增强，以及屏蔽库仑势的长距离行为的1/r^3幂律衰减。我们表明，可以考虑的偏置电压的影响的层间跳跃能量的重正化到一个新的偏置电压依赖的值，表明偏置AAA堆叠TLG的屏蔽性能可以电调谐。当$μ$大于$\sqrt{2}γ$时，掺杂AAA叠层TLG的屏蔽特性与掺杂SLG的屏蔽特性相似，只与掺杂有关。而对于$μ<\sqrt{2}γ$，其屏蔽性能是SLG和AA堆叠屏蔽性能的组合，并且它们由掺杂和层间跳跃能决定。
2014-06-28 cond-mat.mes-hall
Edge magnetoplasmons in graphene: Effects of gate screening and dissipation
研究了不同朗道能级填充因子下量子化磁场中石墨烯边缘的磁等离子体激元。为了找到模式频率，在自洽玻恩近似下计算了无序石墨烯在磁场中的光学电导张量，并采用Wiener-Hopf方法求解了非局域电磁问题.在考虑金属栅屏蔽和石墨烯中能量耗散的情况下，对磁等离子体的色散关系、速度和衰减长度进行了数值和解析研究.当费米能级位于朗道能级中心附近时，磁等离激元速度随填充因子的变化而减小，并随填充因子的变化而振荡，这与最近的实验结果一致.
2019-09-05 cond-mat.mes-hall
Anti-screening and nonequilibrium layer electric phases in graphene multilayers
本文提出利用光激发将多层石墨烯中的传统面外屏蔽转化为反屏蔽，实现近零屏蔽、反屏蔽或过屏蔽等多种非平衡屏蔽态，并在适度光强下诱导出多稳态类铁电极化，为动态量子物质和非平衡对称性破缺相提供了新范式。
2024-02-22 cond-mat.mes-hall
Dielectric screening of the Kohn anomaly of graphene on hexagonal boron nitride
三维金属晶体中的科恩反常是由于周围电子气对离子核屏蔽的突然变化而引起的声子色散的下降。这些异常也存在于二维石墨烯的声子色散中的高对称点Γ和K处，其中声子波矢连接费米表面上的两个点。在最高光学分支中的扭结周围的线性斜率与电子-声子耦合成比例。在这里，我们提出了一个综合的理论和实验研究的影响的介电衬底上的石墨烯的振动特性。我们表明，屏蔽的电介质基板减少了电子-声子耦合在高对称点K，并导致上移位的拉曼2D线。这导致可以通过筛选来调谐的Kohn异常的观察。因此，2D线的确切位置也可以被认为是石墨烯的（电子-声子限制的）电导率变化的特征。
2013-08-12 cond-mat.mes-hall
Dynamic screening and plasmon spectrum in bilayer graphene
在无规相位近似下，我们从理论上研究了双层石墨烯中二维手征电子气的集体响应特性。外部控制因素如垂直电偏压、温度、掺杂和衬底背景的合作提供了很大的自由度来操纵系统的动态介电函数和低能等离子体激元色散。有趣的情况与潜在的应用系统地探讨和讨论。额外的无阻尼等离子体激元模式可能会出现在电偏置。它们的群速度几乎为零，并且易于操纵。
2012-11-22 cond-mat.mes-hall
Control of electron-electron interaction in graphene by proximity screening
电子-电子相互作用在许多凝聚态现象中起着至关重要的作用，通过改变相互作用的强度来控制它们是很有诱惑力的。一种可能的方法是将所研究的系统放置在金属附近，这会引起额外的屏蔽，从而抑制电子相互作用。在这里，使用具有原子级薄栅极和原子级平坦金属栅极的器件，我们测量了石墨烯中的电子-电子散射长度，并报告了与标准行为的定性偏差。由屏蔽引起的变化仅在栅极电介质厚度为几nm时变得重要，比电子之间的典型间隔小得多。我们的理论分析与从单层石墨烯中的电子粘度和石墨烯超晶格中的umklapp电子-电子散射的测量中提取的散射率吻合得很好。研究结果为今后实现二维系统中多体现象的邻近屏蔽提供了指导。
2020-05-13 cond-mat.mes-hall
Screening in multilayer graphene
