Quadratic piezoelectricity from stacking-engineered interference in multilayer sliding ferroelectrics
Inner Mongolia University（内蒙古大学）；Nanjing University（南京大学）；Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences（中国科学院金属研究所）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
该研究提出堆垛调控压电干涉机制，结合第一性原理计算与广义金兹堡-朗道框架，在多层滑动铁电体中实现可调控的非线性压电效应，为层状材料可编程非线性机电学提供设计原理。
2026-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Raman spectroscopic characterization of stacking configuration and interlayer coupling of twisted multilayer graphene grown by chemical vapor deposition
采用化学气相沉积法（CVD）制备的多层石墨烯（MLG）是一种很有前途的电子和光电子器件材料。了解MLG的堆叠配置和层间耦合对于器件应用具有技术相关性和重要性。在这里，我们报道了一种扭曲的MLG（tMLG），这是由一个单层石墨烯堆叠在AB堆叠MLG的顶部，通过旋转一定的角度之间形成。tMLG的扭转角由扭转相关模式R和R '识别。随着N总层数的增加，tMLG薄片中观察到的层间剪切模式总是跟随AB堆叠的（N-1）LG的模式，而观察到的层间呼吸模式总是跟随AB堆叠的NLG的模式，与其扭转角无关。tMLG的层呼吸耦合与机械剥离的tMLG的层呼吸耦合几乎相同，这证明了通过CVD生长的MLG的高质量。本研究提供了一个可行的方法来探测堆叠配置和层间耦合的MLG的CVD或相关方法生长。这项工作也证明了通过CVD方法生长具有固定堆叠构型$e.g.$，t（1+ $n$）LG的MLG薄片的可能性。
2016-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Stacking, Strain, & Twist in 2D Materials Quantified by 3D Electron Diffraction
二维（2D）材料的领域已经扩展到多层系统，其中电子，光学和机械性能随着堆叠顺序，厚度，扭曲和层间距而变化-通常是戏剧性的[1-5]。对于过渡金属二硫属化物（TMD），单个范德华层内的键配位改变了面外对称性，这可能导致金属-绝缘体转变[1，6]或出现量子行为[7]。辨别这些结构序参量往往是困难的，使用真实空间的测量，然而，我们显示2D材料具有独特的，明显的三维（3D）结构在倒易空间描述的近无限振荡布拉格棒。结合电子衍射和样品倾斜，我们在所有三个维度上探测布拉格棒，以确定几种2D材料（包括TMD（MoS 2，TaSe 2，TaS 2）和多层石墨烯）的亚埃精度的多层结构。我们演示了定量测定的关键结构参数，如表面粗糙度，层间和层内间距，堆叠顺序，和层间扭曲使用一个基本的透射电子显微镜（TEM）。我们准确地表征了多层石墨烯（1-，2-，6-，12-层）的完整层间堆叠顺序以及MoS 2的层内结构，并提取了3.07 +/- 0.11埃的硫族元素-硫族元素层间距。此外，我们展示了多层菱面体石墨烯的快速识别。
2019-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Direct observation of layer-stacking and oriented wrinkles in multilayer hexagonal boron nitride
六方氮化硼（h-BN）由于其无悬挂键的表面、绝缘性质和热/化学稳定性而长期被认为是电子器件的理想衬底。因此，分析h-BN晶体的晶格结构和取向就显得尤为重要。在这里，h-BN的堆叠顺序和皱纹的研究，通过透射电子显微镜（TEM）。实验证实，h-BN薄片中的层以AA'堆叠排列。通过分子动力学模拟进一步探讨了h-BN晶体中褶皱的形成机理。我们的研究结果提供了关于h-BN的微观结构的深刻见解，并阐明了二维晶体的结构设计/电子调制。
2021-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Stacking Dependent Optical Conductivity of Bilayer Graphene
石墨烯层的光学电导率强烈地依赖于它们的堆叠顺序。我们的第一性原理计算表明，虽然单层石墨烯（SLG）和双层石墨烯（BLG）与Bernal堆叠的光学电导率在可见光区几乎是频率无关的，但扭曲的双层石墨烯（TBG）的光学电导率是频率相关的，由于能带折叠效应而产生额外的吸收特征。在实验上，我们从对比光谱中获得了不同堆叠结构的BLG的光学电导率分布。一些TBG样品在其电导率谱中显示出与我们的计算结果完全一致的额外特征，而少数样品给出了与SLG相似的通用电导率值。我们认为TBG样品的电导率谱的变化源于公度和非公度叠加的差异。我们的研究结果表明，石墨烯层的光学电导率测量确实提供了一种有效的方法来选择具有理想的电子和光学性能的石墨烯薄膜，这将极大地帮助这些大规模的错位石墨烯薄膜在光子器件中的未来应用。
2010-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Engineering the spin-orbit torque efficiency and magnetic properties of Tb/Co ferrimagnetic multilayers by stacking order
