Periodic spatial variation of the electron-phonon interaction in epitaxial graphene on Ru(0001
我们对Ru（0001）上外延生长的石墨烯进行了低温扫描隧道谱（STS）测量。一个非弹性的功能，有关的石墨烯晶格的振动呼吸模式的激发，被发现在360毫电子伏。由这种非弹性特征产生的微分电导的变化（其与电子-声子相互作用强度相关联）在空间上从石墨烯超晶胞的一个位置到另一个位置变化。Ru（0001）上石墨烯的电子性质的这种不均匀性是由于石墨烯和Ru（0001）晶格之间的晶格失配引起的碳-钌相互作用的局部变化造成的。
2013-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic band gaps and transport properties in periodically alternating mono- and bi-layer graphene superlattices
研究了周期交替单层和双层石墨烯超晶格的电子能带结构和输运性质。在这种MBLG SL中，存在对晶格常数不敏感的零平均波矢量（零- $\overline{k}$）间隙。这种零- $\overline{k}$间隙可以通过改变双层石墨烯的势宽比和层间耦合系数来控制。我们还表明，存在额外的狄拉克点，这些额外的狄拉克点的条件解析。最后，通过调节单层和双层周期性石墨烯的层间耦合和宽度比，我们证明了MBLG SL中前两个能带的电子输运性质和能隙是可调的.
2015-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of thermoelectric figure of merit in zigzag graphene nanoribbons with periodic edge vacancies
研究了锯齿型石墨烯纳米带中周期性边缘空位和反点阵列对石墨烯纳米带热电性能的影响。利用格林函数方法，电子哈密顿量的紧束缚近似和声子动力学矩阵的第四近邻近似，计算了Seebeck系数和热电优值.研究发现，当空位在锯齿形纳米晶的两边按一定的周期性排列时，会出现有限的带隙，并出现几乎两倍的简并能级。结果，塞贝克系数显著增加。它示出了一个额外的增强的热电优值可以通过周期性的边缘缺陷与反点阵列的组合来实现。
2016-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of bandgap effects in graphene due to hydrogen adsorption
氢在石墨烯上以相称的周期性排列吸附导致狄拉克点处的带隙开放和无色散的中间带隙的出现。我们使用自旋极化的密度泛函理论计算研究了这些带隙效应及其对周期性石墨烯超电池上单个氢吸附物的周期性的依赖性。我们的研究结果表明，对于一定的周期性，标记为一个比例因子为三，带隙被抑制在很大程度上，并有一个特殊的水平结构周围的中性点。我们提出的解释的起源的能带结构的变化方面的\textit{ab initio}哈密顿矩阵。该方法可用于更精确地描述单氢在石墨烯上的吸附。
2012-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The stability of graphene band structures against an external periodic perturbation; Na on Graphene
我们报告说，石墨烯的$π$带敏感地改变作为由钠引起的外部电位的函数，特别是当电位在低温下变得周期性时。我们利用同步辐射光子角分辨光电子能谱测量了6 H-SiC（0001）衬底上石墨烯层的能带结构。随着Na剂量的增加，$π$谱带在85 K下迅速扩散到背景中，而在室温下其光谱强度显著增强。一个新的抛物线带中心在$k\sim$ 1.15 $^{-1}$也形成附近的费米能与Na在85 K，而没有这样的带观察到在RT。这种变化的能带结构被发现是可逆的温度。基于第一性原理计算的分析表明，石墨烯的$π$能带的变化主要由Na诱导的电势驱动，特别是在低温下，由于结晶的Na覆盖层，电势变得周期性。新的抛物线带变成了下面的缓冲层的$π$带，部分地被来自Na吸附原子的电荷转移填充。在RT下Na吸附原子的跳跃速率增加了五个数量级，阻止了这种电荷转移，这解释了在RT下没有新带。
2011-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Periodic ripples on thermally annealed Graphene on Cu (110) - Surface reconstruction or Moire pattern?