在这篇文章中，我们研究了ABC堆叠的多层石墨烯的静态极化。由于这些系统的态密度发散，如果层数超过三层，屏蔽效应预计是重要的。在无规相位近似中，可以通过极化包括屏蔽。我们推导出一个完整的带模型和一个有效的两个带模型的偏振解析积分表达式。这些积分的数值计算是非常耗时的全带模型。因此，对于ABC堆叠的三层石墨烯，我们使用双带模型来计算极化的低动量部分。两带模型的结果是通用的，即独立的掺杂。高动量部分是线性的，通过计算两个点来确定，这样我们就可以确定斜率。对于ABC堆叠的三层石墨烯，斜率由单层值的三倍给出。我们将我们的结果与文献中的结果进行了比较，并讨论了相似性和差异。我们的研究结果可以用来包括筛选在ABC堆叠多层系统的方式，包括所有的偏振功能的特性。三层石墨烯的极化的数值结果被用来描绘屏蔽势。
2013-09-22 cond-mat.mes-hall
Screening in graphene antidot lattices
我们在随机相位近似下计算了石墨烯反点晶格的动态极化函数。计算出的极化函数显示出比原始石墨烯更复杂的结构（即使在Dirac-cone近似下进行评估）;这反映了反点晶格的迷你带结构和相关的van Hove奇点。偏振函数依赖于{ \bf q}矢量的方位角。我们开发的近似，以减轻数值工作，并严格评估各种方案的性能。我们还计算了等离子体激元色散定律，并发现与掺杂石墨烯相比，抑制等离子体激元频率的近似平方根依赖性。等离激元色散几乎是各向同性的，并且开发的近似方案与完整的计算结果吻合得很好。
2011-06-15 cond-mat.mes-hall
First-principles Theory of Nonlocal Screening in Graphene
利用准粒子自洽GW（QSGW）和局域密度（LD）近似，计算了与q相关的静态介电函数，并导出了对应于点电荷屏蔽的有效二维介电函数。在q到0的限制，2D功能被发现约为宏观介电函数的平方根缩放。它的值约为4，比狄拉克模型的预测大1.5倍。这两种介电函数都强烈依赖于q，与狄拉克模型相反。QSGW近似描述QP水平非常好，小系统误差类似于散装SP半导体。局域场效应在石墨烯中比在体半导体中更重要。
2010-06-12 cond-mat.mes-hall
STM/S study of electronic inhomogeneity evolution with gate voltage in graphene: role of screening and charge-state of interface defects
利用室温扫描隧道显微镜和光谱研究了SiO $_2$上石墨烯电子不均匀性随背栅电压的演化。当石墨烯费米能接近其狄拉克点时，STS图中某些地方的局部对比度的逆转以及地形图和电导图之间的互相关的急剧变化归因于界面缺陷的电荷状态的变化。在电导图中的空间相关性，描述了两个不同的长度尺度和他们的增长过程中的狄拉克点的方法，显示出与石墨烯的屏蔽理论的预测定性协议。因此，在我们的实验中看到的狄拉克点附近的两个长度尺度的急剧变化，被解释为一些界面缺陷的电荷状态的变化。系统地理解和控制缺陷的电荷状态将有助于石墨烯的存储器应用。
2017-06-27 cond-mat.mes-hall
Interactions and screening in gated bilayer graphene nanoribbons
从理论上研究了库仑相互作用对栅电极覆盖的双层石墨烯纳米带电子性质的影响。在Hartree近似下自洽地计算了电子密度分布和电势分布。与它们的单粒子对应物的比较揭示了相互作用和屏蔽的影响。由于纳米晶的有限宽度与电子排斥的组合，栅极感应电子倾向于沿着BGN边缘积累，其中电势呈现尖锐的三角形形状。这对电子和空穴带之间的能隙有深远的影响，该能隙非单调地依赖于栅极电压并且在中间电场下塌陷。我们解释这种行为的相互作用引起的翘曲的能量色散。
2010-06-09 cond-mat.mes-hall
Screening-Induced Transport at Finite Temperature in Bilayer Graphene