我们测量了自旋轨道转矩（SOTs），电流诱导开关，和畴壁（DW）的运动在合成亚铁磁体组成的Co/Tb层生长在Pt底层上具有不同的堆叠顺序。我们发现，SOT，磁各向异性，补偿温度和SOT诱导开关是高度敏感的Co和Tb的堆叠顺序和与Pt接触的元素。我们的研究进一步表明，Tb是一个有效的SOT发电机时，在与Co接触，使其在堆栈中的位置可以调整，以产生扭矩添加到那些由Pt产生。在最佳堆叠和层厚度下，类阻尼SOT效率高达0.3，这是Pt/Co双层预期的两倍多。此外，尽管具有极高的垂直磁各向异性势垒（高达7.8T），但可以通过注入具有约0.5-2* 107 A/cm 2的电流密度的脉冲来容易地切换磁化。有效的开关是由于大的SOT和低饱和磁化强度的组合，由于亚铁磁性的多层。我们观察到电流驱动的DW运动在没有任何外部场的情况下，这是由界面Dzyaloshinkii-Moriya相互作用稳定的纯手性Néel型DW的指示。这些结果表明，在过渡金属/稀土合成亚铁磁体的堆叠顺序起着重要的作用，在确定相关的自旋电子应用的磁输运性质。
2022-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Semimetallic and semiconducting graphene-hBN multilayers with parallel or reverse stacking
该研究理论分析交替石墨烯-hBN三维层状晶体，揭示层间跃迁参数可导致半金属、有带隙或Weyl半金属相，证明二维材料堆叠能产生不同于组分的涌现特性。
2023-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Stacking and band structure of van der Waals bonded graphane multilayers
我们使用密度泛函理论和范德华密度泛函（vdw DF）方法来确定双层和散装石墨烷的结合分离，并研究电子能带结构的变化，所产生的多层形成。计算的结合分离（质心平面之间的距离）和结合能在双层（本体）中为4.5-5.0 MeV（4.5-4.8 MeV）和75-102 MeV/cell（93-127 MeV/cell），这取决于vdW-DF版本的选择。我们得到了相应的能带图使用普通的广义梯度近似计算的几何形状指定我们的vdW-DF结果，从而探测vdW力对电子行为的间接影响。我们发现显着的带隙修改高达-1.2 eV（+4.0 eV）的布里渊区的各个区域，产生的双层（散装）的形成。
2011-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Layer-resolved optical conductivity of Co|Pt multilayers
计算了Co的复电导率张量|Pt系统的自旋极化相对论屏蔽Korringa-Kohn-Rostoker方法的框架内应用轮廓积分技术。结果表明，Co的光学电导率|Pt多层系统主要由Pt帽层和/或衬底层的贡献所决定。
2002-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Evolution of Co/Cu multilayer conductivity during growth: ab intio study
我们提出了从头计算的Co/Cu多层板的面内电导率。采用密度泛函理论和屏蔽KKR方法计算了多层膜的电子结构。输运性质的描述使用玻尔兹曼方程的弛豫时间近似。我们研究的多层膜的生长过程中的电导率的变化，我们可以重现异常，非欧姆，实验观察到的行为在几个多层膜系统。我们的研究结果表明，这种行为可以解释的电子结构的平板。不需要对界面处的散射进行额外的假设。通过分析层投影电导率，阐明了逐层生长过程中电子结构与电导率的关系。
2001-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio energetics of graphite and multilayer graphene: stability of Bernal versus rhombohedral stacking
人们对扭曲双层石墨烯中的超导性的观察感到非常兴奋，这种超导性与接近费米能级的平带有关。这种相关的电子态也发生在多层菱面体堆叠的石墨烯（RG）中，这在过去几年中受到越来越多的关注。然而，在天然和人造样品中，多层堆叠的Bernal石墨烯（BG）更频繁地出现，使得需要确定它们的相对稳定性以及在哪些条件下RG可能是有利的。在这里，我们使用第一性原理计算研究了BG和RG的能量学以及多层堆叠的石墨烯。它表明，电子温度，没有占在以前的研究中，起着至关重要的作用，在确定哪个阶段是首选。我们还表明，在室温下的低能态包括BG，RG和混合BG-RG系统具有特定类型的接口。计算了N = 12层时所有堆垛序列的能量，并用伊辛模型进行拟合，该模型也适用于较大的N层。通过这种方式，可以根据一些参数来确定和分析低能SS的排序。我们的工作澄清了文献中不一致的结果，并为在第一性原理计算中研究外部因素对多层石墨烯体系稳定性的影响奠定了基础。
2021-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Semiclassical Boltzmann transport theory for graphene multilayers
我们计算任意堆叠的多层石墨烯片的弛豫时间近似内的导电性，同时考虑短程和长程杂质。我们从理论上探讨的可行性，确定这些多层膜的堆叠顺序使用运输测量。对于相对干净的样品，各种堆叠配置的电导率取决于载流子密度作为一个幂律超过二十年。这种依赖性是由多层能带结构的低密度分解为手性哈密顿量之和引起的。对于脏样本，简单的幂律关系不再成立。尽管如此，通过仔细比较实验数据和这里给出的结果，仍然可以识别层的数量和堆叠顺序。