利用超高真空扫描隧道显微镜（UHV STM）研究了热退火对化学气相沉积（CVD）法在Cu（110）薄膜上生长的石墨烯的影响。我们发现，退火似乎诱导沿[210]方向的Cu表面的重构，具有1.43 nm的周期。这样的重建已被归因于在铜表面诱导的拉伸应变的差异热膨胀，它相对于石墨烯覆盖层，但我们表明，它实际上是一个莫尔图案，由于石墨烯和底层的原子晶格之间的干扰所证明的外观的奇-偶过渡只观察到由于错误的晶体的顶层的取向。这强调了金属表面上石墨烯的STM测量的分析应该考虑这种干扰，并且石墨烯-Cu界面比以前认为的更复杂。
2017-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Boundary Modes from Periodic Magnetic and Pseudomagnetic Fields in Graphene
经受周期性横向应变的单层石墨烯是可以支持具有固有极性的边界光谱的人造晶体。通过比较周期性磁场和应变引起的伪磁场分别打破和保持时间反演对称性的影响，这些进行了分析。在前一种情况下，具有零总磁通量的超晶格迷你带的陈氏分类强制{ \it single}反向传播模式穿过纳米晶的相对边界上的每个体隙。对于伪磁场，成对的反向传播模式迁移到{ \it same}边界，在那里它们在单个之字形边缘上提供了发育良好的谷螺旋传输通道。我们讨论了可能的方案，实现这种情况下，他们的实验签名。
2022-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic adsorption on pristine graphene along the Periodic Table of Elements - From PBE to non-local functionals
石墨烯上原子吸附的理解对于许多先进技术具有高度重要性。在这里，我们提出了一个完整的数据库的原子吸附能的元素周期表的原子序数86（不包括镧系元素）的原始石墨烯。用投影缀加波（PAW）方法和PBE、长程色散相互作用修正的PBE（PBE+D2，PBE+D3）以及非定域vdW-DF 2方法计算了能量。包括分散相互作用导致所有的调查元素的放热吸附。分散相互作用被认为是特别重要的低原子量的碱土金属，钴和S-金属（第11和第12组），高原子量的P-元素和稀有气体的吸附。我们讨论了所观察到的吸附趋势沿集团和行的周期表，以及一些计算方面的建模原子吸附石墨烯。
2017-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Periodic arrays of intercalated atoms in twisted bilayer graphene: an \it{ ab initio} investigation
我们已经进行了\it {ab initio}调查的过渡金属（TM = Mo，Ru，Co和Pt）嵌入扭曲双层石墨烯（tBG）层。我们的总能量结果表明，由石墨烯层之间的错位触发，Mo和Ru原子可以形成准周期（三角形）的嵌入原子阵列。相比之下，对于其他TM、Co和Pt原子，预期不会形成这些结构。Mo和Ru原子的净磁矩（m）可以在嵌入时淬灭，这取决于堆叠区域（AA或AB）。例如，我们发现插入堆叠扭曲层的AA（AB）区域之间的Ru原子的磁矩为0.3 $μ_{\rm B}$（1.8 $μ_{\rm B}$）。通过模拟的扫描隧道显微镜（STM）图像，我们验证了插层TM的存在下，可以通过形成明亮的（六角形）点躺在石墨烯表面上识别。
2015-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Double-periodic quasi-periodic graphene superlattice: non-Bragg band gap and electronic transport
研究了双周期序列的准周期石墨烯超晶格中的电子带隙和输运性质。发现这种准周期结构可以具有零平均波数（零- $\bar{k}$）带隙，它与一个不寻常的狄拉克点有关.与布喇格带隙不同，零$\bar{k}$带隙对入射角不敏感，对晶格常数具有鲁棒性。比较了不同序列的石墨烯超晶格中Dirac点和多Dirac点的位置。在石墨烯超晶格中的零- $\bar{k}$带隙上的电子输运的控制可以促进许多石墨烯基电子器件的开发。
2012-09-26 cond-mat.mes-hall
Faraday rotation effect in periodic graphene structure
我们报道了周期性石墨烯片结构中的磁光旋转效应。由于石墨烯中载流子的无质量，磁响应非常灵敏，因此磁光旋转效应非常显著。我们预测，在红外区域，周期性石墨烯片结构的费尔德常数大约是稀土掺杂磁光玻璃的10-100倍。
2012-11-16 cond-mat.mes-hall
Symmetry Guided Band-Gap Opening via Periodic Topological Defects in Graphene