在无规相位近似下，计算了库仑杂质散射作用下双层石墨烯（BLG）的温度依赖性载流子输运。我们发现在零动量转移时极化率等于态密度，在任意温度下，在大动量转移时极化率增加了一个因子$\log{4}$。在$q=2k_F$的静态极化率的尖锐尖点，由于强烈的后向散射，将通过增加温度而变得平滑。研究了BLG在低温和高温下的电导率渐近行为，发现随着温度的升高，BLG的电导率从二维电子气（2DEG）的线性温度金属行为转变为单层石墨烯（SLG）的二次温度绝缘行为。
2009-12-04 cond-mat.mes-hall
Space charge and screening in bilayer graphene
未掺杂的双层石墨烯是一种二维半金属，其低能激发光谱在动量上是抛物线。结果，任意外部电荷$Ze$的屏蔽伴随着基态的重建：价带电子（对于$Z>0$）被促进以在电荷周围形成空间电荷，而空穴离开物理图像。结果是类似于规则原子的扁平中性物体，除了$Z \gg 1$是由严格线性的爱因斯坦-费米理论描述的。该理论还预言，双层的静态介电常数与长波长极限下的二维电子气的静态介电常数相同。
2016-08-30 cond-mat.mes-hall
Coulomb screening and collective excitations in a graphene bilayer
我们研究了石墨烯双层膜的库仑屏蔽特性和集体激发。静态屏蔽效应是各向异性的，并且在未掺杂的石墨烯双层中比在单层石墨烯中强得多[1]。动态屏蔽显示了狄拉克气体在低频的性质和费米气体在高频的性质。从狄拉克到费米气体的跃迁也在等离子体光谱中观察到。最后，我们发现掺杂的石墨烯双层中的电子气与含有两个能谷的材料中的费米气体具有非常相似的性质。
2006-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Electron interaction, charging and screening in grain boundaries in graphene
在Hartree和Hubbard近似下，研究了有限电子密度下静电掺杂石墨烯中晶界的电子、输运和自旋性质。我们证明，根据GB的特性，其上的态可以具有群速度为零的金属特性，或者可以完全填充而失去承载电流的能力。这些态在电荷积累和自旋极化方面表现出质的不同特征。我们还表明，半经典的Escheras-Fermi方法提供了一个令人满意的近似计算的自洽势。由于这种电势的增强的背散射，GB的电导降低。
2013-08-31 cond-mat.mes-hall
Asymmetric Electric Field Screening in van der Waals Heterostructures
电场屏蔽对材料及其器件的物理化学性能有重要影响。在这里，我们使用了一套引人注目的理论和实验技术，包括范德华（vdW）从头算密度泛函理论（DFT）模拟，量子电容为基础的经典模型和电力显微镜（EFM），以阐明由二硫化钼和石墨烯层形成的vdW异质结构（vdWHs）的内在介电屏蔽特性。我们在实验上观察到了在不同方向的外部电场作用下，MoS 2/Graphene vdWHs的非对称电响应。也就是说，当电场朝向石墨烯脱落时，大量的极化电荷屏蔽场，但是当场的符号反转时，存在强的去极化场，并且检测到部分屏蔽。这种效应是厚度依赖性的，特别是在二硫化钼层的数量上;而石墨烯的厚度增加对它们的电学和屏蔽行为的影响很小。我们的研究结果表明，在石墨烯和二硫化钼之间的界面处的不对称偶极贡献的vdWHs中的不寻常的场效应屏蔽的主要原因。这项工作不仅为迄今为止制造的大量异质结的屏蔽特性提供了新的见解，而且还揭示了控制基本特性的巨大潜力，例如屏蔽，用于器件应用。
2018-02-07 cond-mat.mes-hall
Polarizability and Screening in Chiral Multilayer Graphene
我们计算了多层石墨烯的静态极化率，研究了堆叠排列、载流子密度和现场能量差对石墨烯屏蔽性能的影响。在低密度下，多层石墨烯的能谱由一组手性二维电子系统描述，并且相关的手性性质决定了多层石墨烯的屏蔽性质，其根据手性指数是偶数还是奇数而显示出非常不同的行为。随着密度增加，能谱遵循单层石墨烯的能谱，因此极化率接近单层石墨烯的极化率。石墨烯极化率对手性和分层的定性依赖性表明了不同石墨烯量子相作为手性指数的函数的可能性。