2011-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Above-room-temperature giant thermal conductivity switching in spintronic multilayer
热开关是一种有效的主动热流控制方法，近年来在纳米级热管理技术方面受到越来越多的关注。在磁性和自旋电子材料中，热导率取决于磁化结构：这是磁热阻效应。在这里，我们表明，外延Cu/Co $_{50}$ Fe $_{50}$多层膜具有巨大的磁场诱导调制的跨平面热导率。Cu/Co $_{50}$ Fe $_{50}$多层膜在室温下的磁热电阻比达到150%，远高于以往的最高值。虽然该比值随温度的升高而减小，但在400 K以下仍出现~100%的巨磁热电阻效应。观察到Cu/Co $_{50}$ Fe $_{50}$多层膜的热导率的磁场依赖性比跨平面电导率的磁场依赖性大约两倍。巨磁热电阻效应的观察阐明了自旋电子多层膜作为热开关器件的潜力。
2020-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale infrared and microwave imaging of stacking faults in multilayer graphene
本研究提出两种基于原子力显微镜的技术（AFM-IR和sMIM），用于高对比度区分石墨烯堆垛序、亚表面成像及纳米级畴壁识别，为可靠制造层间配准明确的多层石墨烯器件铺平道路。
2025-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Thermal Conductivity Enhancement in Multilayer MoS2 under Highly Compressive Strain
多层MoS2具有沿面内和跨面方向的高度各向异性的热导率，这可能阻碍电子器件中的散热。在金刚石对顶砧单元中，通过静水压力产生约9%的跨平面压缩应变，我们观察到多层MoS2的跨平面热导率增加约12倍。我们的实验和理论研究表明，这种剧烈的变化来自于大大加强的层间相互作用和严重修改的声子色散沿跨平面方向，与电子热导率的贡献可以忽略不计，尽管它的增强4个数量级。多层MoS2在周围环境中的各向异性热导率在高压缩应变下变得几乎各向同性，有效地从2D向3D散热过渡。这种应变调谐方法也使得结构、热和电性能的并行调谐成为可能，并且可以扩展到整个2D范德华固体家族，直到两层系统。
2017-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Multilayer C2N: Effect of Stacking Order and Number of Layers on Bandgap and Its Controlled Electronic Properties by External Electric Field
成功合成了氮化多孔二维结构C2 N（Nat. Commun. 2015，6，1-7）提供了一种具有成本效益的方法来产生具有新的光学和电子特性的其他2D材料。以少层C2 N为模型，我们对层状C2 N的电子性质进行了从头算研究。该系统的带隙随层数的增加而单调减小。在体C2 N处有直接能隙到间接能隙的转变。另外，当在少层C2 N上施加面外电场时，多层C2 N的带隙会随着电场的增大而减小，在适当的电场下，五层C2 N会发生超导-半金属转变，而单层C2 N的带隙在电场下基本不变。C2 N层由于其禁带宽度可调范围大，在纳米电子和光电子器件中具有广阔的应用前景。
2015-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effective cross-plane thermal conductivity of metal-dielectric multilayers at low temperatures
基于玻尔兹曼输运方程的解析解，研究了低温下金属-介电多层结构的面外热导率，发现其取决于金属层厚度与声子平均自由程的相对大小，并推广至多层结构与超晶格。
2023-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Layertronic control of topological states in multilayer metal-organic frameworks
我们研究了多层金属有机框架（MOFs）中二维态的层局域控制。对于有限堆叠的（NiC 4S 4）3 MOFs，相邻层之间的弱范德华耦合导致费米能级依赖的单层中的电子态的分布。这种分布反映在多层纳米带的拓扑边缘状态。此外，通过施加平行于堆叠方向的外部电场，可以针对选定的费米能量控制电子态的空间定位。通过比较密度泛函理论计算与戈薇晶格紧束缚模型来研究这种局域化行为。此外，对于无限堆叠的纳米带，一个新的V沟狄拉克态被发现在侧表面，这使得各向异性电流控制通过调整费米能量。我们的结果可以立即扩展到其他kagome MOFs与重叠堆叠，引入一个新的自由度（层本地化）的材料设计。
2019-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Prediction of High Curie Temperature, Large Magnetic Crystal Anisotropy in 2D Ferromagnetic Co$_2$Ge$_2$Te$_6$ Monolayer and Multilayer
Co $_2$ Ge $_2$ Te $_6$具有本征铁磁（FM）有序性，其居里温度（$T_c$）为161 K。Co $_2$ Ge $_2$ Te $_6$单层（ML）是半金属（HM），并且自旋- $β$电子是带隙为1.311 eV的半导体。Co $_2$ Ge $_2$ Te $_6$ ML倾向于面内各向异性（IPA），磁各向异性能（MAE）为-10.2 meV/f.u.。Co $_2$ Ge $_2$ Te $_6$ ML具有良好的动态和热稳定性。最有趣的是，双层膜呈现铁磁半金属性，与堆叠顺序无关。Notley，多层膜（$N\ge 6$）呈现铁磁HM，而磁电性能与较薄多层膜的堆叠模式有关。此外，磁电子性质依赖于体的堆叠顺序。多层膜的磁序由超-超交换和弱范德华相互作用决定。Co $_2$ Ge $_2$ Te $_6$具有本征铁磁性、良好的铁磁性稳定性和半金属性，有助于研究其在自旋电子学中的广泛应用。