School of Physics, The University of Sydney（悉尼大学物理学院）
研究通过周期性拓扑缺陷在石墨烯中可控打开带隙，揭示了缺陷间距和晶格对称性对带隙形成的影响。
2026-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origins of anomalous electronic structures of epitaxial graphene on silicon carbide
在第一性原理计算的基础上，我们报道了在石墨烯和碳化硅表面之间出现了一种新的界面原子结构，破坏了石墨烯的狄拉克点，并在那里打开了一个相当大的能隙。在计算的原子结构，准周期$6\times 6$域模式出现了一个更大的相称的$6\sqrt{3}\times6\sqrt{3}R30^\circ$周期性的界面重建，解决了长期存在的实验争议的周期性的界面超结构。我们的理论能谱在石墨烯的Dirac点处显示出带隙和带隙中间态，这与最近观察到的异常角分辨光电子能谱非常一致。除了解决外延石墨烯无法解释的问题之外，我们的原子研究可能提供一种方法来设计衬底上石墨烯的能隙。
2008-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Beyond Graphene: Low-Symmetry and Anisotropic 2D Materials
低对称性二维材料--如ReS $_2$和ReSe $_2$单层、黑磷单层、IV族单硫属化物单层、硼化物等--具有比石墨烯、六方氮化硼和过渡金属二硫属化物的蜂窝晶格更复杂的原子结构。这些新兴材料的对称性降低，产生了不均匀的电子，光学，谷和自旋响应，以及全新的性质，如铁弹性，铁电性，磁性，自旋波现象，大非线性光学性质，光电效应和超导性。新的电子拓扑性质，非线性弹性性质和结构相变也可以发生由于低对称性。“超越石墨烯：“低对称性和各向异性二维材料”专题旨在突出这些新兴材料的最新实验和理论研究。
2020-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large-scale transfer and characterization of macroscopic periodically nano-rippled graphene
纳米波纹石墨烯是一种结构改性的石墨烯，是一种新型材料，具有广泛的应用前景，包括传感器、电极、涂层、光电子学、自旋电子学和应变电子学。在这项工作中，我们合成了宏观单层石墨烯与明确定义的单轴周期性调制的阶梯状Ir（332）衬底上，并将其转移到电介质支持。所应用的快速转移工艺不会损坏Ir晶体，其可以重复用于石墨烯合成。在转移时，获得具有均匀的周期性纳米波纹结构的毫米尺寸的石墨烯薄片，其表现出宏观可测量的单轴应变。通过原子力显微镜和偏振拉曼光谱测量证实了石墨烯波纹的周期性一维排列。该系统的一个重要特征是石墨烯晶格相对于波纹诱导的单轴应变的方向在几个不同的、明确定义的取向上旋转。此外，可以通过改变石墨烯合成参数来修改波纹的几何形状。
2015-11-19 cond-mat.mes-hall
Intervalley scattering of graphene massless Dirac fermions at 3-periodic grain boundaries
我们研究了低能量载流子如何从周期性和线性石墨烯晶界上散射，这些晶界沿着锯齿形方向取向，其周期性是原始石墨烯的三倍。这些缺陷将两个狄拉克点映射到同一位置，从而允许谷间散射发生。从石墨烯的第一近邻紧束缚模型开始，我们展示了如何计算石墨烯的无质量狄拉克费米子在这样的晶界上所看到的边界条件。我们举例说明这个过程的3周期五边形只有晶界，然后计算出低能电子散射这个线性缺陷。我们还计算了在晶界区域的狄拉克费米子看到的有效广义势。
2016-10-22 cond-mat.mes-hall
Flat bands without twists: periodic holey graphene
本文研究周期性多孔石墨烯，揭示孔洞导致的对称性破缺、BZ折叠规律与等效 $α-\mathcal{T}_{3}$ 低能模型，并提出无需转角即可按需产生平带、实现强关联量子相的方案。
2023-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear screening and charge redistribution in periodically doped graphene
本文建立周期性掺杂石墨烯中考虑长程二维屏蔽的电子势与浓度理论，将问题归结为非线性积分—微分方程并以低成本算法数值求解。
2024-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transverse-electric surface plasmon polaritons in periodically modulated graphene