2012-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Inhomogeneous screening of gate electric field by interface states in graphene FETs
利用扫描隧道显微镜获得的局域隧道谱的背栅电压依赖性研究了石墨烯-SiO $_2$界面的电子态及其不均匀性。电导谱显示两个，或偶尔三个，最小值，沿偏置电压轴与背栅电压。这种演变是使用尖端门控和界面状态建模。能量依赖的界面态的密度，$D_{it}(E)$，需要模拟背栅演化的最小值，被发现有显着的不均匀性，在其能量宽度。宽的$D_{it}(E)$导致类似于费米速度降低的效应，而窄的$D_{it}(E)$导致费米能量钉扎在狄拉克点附近，如在某些地方所观察到的，这是由于窄的$D_{it}(E)$增强了栅极电场的屏蔽
2016-12-31 cond-mat.mes-hall
Diamagnetism and suppression of screening as hallmarks of electron-hole pairing in a double layer graphene system
我们研究了双层石墨烯系统中电子-空穴对如何在矢量势和标量势的作用下表现出来。电子-空穴配对导致电流与两个相邻层中的矢量势差之间的刚性（伦敦）关系。在平行于石墨烯层的磁场中的多个连接系统中可以观察到抗磁效应。这种效应被认为是电子-空穴配对的标志，但这种效应的值非常小。电子-空穴配对也显著地改变了对标量势的响应。它导致完全（在零温度下）或部分（在有限温度下）抑制位于离双层系统一定距离处的试探电荷的电场的屏蔽。在温度降低的情况下，由试探电荷引起的电场的强烈增加可以被认为是电子-空穴配对的一个壮观的标志。
2015-04-01 cond-mat.mes-hall
Elastic Screening of Pseudogauge Fields in Graphene
本文通过分子动力学模拟揭示石墨烯中光学晶格位移对赝规范场的屏蔽效应，证明以往连续介质弹性方法高估了应变诱导赝磁场强度，对扭转双层和波纹状石墨烯的电子性质研究具有重要修正意义。
2025-04-10 cond-mat.mes-hall
Coulomb screening and thermodynamic measurements in magic-angle twisted trilayer graphene
本研究将魔角扭曲三层石墨烯集成到双层结构中，利用邻近屏蔽和热力学测量，证明了库仑排斥与Cooper配对机制相竞争，并揭示了自旋极化、谷非极化的同位旋构型，为理解超导性质提供了理论约束。
2021-11-28 cond-mat.mes-hall
Screening and gap generation in bilayer graphene
本文提出了激子绝缘体中能隙产生和库仑屏蔽的完全自洽处理方法。该方法是基于相关的动力学变量的运动方程结合变分方法。应用理论的双层石墨烯的模型系统，一个激子基态的间隙超过10毫电子伏的预测。
2013-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Milli-Tesla Quantization enabled by Tuneable Coulomb Screening in Large-Angle Twisted Graphene
本文提出用大角度扭转石墨烯层封装石墨烯，通过掺杂引入强库仑屏蔽以抑制电荷涨落，在约5毫特斯拉极低磁场下实现朗道量子化并分辨狄拉克点小能隙，为超纯二维器件研究提供了新方法。
2025-07-31 cond-mat.mes-hall
Effects of Coulomb screening and disorder on artificial graphene based on nanopatterned semiconductor