2022-07-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
High Thermoelectric Performance via Stacking-Controlled Symmetry Breaking in Layered XZnBi (X = Rb, Cs) Zintl Materials
Korea Electrotechnology Research Institute (KERI)（韩国电气技术研究院）；University of Science and Technology (UST)（科学技术大学）
通过第一性原理计算和玻尔兹曼方程，研究了层状Zintl化合物XZnBi (X=Rb, Cs)的堆叠顺序对热电性能的影响，发现其具有高能带简并度、布丁模能带和低热导率，在900 K下ZT值最高达2.42（CRTA）或0.52（含电声耦合）。
2026-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Compositionally-modulated Si1-xGex multilayers with cross-plane thermal conductivity below the thin-film alloy limit
我们描述的外延Ge/Si多层膜的跨平面的热导率，可以系统地降低到非常低的值，相比，无论是与体和薄膜SiGe合金的相同的平均浓度，通过简单地改变组成层的厚度。从头计算表明，部分相互扩散的Ge到Si的间隔，这自然会导致Ge偏析生长过程中，起着决定性的作用，降低导热系数低于可以实现没有相互扩散（完美的超晶格），或与总的相互扩散（合金限制）。这种现象类似于先前在具有嵌入式纳米颗粒的合金中观察到的现象，并且它强调了同时结合合金和纳米尺寸的散射体以最小化热导率的重要性。因此，我们的计算表明，超晶格与尖锐的界面，这是常见的，但难以实现，比成分调制的Si1-xGex多层膜在寻找超低热导率的材料。
2013-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stacking and Thickness Effects on Cross-Plane Thermal Conductivity of Hexagonal Boron Nitride
本文通过非平衡分子动力学模拟和玻尔兹曼输运方程，揭示了六方氮化硼跨面热导率受堆叠方式与厚度的显著调控，并阐明其源于声子数目与弛豫时间的竞争效应。
2023-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Conductivity Along Lateral Homojunction Interfaces of Atomically Thin Semiconductors
异质结构中材料之间界面处的能带重新排列可以产生独特的电子特性和非平凡的低维电荷态。在单层和多层MoS $_2$的同质结中，厚度依赖的能带结构意味着能带重新排列的可能性和一个新的界面电荷态，其性质与隔离层不同。在这份报告中，我们使用扫描光电流显微镜和沿界面施加源漏偏压的栅依赖运输探测界面电荷状态。在界面处观察到的增强的光响应归因于能带弯曲。具有MoS $_2$单层-多层界面的材料的有效电导率被证明高于独立的MoS $_2$单层或多层的材料的有效电导率。一个经典的异质结构模型被构造来解释在界面处的电性能。我们的工作表明，在过渡金属二硫属化物单层/多层界面的能带工程可以提高复合单层和多层器件的纵向电导和场效应迁移率。
2016-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Thermal Transport in Graphene and Graphene Multilayers
在本文中，我们回顾了石墨烯和多层石墨烯的热性质，并讨论了光热技术开发的热导率测量。我们还概述了不同的理论方法用于描述声子在石墨烯中的传输，并提供与现有的实验热导率数据的比较。
2015-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron-Phonon Interactions for Optical Phonon Modes in Few-Layer Graphene
我们提出了第一性原理研究的电子-声子（e-ph）相互作用及其贡献的光学声子模式的线宽在$Γ$和K在一到三层石墨烯。研究发现，由于层间耦合和堆叠几何结构的影响，少层石墨烯中的高频光学声子模与不同的价带和导带耦合，导致这些模式的e-ph相互作用强度不同。源自单层石墨烯的$Γ$ - $E_{2g}$模式的一些多层光学模式表现出略高的频率和大大减小的线宽。另外，多层膜中的K- $A'_1$相关模式的线宽依赖于堆叠模式，并且随着层数的增加而减小。
2009-01-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Flat Electronic Bands in Long Sequences of Rhombohedral-stacked Multilayer Graphene
多层石墨烯中的晶体学堆叠顺序在决定其电子性质方面起着重要作用。据预测，菱面体（ABC）堆叠显示出导电的表面状态与平坦的电子色散。在这样的平带中，电子-电子关联的作用增强，可能导致高Tc超导性、电荷密度波或磁有序。由于样品尺寸通常太小，ABC堆叠样品的干净实验能带结构测量丢失。在这里，我们直接成像的能带结构的大型多层石墨烯薄片含有约14个连续的ABC层。角分辨光电子能谱实验表明，在液氮温度下，K点附近的平坦电子带在费米能级处扩展了0.13 <$-1。第一性原理计算确定的电子基态作为一个反铁磁态的带隙约为40毫电子伏。