横电（TE）表面等离子体激元是均匀石墨烯层的独特本征模，其可随化学势和温度调节。然而，由于它们的色散曲线在光谱上位于光线之下，它们不能被外部入射波共振激发。在这里，我们提出了一种激发TE模式，并通过引入一维石墨烯光栅调谐其透射峰的方法。使用散射矩阵形式主义，我们表明，周期性调制的石墨烯的传输更加明显，可能允许TE模式的实验观察。此外，我们建议使用乱层石墨烯来增强表面等离子体激元在光谱中的作用。
2023-02-16 cond-mat.mes-hall
Band gaps in graphene via periodic electrostatic gating
很多注意力都集中在使石墨烯半导体化的方法上。我们研究了周期性门控石墨烯在紧束缚模型，并发现，相反的狄拉克方程的基础上的预测，这是可能的，以打开带隙费米能级使用静电门控的石墨烯。然而，与其他周期性调制石墨烯的方法相比，即穿孔石墨烯结构，我们发现所得的带隙明显较小。我们讨论的带隙的栅极电位的大小以及栅极区域的边缘的确切几何形状的复杂的依赖关系。阐明了本征态与栅区重叠的作用。考虑到更现实的栅极电位，我们发现，引入平滑的电位分布，即使在一个范围内的一个多一点的碳原子，可达到的带隙显着降低。
2012-03-16 cond-mat.mes-hall
Energy-gap Opening and Quenching in Graphene under Periodic External Potentials
本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法和基于广义有效旋量哈密顿量的理论方法研究了周期性外势对石墨烯中载流子性质的影响. DFT计算是在一个修改的Kohn-Sham程序，包括周期性的外部电位的影响。预测了两个对称子晶格和两个不对称子晶格的石墨烯超晶格的能带隙开放和猝灭。基于旋量哈密顿量的理论分析表明，石墨烯中Dirac费米子的赝自旋与外加势之间的关联以及势诱导的谷间散射在能隙打开和猝灭中起着重要作用.
2013-11-22 cond-mat.mes-hall
Enhanced Intervalley Scattering of Twisted Bilayer Graphene by Periodic AB Stacked Atoms
采用输运测量和扫描隧道显微镜相结合的方法研究了SiC衬底上扭曲双层石墨烯的电子性质。我们报告的观察增强谷间散射从一个狄拉克锥到其他，这有助于弱本地化，通过增加层间耦合强度的扭曲双层石墨烯。我们的实验和分析表明，增强的谷间散射是密切相关的周期性AB堆叠原子（层1的A原子和层2的B原子具有相同的水平位置），打破了局部的石墨烯的亚晶格简并。我们进一步表明，这些周期性的AB堆叠原子影响谷间，但不intravalley散射。这一结果为原子级调控石墨烯的谷间散射提供了一种有效的方法。
2012-06-26 cond-mat.mes-hall
Kronig-Penney model on bilayer graphene: spectrum and transmission periodic in the strength of the barriers
结果表明，双层石墨烯中强度P的单δ函数势垒和双δ函数势垒的透射在P中具有周期性，周期为π.对于一定范围的P值，我们发现束缚在势垒上的状态和沿着势垒运行的状态。类似的周期性行为被发现的电导。双层石墨烯中δ函数势垒的周期性序列（Kronig-Penney模型）的谱在P中具有周期性，周期为2π。当P小于某一临界值时，谱中出现两个狄拉克点，而当P大于该临界值时，谱中出现一个能隙。这些结果被推广到δ函数势垒的超晶格的情况，其中P在连续势垒之间交替符号，相应的谱在P中是周期性的，周期为π。
2011-01-21 cond-mat.mes-hall
Massless Dirac Fermions in Graphene under an External Periodic Magnetic Field
通过求解无质量狄拉克费米子的两分量旋量方程，我们证明了石墨烯在周期性外部磁场下表现出独特的能谱：在低能量下，狄拉克费米子位于具有离散朗道能级的磁性区域内，而在较高能量下，狄拉克费米子主要存在于非磁性区域，其连续能带源自类似于粒子的波函数。电子的盒子状态。这些发现为石墨烯中无质量狄拉克费米子的控制和调谐提供了一种新的方法。
2013-11-22 cond-mat.mes-hall
Theory of engineering flat bands in graphene using doubly-periodic electrostatic gating
我们探讨了使用施加的电势诱导带平坦化的石墨烯带附近的零能量。我们考虑了各种家庭的双周期势和模拟其对电子能带结构使用紧束缚和连续的方法。从这些家庭中，我们发现，壁纸组17的对称性，特别是一个戈薇潜在的应用潜力，最好的作品诱导一个高度的频带平坦的范围内的现实潜在的振幅和周期。我们的工作表明，应该可以使用静电门控来设计石墨烯的能带结构，从而为石墨烯基超材料的开发提供了一种新的方法。