在基于二维电子气的人造石墨烯的制备过程中，门系统中的残余无序是主要的问题。由于多体效应，该疾病可以被显著地筛选/减少。为了分析屏蔽/无序问题，我们考虑AlGaAs/GaAs/AlGaAs异质结与两个金属栅极。我们证明，最不容易受到无序的设计对应于弱耦合制度（相对于紧密结合），这是通过量子反点系统实现的。最相关的无序类型是区域无序，其是量子反点区域的随机变化。区域无序导致形成水坑。其他类型的紊乱，位置紊乱和形状紊乱，实际上是无关紧要的。水坑的形成/重要性极大地取决于纳米图案化异质结构的参数。参数变化20- 30%，可使熔池的相对振幅发生几个数量级的变化。基于这种分析，我们制定了可接受的异质结构的设计标准，旨在创造人造石墨烯。
2014-11-27 cond-mat.mes-hall
Screening of a hypercritical charge in graphene
研究了石墨烯中大外电荷的屏蔽。假设电荷被转移或涂抹在石墨烯平面的有限区域上。屏蔽电位随距离的初始衰减遵循3/2幂。在半径与外电荷成正比的超临界核外，它逐渐转变为库仑定律。
2007-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Critical Transition and Kondo Screening of Magnetic Moments in Graphene
在正常金属中，杂质自旋的磁矩在低于特征近藤温度TK时消失，在该温度下，与导带电子的耦合产生屏蔽局部磁矩的纠缠态。相反，嵌入绝缘体中的力矩在所有温度下都保持未屏蔽。这就提出了一个关于磁矩在中间赝能隙系统（如石墨烯）中的命运的问题。在这些系统中，理论预测了在临界耦合强度下的量子相变，该临界耦合强度将局部磁矩相从近藤屏蔽相分离。然而，试图通过实验来证实这些预测及其有趣的结果，如静电控制磁矩的能力，迄今为止还很难实现。在这里，我们报告的近藤屏蔽和量子相变之间的屏蔽和未屏蔽阶段的空位磁矩在石墨烯的观察。利用扫描隧道显微镜（STM）、光谱学（STS）和数值重整化群（NRG）计算，我们通过近藤屏蔽的光谱特征识别了近藤屏蔽，并将相变映射为耦合强度和化学势的函数。我们表明，这种转变使得有可能打开和关闭的磁矩静电通过栅极电压或机械通过局部曲率的变化。
2018-01-11 cond-mat.mes-hall
Zeeman coupling and screening corrections to skyrmion excitations in graphene
在石墨烯中的四重简并朗道能级|n| \geq 1的半填充处，基态是自旋极化量子霍尔态，其支持|n| = 1，2，3的自旋skyrmion激发。在Hartree-Fock近似下，我们计算了这些朗道能级的自旋Skyrmion-antiskyrmion激发的激发能随塞曼耦合强度的变化.我们发现，在朗道能级|n| = 1，2，3的有限塞曼耦合范围内，对于裸库仑相互作用和屏蔽库仑相互作用，自旋skyrmion-反skyrmion激发能都低于自旋1/2电子-空穴对的激发能.该范围随着朗道能级指数的增加而迅速减小，并且当|n| =3时非常小。对于谷skyrmion应存在于1/4和3/4填充的朗道能级|n| = 1，2，3，我们表明，屏蔽修正是更重要的，在后一种情况下。由此可见，一个未束缚的谷型斯基尔米恩-反斯基尔米恩激发在3/4填充时的能量比在1/4填充时的能量低。我们比较我们的结果与最近的实验自旋和谷skyrmion在石墨烯激发。
2013-07-28 cond-mat.mes-hall
Local and Global Screening Properties of Graphene Revealed through Landau Level Spectroscopy
单原子厚的晶体层和它们的垂直异质结构承载着设计电子材料的希望，这是标准生长技术无法实现的。为了实现其潜力，有必要将其与环境干扰，特别是由基材引入的环境干扰隔离。但是，寻找和表征合适的底物，并最大限度地减少它们引入的随机电位波动，一直是这个新兴领域的一个持续挑战。在这里，我们表明，朗道能级（LL）光谱是精致的本地和全球的长度尺度上的潜在波动敏感。利用这种技术，我们证明了插入一个中间石墨烯层提供了优越的屏蔽衬底诱导的干扰，超过一倍的电子平均自由path.Further，我们发现，接近hBN作为一个纳米级的真空吸尘器，显着抑制全球潜在的波动。这使得在标准SiO2衬底上制造高质量器件成为可能。