2018-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic in-plane lattice thermal conductivity in bilayer ReS2
本研究采用第一性原理密度泛函理论探究AA、AB堆叠双层ReS₂的面内晶格热输运特性，揭示了堆叠序对各向异性热导率、声子行为的调控规律，为器件热性能优化提供新方向。
2025-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Multiple antiferromagnetic phases and magnetic anisotropy in exfoliated CrBr$_3$ multilayers
本研究在剥离的CrBr$_3$多层膜中实验观察到三个不同的磁相（一个铁磁相和两个反铁磁相），发现其单轴各向异性显著小于CrI$_3$，结合磁电导测量、拉曼光谱和密度泛函理论计算，揭示了层叠依赖的层间交换能，确立了扭曲双层CrBr$_3$作为确定性创建非共线磁相的理想系统。
2023-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange interaction, disorder, and stacking faults in rhombohedral graphene multilayers
我们应用平均场Hartree-Fock理论，在双层石墨烯的电荷中性的带隙电子态的薄膜的菱形石墨多达30层。对于基态，序参量（在谷中心的带的分离）饱和到一个恒定的非零值作为层数的增加，而带隙减少层数。我们考虑了以随机层势形式出现的手征对称性破缺无序和以层间耦合随机值形式出现的手征保持无序。前者降低了平均带隙的大小，而后者具有可忽略的影响，这是由于具有大量层的膜内的自平均。我们确定在存在一个单独的堆垛层错，这导致在两对低能量带的基态，我们确定两个单独的序参量。其中一个决定了在零温度下的带隙，另一个决定了临界温度，导致，总体上，带隙的温度依赖性是不同的原始菱面体石墨。在堆垛层错的存在下，每个单独的菱形截面与$m$层有助于一对低能量的平带，产生位于特征$m$依赖波矢量的Berry曲率的峰值。在基态中填充的价带的每个自旋谷味的陈数在量值上等于层的总数除以2，与原始菱面体石墨的值相同。
2021-07-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning the secondary electron yield and electronic conductivity of MgZnO multilayers synthesized by Atomic layer deposition
IRFU, CEA Université Paris-Saclay（CEA巴黎萨克雷大学IRFU）；DPHY, ONERA（ONERA DPHY）；LECA, CEA Université Paris-Saclay（CEA巴黎萨克雷大学LECA）；INSP, CNRS Université Paris Sorbonne（CNRS巴黎索邦大学INSP）
本研究通过原子层沉积制备MgZnO多层膜，同时调控二次电子发射和电导率，实现单相材料无法达到的TEEY与导电性组合，为真空电子功能表面设计提供新途径。
2026-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The sample-dependent and sample-independent thermal transport properties of $α$-RuCl$_3$
本文通过对比两块堆垛无序程度不同的α-RuCl₃晶体的热导率和热霍尔效应，揭示振荡特征源于T_N≈7 K的锯齿形有序相，并强调控制晶体学无序对获取本征热输运性质的关键作用。
2023-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thickness-Dependent Interlayer Coupling and Semiconductor-to-Semimetal Crossover in Arsenene Multilayers
The Anthony J. Leggett Institute for Condensed Matter Theory, Department of Physics, University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Materials Science and Technology Division, Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Research Center for Technology Commercialization, Korea Institute of Science and Technology Information (KISTI)（韩国科学技术信息研究院）
通过扩散量子蒙特卡洛和密度泛函理论计算，发现砷烯多层膜中层间耦合随厚度变化，导致从半导体到半金属的转变，并预测了堆叠序列的厚度驱动转变。
2026-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Unconventional anomalous Hall effect in 3d/5d multilayers mediated by the nonlocal spin-conductivity