2021-10-29 cond-mat.mes-hall
Electronic band gap and transport in Fibonacci quasi-periodic graphene superlattice
我们研究了Fibonacci准周期石墨烯超晶格中的电子带隙和输运。发现这种结构可以具有一个零-$\bar{k}$缺口，这在所有Fibonacci序列中都存在。与布拉格带隙不同，与狄拉克点相关的零$\bar{k}$带隙对入射角和晶格常数不太敏感。在零-$\bar{k}$间隙中出现的缺陷模对透射率、电导和散粒噪声有很大的影响，可以用来控制电子输运。
2011-11-07 cond-mat.mes-hall
Moire bands in twisted double-layer graphene
当周期性图案的两个副本以相对扭曲重叠时，形成莫尔图案。我们解决了扭曲的两层石墨烯系统的电子结构，表明在其连续狄拉克模型的莫尔图案的周期性导致莫尔布洛赫带。这两个层变得更强的耦合和狄拉克速度过零几次扭转角减小。对于一组离散的魔角的速度消失，最低的莫尔带的双折射，和狄拉克点的状态密度和逆流电导率强烈增强。
2010-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron tunneling through graphene-based double barriers driven by a periodic potential
研究了时间周期场作用下石墨烯中双势垒结构的光子辅助电荷输运。在Floquet形式主义的框架内，并使用传输矩阵法，计算了中心带和边带的传输概率。发现势垒处的谐波势之间存在一个临界相位差，该相位差可以抵消由于量子干涉引起的非弹性边带的透射，这一现象有助于设计石墨烯基滤波器和高频辐射探测器。讨论了谐振场对共振隧穿的抑制作用。
2013-04-12 cond-mat.mes-hall
Potential Energy Landscape for hot electrons in periodically nanostructured graphene
我们探索了在Ru（0001）上外延生长的石墨烯的未占据电子态的空间变化，并观察到三个意想不到的特征：第一个石墨烯图像状态在能量上分裂，与所有其他图像状态不同，分裂状态不遵循局部功函数调制，并且在表面的某些区域上出现+3 eV的新界面状态。这些结果表明，该系统表现为自组织的量子点周期性阵列。
2010-04-05 cond-mat.mes-hall
Periodic Landau gauge and Quantum Hall effect in twisted bilayer graphene
从理论上研究了扭曲双层石墨烯中能量与磁场的关系（Hofstadter蝶形图）。如果我们采用通常的朗道规范，即使当通过超原胞的磁通量是有理数时，我们也不能采用有限周期。我们证明了\textit{periodic}朗道规范在一个方向上具有周期性，这使我们有可能得到Hofstadter蝶形图。由于超晶胞可以很大，因此即使当磁场不是极强时，通过通量量子归一化的超晶胞的磁通量也可以是具有小分母的分数。因此，量子化霍尔电导可以是非平凡丢番图方程的解。
2013-10-02 cond-mat.mes-hall
Effects of periodic kicking on dispersion and wave packet dynamics in graphene
我们研究了$δ$函数周期性反冲对石墨烯中Floquet能量-动量色散的影响。我们发现，丰富多样的分散体可以出现取决于踢的参数：在布里渊区的某些点，分散体可以成为线性的，但各向异性，线性在一个方向和二次在垂直方向，缺口与二次分散，或完全平坦（称为动态本地化）。我们分析了所有这些结果，并通过石墨烯中传播的波包的动力学进行了数值演示。我们提出了产生这些效果的实验方法。
2016-03-08 cond-mat.mes-hall
Resonant peak splitting for graphene superlattices with one-dimensional periodic potentials of square barriers
从理论上研究了Dirac电子通过具有方势垒周期势的石墨烯超晶格的共振劈裂效应。研究发现，对于N势垒，透射带隙中的每个共振峰都呈现出（N-1）倍的共振劈裂，这与半导体超晶格中的情况类似。共振劈裂效应与入射角有关，而与势的高度和宽度无关。然而，电导和散粒噪声没有明确的分裂规则，这与磁情况不同。这些性质可能导致潜在的应用在石墨烯基电子器件。
2013-05-03 cond-mat.mes-hall
Charge pumping in monolayer graphene driven by a series of time-periodic potentials