2015-04-28 cond-mat.mes-hall
Effects of Screening on Propagation of Graphene Surface Plasmons
电磁场与二维薄片中的载流子紧密结合，即表面等离子体激元，被作为设备一部分的金属板屏蔽。结果表明，对于外延石墨烯，表面等离子体激元的传播速度被抑制显着通过由界面态的电子电荷的部分屏蔽。基于屏蔽库仑相互作用确定的电子寿命的分析计算，我们表明屏蔽效应给出的结果与最近的实验结果一致。
2014-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge-Carrier Screening in Single-Layer Graphene
通过直接探测中性石墨烯片的电子结构，研究了载流子屏蔽对中性石墨烯片输运性质的影响。我们发现，费米速度，狄拉克点速度，和整体的狄拉克锥的扭曲重整化，由于屏蔽的电子-电子相互作用在一个不寻常的方式。我们还观察到由于带电杂质的屏蔽，电子平均自由程增加。这些观察有助于我们理解石墨烯输运性质的基础，以及这些有趣的电子-电子相互作用在狄拉克点交叉的基本物理。
2013-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonlinear screening and ballistic transport in a graphene p-n junction
我们研究了石墨烯中静电产生的横向pn结的电荷密度分布、电场分布和电阻。我们发现，在电子和空穴区域的界面处的电场强烈增强，由于有限的狄拉克准粒子的屏蔽能力。因此，结电阻低于在以前的文献中估计。
2007-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Screening, Kohn anomaly, Friedel oscillation, and RKKY interaction in bilayer graphene
我们计算了双层石墨烯（BLG）在本征（未掺杂）和非本征（掺杂）状态下的屏蔽函数，并与相应的单层石墨烯（SLG）和常规二维电子气（2DEG）进行了比较.我们发现，科恩异常是强烈增强BLG。我们还讨论了Friedel振荡和RKKY相互作用，这是与非解析行为的屏蔽功能在$q=2k_F$。我们发现BLG中的Kohn反常、Friedel振荡和RKKY相互作用都与SLG和2DEG有质的不同。
2008-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Screening and interlayer coupling in multilayer graphene field-effect transistors
为了提高纳米石墨烯场效应晶体管的性能和可靠性，首次对多层石墨烯场效应晶体管中的电荷和电流分布进行了系统的实验研究。我们发现一个非常特殊的厚度依赖性离子，Ioff，和离子/Ioff比，并提出了一个电阻网络模型，包括筛选和层间耦合来解释实验结果。特别是，我们的模型不调用多层情况下的石墨烯的线性能带能带结构的修改。实验证明了纳米级少层石墨烯晶体管中的噪声降低，并且也可以在该模型中理解。
2009-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-Controlled Ionization and Screening of Cobalt Adatoms on a Graphene Surface
我们描述了对沉积在背栅石墨烯器件上的单个钴（Co）原子进行的扫描隧道光谱（STS）测量。我们发现，钴吸附在石墨烯上的原子可以被电离，无论是通过应用程序的全球背栅电压或通过应用程序的局部电场从扫描隧道显微镜（STM）尖端。观察到以这种方式电离的Co吸附原子周围形成大的屏蔽云，并且我们观察到一些固有的石墨烯缺陷显示出类似的行为。我们的研究结果提供了新的见解带电杂质散射在石墨烯，以及使用石墨烯设备作为化学传感器的可能性。