我们在生长在薄Pt层或薄Au：W合金上的3d/5d（Co 0.2nm/Ni 0.6nm）N多层膜中发现了异常霍尔效应（AHE）。在AHE上观察到的反转起源于与Ni相比Pt的自旋-轨道耦合的相反符号。通过基于自旋相关Boltzmann形式描述自旋电流分布的先进模拟方法，我们提取了Pt和（Co/Ni）的自旋霍尔角（SHA）以及相关的输运参数。对于Pt，+20%的提取的SHA与（Co/Ni）的提取的SHA相反，从而对于薄（Co/Ni）多层膜（N < 17）产生有效的AHE反转。发现Pt中的自旋霍尔角大于先前在电流垂直于平面的几何结构中的组合自旋泵浦逆自旋霍尔效应实验中测得的自旋霍尔角。而磁邻近效应不能解释的效果，自旋电流泄漏和各向异性电子散射在Pt/（Co，Ni）接口符合实验。
2020-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetized Topological Insulator Multilayers
讨论了本征磁化拓扑绝缘体（如Mn（Sb $_{x}$ Bi $_{1-x}$）$_2$ X $_4$，其中X = Se，Te，包括MnBi $_2$ Te $_4$）七层和拓扑绝缘体五层任意顺序堆叠形成的块状晶体和准二维薄膜的磁性和拓扑性质.我们的分析利用了一个简化的模型，只保留Dirac-cone自由度的每个七重或五重层的两个表面上。我们证明了该模型的适用性，并估计其参数与{ \it ab initio }密度泛函理论（DFT）计算比较。然后，我们采用耦合狄拉克锥模型提供的依赖薄膜的性质，特别是量子反常霍尔效应的存在或不存在的薄膜厚度，磁配置和堆叠安排的解释，并评论的设计外尔超晶格。
2020-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stacking-enriched magneto-transport properties of few-layer graphenes
利用Kubo公式和广义紧束缚模型研究了滑动双层石墨烯和AAB堆叠三层体系中的量子霍尔效应。不同的堆叠结构可以使磁量子化大大多样化，从而产生丰富而独特的输运性质。量子电导率对费米能级和磁场强度非常敏感。不同的特征包括特定的非整数电导率，具有不同台阶的整数电导率，分裂产生的量子电导率的简化和复杂性，在中性点处的消失或非零电导率，以及场依赖性中的井状，阶梯，复合和异常平台结构。这种依赖于堆叠的特性主要来源于朗道能级的交叉、反交叉和分裂能谱以及三种量子化模式。
2017-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stacking-dependent electronic structure of trilayer graphene resolved by nanospot angle-resolved photoemission spectroscopy
多层石墨烯中的晶体学堆叠顺序在决定其电子结构方面起着重要作用。在三层石墨烯中，菱面体堆叠（ABC）特别有趣，表现出具有电场可调带隙的平坦带。这种电子结构不同于简单的六方堆积（AAA）或典型的Bernal堆积（ABA），并且在纳米电子学、光电子学应用中是有希望的。到目前为止，干净的实验电子光谱上的前两个堆叠是失踪，因为样品通常是太小的尺寸（微米或纳米尺度），以解决传统的角度分辨光电子能谱（ARPES）。在这里，通过使用ARPES与纳米点束尺寸（NanoARPES），我们提供了直接的实验证据的三个不同的堆叠的三层石墨烯的共存，并直接揭示其独特的电子结构。通过对实验数据的拟合，我们提供了描述不同堆叠方式的三层石墨烯电子结构的重要实验能带参数。
2017-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Maximizing the spin-orbit torque efficiency of Pt/Ti multilayers by optimization of the tradeoff between the intrinsic spin Hall conductivity and carrier lifetime
我们报告了一个全面的研究最大化的自旋霍尔比（θSH）在Pt薄膜中的插入亚单层层的Ti，以减少载流子寿命，同时尽量减少并发减少自旋霍尔电导率。我们建立的固有自旋霍尔电导率的Pt，而强大的应变和这些插入所造成的晶体顺序的中度中断，开始迅速下降，在高电阻率水平，因为载流子寿命缩短。在本征自旋霍尔电导率和载流子寿命之间的不可避免的权衡为异质材料设定了θSH >=0.8的实际上限，其中结晶Pt组分是自旋霍尔效应的来源，并且电阻率通过缩短载流子寿命而增加。这项工作还建立了一种非常有前途的自旋霍尔金属[Pt 0.75 nm/Ti 0.2 nm]7/Pt 0.75 nm，用于节能，高耐久性的自旋轨道扭矩技术（例如，存储器、振荡器和逻辑电路），这是由于其结合了0.8的巨大θSH（或相当于0.35的每单位电流密度的阻尼式自旋扭矩效率）、相对较低的电阻率（90 uOhm cm）和对实际技术集成的高度适用性。
2019-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Transport in Turbostratic Multilayer Graphene
二维材料层间扭曲角的存在对其物理性质有着深远的影响。乱层多层石墨烯是一个含有旋转堆垛层错分布的系统，这些界面也具有可变的扭曲角。在这项工作中，我们研究了乱层单层石墨烯含量对具有低缺陷密度的无缺陷多层石墨烯系统的面内热导率的影响。详细的拉曼模式分析用于量化系统中乱层单层石墨烯的含量，同时从选定区域的电子衍射研究中获得补充见解。利用拉曼光热技术研究了这些系统中的热输运，并结合有限元分析模拟。对于1%的乱层单层石墨烯含量，AB堆叠的石墨烯的热导率减小2.59倍，而在19%的乱层含量下减小一个数量级。热导率广泛地服从关系式$κ$ $\propto$ exp（-F），其中F是系统中乱层单层石墨烯含量的分数
2022-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and conductivity in functionalized multilayer black phosphorene
本文采用单轨道紧束缚模型，以原子空位和Anderson无序分别模拟共价与非共价功能化，揭示其对单层、少层及体相黑磷电子结构、量子扩散和迁移率隙的不同影响。
2024-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Highly Conductive 3D Nano-Carbon: Stacked Multilayer Graphene System with Interlayer Decoupling
研究了具有完全层间解耦的三维纳米碳堆叠多层石墨烯（s-MLG）体系的导电和击穿行为。通过转移和堆叠大面积CVD生长的石墨烯单层，然后进行线图案化和等离子体蚀刻来制备s-MLG。拉曼光谱用于确认层数。D-带峰指示样品中的低缺陷水平。进行电流应力诱导的掺杂以使电荷中性狄拉克点移位并降低石墨烯/金属接触电阻，从而改善整体导电性。击穿实验表明，s-MLG的载流能力比单层石墨烯有很大提高。
2011-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Layer-Stacking on the Electronic Structure of Graphene Nanoribbons
采用包含层间范德华相互作用的\textit{ab initio}密度泛函理论（DFT）研究了石墨烯纳米带（GNR）的电子结构随堆叠层数的变化.多层扶手椅型GNRs（AGNRs），类似于单层AGNRs，根据其宽度表现出三类带隙。在锯齿形GNRs（ZGNRs）中，由层间相互作用引起的几何弛豫在决定磁极化和能带结构方面起着至关重要的作用。与铁磁层间耦合相比，反铁磁层间耦合更加稳定。具有AF层内和AF层间耦合的ZGNR具有有限的带隙，而具有FM层内和AF层间耦合的ZGNR不具有带隙。双层ZGNR的基态是非磁性的，具有小但有限的带隙。与单层ZGNRs相比，多层ZGNRs中的磁有序不太稳定。双层GNR的准粒子GW校正小于单层GNR，因为双层GNR中的库仑效应比单层GNR中的库仑效应小。
2011-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-electronic properties of multilayer black phosphorus
我们研究了在垂直磁场的存在下，黑磷多层膜中的二维电子气的电子性质，突出了平面各向异性对各种实验量，如交流磁导率，屏蔽，磁等离子体的作用。我们发现，在交流电导率的谐振结构表现出红移与掺杂的增加，由于带间耦合，$γ$。这是由于朗道能谱中与$n^2γ^2$（$n$是朗道指数）成比例的额外校正项，直到$γ$中的二阶。我们还发现，库仑相互作用导致高度各向异性的磁激子。
2015-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Uniaxial Compression of Suspended Single and Multilayer graphenes
利用分子动力学模拟，在不同的边界条件或约束条件下，采用不同的半经验力场，研究了单层和多层石墨烯片在单轴压缩载荷下的力学响应。得到了压缩应力-应变曲线，并推导出了临界应力/应变值。对于单层石墨烯，发现屈曲的临界应力/应变与长度平方成反比。对于多层石墨烯，临界屈曲应力也随着长度的增加而降低，尽管速率比弹性屈曲分析所预期的要慢。分子动力学的结果进行了比较，加载板的线弹性连续理论。在单层石墨烯的理论和数值模拟之间观察到定性相似的行为，而多层石墨烯的差异可能是由于它们的离散性质和堆叠相互作用。
2018-04-28 cond-mat.mtrl-sci
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
Rotational stacking and its electronic effects on graphene films grown on 4H-SiC$(000\bar{1})$
利用低能电子衍射和表面X射线衍射研究了在SiC $(000\bar{1})$表面生长的多层石墨烯的堆积顺序。我们发现，薄膜中含有高密度的旋转堆垛层错所造成的三种类型的旋转石墨烯：片旋转$30^\circ$和$\pm 2.20^\circ$相对于SiC衬底。这些角度是独特的，因为它们对应于分层石墨烯的相称相，与其本身和SiC衬底两者。{ \it Ab intio}计算表明，这些旋转相使相邻的石墨烯层电子解耦。在断层边界处来自石墨烯的能带结构在$K$ -点（狄拉克锥）处显示线性能量色散，几乎与单个石墨烯片相同。
2007-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Stacking-dependent thermoelectric transport in layered Sc_2Si_2Te_6 from first principles
Key Laboratory of Advanced Materials and Devices for Post-Moore Chips, Ministry of Education, University of Science and Technology Beijing（教育部先进后摩尔芯片器件重点实验室，北京科技大学）；School of Mathematics and Physics, University of Science and Technology Beijing（北京科技大学数理学院）
研究层状Sc₂Si₂Te₆三种堆叠序列的热电性能，发现堆叠序列显著影响电子结构和热导率，ABC堆叠具有最高ZT值。
2026-05-10 cond-mat.mtrl-sci
How does Goldene Stack?