2010-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of Dynamical Screening on Single Particle Spectral Features of Uniaxially Strained Graphene: Tuning the Plasmaron Ring
电子屏蔽使石墨烯的线性带重整化，并且在狄拉克点附近，在准粒子谱密度中产生菱形结构。这是电子-等离子体散射过程的结果，该过程产生被称为“等离子体环”的有限动量特征。在这项工作中，我们探讨了单轴应变对这些光谱特征的影响，目的是了解应变如何修改相关性。我们推导和计算的G $_0$ W-RPA水平，这使我们能够识别的钻石几何形状的色散行为，从而电子等离子体散射，在电子-电子耦合强度和施加的应变的大小的变化的谱密度。我们发现，应变的应用改变了几何形状（动量）的电子等离子体散射和重正化超越简单的几何缩放进一步增强这种效果。这些结果表明，等离子体环的性能可以通过单轴应变的应用进行调整，有效地产生更大的精细结构常数，而不需要改变样品衬底。
2013-03-01 cond-mat.mes-hall
Graphene in periodic deformation fields: dielectric screening and plasmons
我们考虑了石墨烯晶格的周期性形变所产生的周期性标量势和矢量势对电子能谱的影响。讨论了狄拉克点附近电子速度对不同类型周期扰动的依赖关系。我们还研究了屏蔽的标量势的效果，通过计算的介电函数作为波长的函数的周期电位。该计算表明，周期性标量场被屏蔽强烈抑制。利用电子速度对周期场的依赖关系，我们还研究了石墨烯中等离子体激元谱的变化。我们发现，等离子体激元激发谱可以有效地控制由周期性的应变场。
2012-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Screening in gated bilayer graphene via variational calculus
我们使用变分法分析了双层石墨烯对外部横向电场的响应。在Falkovsky最近的一篇论文[Phys. Rev. B 80，113413（2009）]中，先前的尝试被证明是有缺陷的。我们的计算再次肯定了我们[E. McCann，Phys.Rev.B74，161403（R）（2006）]。最后，我们推广这些原始结果来描述一个双栅双层石墨烯器件。
2010-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dielectric screening and plasmons in AA-stacked bilayer graphene
在无规相位近似下研究了AA-堆叠双层石墨烯的屏蔽特性和集体激发（等离子体激元）。而在单层石墨烯和AB-堆叠的双层石墨烯中的长寿命的等离子体激元可以仅存在于掺杂的样品中，我们发现相干等离子体激元可以分散在AA-堆叠的双层石墨烯{ \it即使在没有掺杂的情况下}。此外，我们表明，特征低能量色散关系是不受载流子数量的变化，除非掺杂样品的化学势超过层间跳跃能量。我们进一步考虑的外部电场施加垂直的层的效果，并显示如何的模式的色散可以通过施加栅极电压进行调谐。
2013-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vacuum Polarization and Screening of Supercritical Impurities in Graphene
利用从无质量Dirac-Kepler问题得到的真空极化精确解分析了石墨烯中电荷杂质的屏蔽。当杂质电荷低于某个临界值时，在远离杂质处没有发现密度扰动，这与线性响应理论的结果一致。然而，对于超临界电荷，极化分布示出具有幂律轮廓，导致在大距离处的过量电荷的屏蔽。的狄拉克-开普勒散射状态引起的驻波振荡出现在超临界状态的局部密度，并成为突出的。
2007-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role played by strain on Plasmons, screening and energy loss in Graphene/substrate contacts