本文利用密度泛函理论计算揭示了多层 Goldene 的堆叠演化规律：六层以内保持 AA 型堆叠，七层时自发转变为块体金 FCC 结构，并发现量子限域导致单层与多层 Goldene 在 Dirac 锥数量及光学吸收各向异性上的显著差异。
2024-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Design A Family of 2D Nb-Based Multilayer Kagome Semimetals with High Fermi Velocity and Low Thermal Conductivity
Wuhan University of Technology（武汉理工大学）；Hubei University of Science and Technology（湖北科技学院）
本文基于
2026-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Minimum Thermal Conductivity of Superlattices
计算了垂直于层的声子热导率。厚层的粒子输运与薄层的波输运之间存在交叉。计算表明，电导率有一个最小值的层厚度略小于声子的平均自由程。
1999-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in chiral multilayer 2D semimetals
我们计算了手性多层二维半金属中存在稀浓度随机磁性杂质时的温度相关长程磁耦合，即，未掺杂的本征多层石墨烯。假设分离良好的磁性杂质之间存在载体介导的间接RKKY交换相互作用，而巡游载体介导杂质之间的磁性相互作用，我们利用有效手性哈密顿模型研究了本征多层石墨烯的磁性.我们发现由于石墨烯层的菱面体堆叠序列中态密度的增强，多层石墨烯的磁有序在连续极限下是铁磁的。的铁磁转变温度计算使用有限温度自洽场近似，并发现在实验范围内的杂质载流子耦合的合理值。
2017-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quasi-Freestanding Multilayer Graphene Films on the Carbon Face of SiC
利用高分辨角分辨光电子能谱研究了生长在SiC碳表面上的石墨烯和掺杂石墨烯的电子能带结构，观察到相邻层之间的旋转和AB-堆叠。将准独立AB-双层的能带结构与在SiC的Si面上生长的双层石墨烯直接比较，以研究衬底对外延石墨烯的电子性质的影响。我们的研究结果表明，从电子的角度来看，由于石墨烯层之间的旋转，C面膜几乎是独立的。
2011-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Effects of edge magnetism and external electric field on energy gaps in multilayer graphene nanoribbons
利用第一性原理密度泛函理论，我们研究了多层石墨烯纳米带的电子结构作为带宽度和外部电场的函数，施加垂直于带层。我们考虑两种类型的边缘（扶手椅和锯齿形），每一种都有两个边缘对齐（称为alpha和beta对齐）。我们发现，在单层和双层扶手椅型纳米带，多层扶手椅型纳米带表现出三个类的能隙随宽度的增加而减少。非磁性多层锯齿形纳米带具有对边缘对齐和层数敏感的能带结构，表明不同的磁性和由此产生的能隙。我们发现，在垂直于外电场的情况下，在ABC叠层带中可以产生能隙，而在其他叠层序列中，能隙随着外电场的增大而减小或保持闭合。
2010-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Terahertz Photoconductivity and Near-Field Imaging of Nanoscale Inhomogeneities in Multilayer Epitaxial Graphene Nanoribbons
FZU - Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Faculty of Mathematics and Physics, Charles University（查理大学数学与物理学院）
研究通过太赫兹光谱揭示多层外延石墨烯纳米条带中纳尺度不均匀性的电导特性及光电响应，发现准中性层具有高载流子迁移率和强正光电导率。
2026-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic Structure of Few-Layer Graphene: Experimental Demonstration of Strong Dependence on Stacking Sequence
采用红外吸收光谱法研究了几层石墨烯（FLG）晶体的电子结构，光子能量范围为0.2 - 1 eV。对于具有完全相同层数的不同样品，观察到不同的光学电导率谱。不同的光谱产生的存在两个稳定的多型FLG，即，Bernal（AB）堆叠和菱面体（ABC）堆叠。所观察到的吸收功能，反映了潜在的对称性的两个多型体和相关的范霍恩奇点的性质，通过显式计算内的紧束缚模型再现。研究结果表明，FLG的电子结构上的堆叠顺序的显着效果。
2010-02-10 cond-mat.mtrl-sci