由于机械应变，耦合到掺杂的导电衬底中的等离子体激元，等离子体激元-声子散射结合所发挥的作用，通过封装的第二个二维（2D）层的综合效果进行了研究，理论和数值。的计算是基于随机相位近似（RPA）的表面响应函数，产生的等离子体色散方程，适用于在存在或不存在施加的单轴应变。我们目前的结果表明，在布里渊区的应变模量和波矢量的方向上的电荷密度振荡的频率的依赖性。研究了这种混合层状结构对电荷稀疏分布的屏蔽以及撞击电荷的能量损失率。
2018-05-21 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium dynamics of photo-excited electrons in graphene: collinear scattering, Auger processes, and the impact of screening
我们提出了一个相结合的分析和数值研究的早期阶段（次100 fs）的光激发电子在石墨烯的非平衡动力学。我们采用半经典玻尔兹曼方程与碰撞积分，包括电子-电子（e-e）和电子-光学声子相互作用的贡献。利用圆对称性和采用无质量狄拉克费米子（Dirac Fermion）哈密顿量，我们能够对e-e对碰撞积分的贡献进行本质上的解析研究。这使我们能够特别关注微妙的共线散射过程-散射粒子的入射和出射动量位于同一条线上的过程-包括载流子倍增（CM）和俄歇复合（AR）。这些过程具有为零的相空间的二维无源裸带。然而，我们认为，电子寿命的影响，在实验中看到的角度分辨光电子能谱的基础上，提供了一个自然的途径来规范这种病理，产生有限的贡献，由于CM和AR的库仑碰撞积分。最后，我们详细讨论了费米黄金法则以外的物理学的作用，包括筛选在库仑相互作用的矩阵元素的水平上的随机相位近似（RPA），特别是集中在各种近似的后果，包括静态RPA筛选，最大限度地提高CM和AR过程的影响，和动态RPA筛选，完全抑制它们。
2013-05-25 cond-mat.mes-hall
Inducing Kondo Screening of Vacancy Magnetic Moments in Graphene with Gating and Local Curvature
在正常金属中，杂质自旋的磁矩在低于特征近藤温度TK时消失。这标志着传导带电子的极化云的形成，屏蔽了磁矩。相反，嵌入绝缘体中的力矩在所有温度下都保持未屏蔽。这就提出了一个关于中间赝能隙系统（如石墨烯）中磁矩命运的问题。在这些系统中，局域磁矩和导带电子之间的耦合被预测为驱动局域磁矩相和近藤屏蔽单重态相之间的量子相变，如图1A所示。然而，试图通过实验证实这些预测及其有趣的后果，如静电调谐磁矩的能力，一直难以捉摸。在这里，我们报告的近藤屏蔽和量子相变之间的屏蔽和未屏蔽阶段的空位磁矩在石墨烯的观察。使用扫描隧道显微镜（STM），光谱（STS）和数值重整化群（NRG）计算，我们确定了近藤屏蔽的光谱特征和映射的量子相变作为耦合强度和化学势的函数。我们表明，耦合强度可以通过局部曲率的变化来调整，而且这种过渡使得有可能用栅极电压打开和关闭磁矩。
2019-07-20 cond-mat.mes-hall
Crystal Field Effect and Electric Field Screening in Multilayer Graphene with and without Twist
我们解决了内在的极化和屏蔽的外部电场在一个广泛的有序和扭曲的配置的多层石墨烯，使用从头算方法结合密度泛函理论和Wannier函数形式主义。我们表明，多层石墨烯是固有的极化由于晶体场效应，这种效应往往被忽略的紧束缚模型的扭曲双层石墨烯和类似的系统。这种高达几十meV的量级的固有极化在有序和扭曲的石墨烯多层膜中具有不同的面外对准，而在扭曲系统中发现面内电势调制要强得多。我们进一步研究了相同多层石墨烯结构在不同电场强度下的介电常数$\varepsilon$。我们的研究结果建立了一个深刻的洞察内在和外在的极化在石墨烯多层膜，并提供必要的参数，建立这些系统的精确模型。
2021-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