本文应用Floquet散射矩阵方法研究了介观Dirac系统的电子输运性质。利用该方法，我们从理论上研究了在绝热和非绝热两种情况下石墨烯单层中由一系列时间周期势驱动的量子抽运。我们的数值结果表明，添加谐波调制电位可以打破时间反转对称性时，没有电压偏置施加到石墨烯单层。因此，当系统被抽运与适当的动态参数，这些散射体可以产生一个非零的直流泵浦电流。我们还发现随着入射角的改变，透射率是各向异性的。
2012-03-04 cond-mat.mes-hall
Emerging network model in a twisted monolayer-rhombohedral graphene
Konkuk University（建国大学）；Max Planck Institute for Solid State Research（马克斯·普朗克固体研究所）；Technische Universität München（慕尼黑工业大学）
本研究在最小模型中揭示石墨烯莫尔体系局域态与1D模式的共存机制，证实其在扭曲单层-菱面N层石墨烯中可微观实现，确立该体系为混合电子网络的有前景平台。
2026-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Band flattening in buckled monolayer graphene
周期性弯曲的石墨烯的应变场诱导周期性伪磁场（PMF），其修改电子能带结构。从周期性赝磁场的几何形状、振幅和周期，我们通过研究能带的平坦化，确定了获得相关相位的必要条件。与扭曲双层石墨烯相比，所提出的系统具有以下优点：1）仅需要单层石墨烯，2）不限于六方超晶格，以及3）可以诱导更窄的平坦带宽和平坦带之间更大的间隔。因此，我们建议，周期性应变石墨烯单层可以成为一个平台，探索异国情调的多体阶段。
2020-12-15 cond-mat.mes-hall
Localization of Dirac electrons by Moire patterns in graphene bilayers
我们研究的电子结构的两个狄拉克电子凝视耦合的周期性哈密顿量，如它出现在旋转的石墨烯双层。从头算和紧束缚的方法相结合，并表明，空间周期性耦合的两个狄拉克电子凝视可以重整化强烈的速度。我们调查特别是小角度的旋转，并表明，速度趋于零，在此限制。本地化确认的本征态的分析基本上是本地化的AA区的莫尔图案。
2009-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optimal model of semi-infinite graphene for ab initio calculations of reactions at graphene edges by the example of zigzag edge reconstruction
我们调查的参数的半无限石墨烯的基础上的石墨烯纳米颗粒在周期性的边界条件下的影响的准确性的从头计算的反应在石墨烯边缘的例子的第一阶段的锯齿形石墨烯边缘的重建，形成一个五边形-七边形对。它示出，适当地收敛的结果，纳米线应包括至少6个之字形行和周期性的图像对沿纳米线轴应分开至少6个六边形。发现形成孤立的五边形-七边形对的会聚反应能和活化能垒分别为-0.15 eV和1.61 eV。它还揭示，这种缺陷减少石墨烯边缘的磁化仅在局部，但在相反的纳米线边缘的自旋顺序从反平行（反铁磁）切换到平行一个（铁磁）时，增加缺陷密度。
2022-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene superlattice with periodically modulated Dirac gap
采用Dirac-type哈密顿量理论研究了周期性能隙调制形成的石墨烯基超晶格。通过对色散关系的分析，我们发现在一定条件下，电子谱中会出现新的狄拉克点。结果，导带和价带之间的间隙消失了。得到了这些Dirac点在${\bf k}$ -空间中的位置表达式和它们出现的势阈值。在系统的某些参数下，我们揭示了形成价带顶的界面态。
2012-11-08 cond-mat.mes-hall
Quasi-Periodic Nanoripples in Graphene Grown by Chemical Vapor Deposition and Its Impact on Charge Transport
通过化学气相沉积方法（CVD）合成石墨烯的技术突破为大规模器件应用开辟了巨大的机会。为了改善在铜上生长的CVD石墨烯（Cu-CVD石墨烯）的电性能，最近的努力集中在将这种多晶石墨烯膜的晶粒尺寸增加到100微米和更大。虽然晶粒尺寸的增加以及因此晶界密度的降低预计会大大提高器件性能，但在这里，我们表明Cu-CVD石墨烯的电荷迁移率和薄层电阻已经限制在单个晶粒内。我们发现目前CVD石墨烯的高温生长和湿转移方法导致准周期纳米波纹阵列（NRA）。在这种部分悬浮的石墨烯器件中的电子弯曲声子散射引入了各向异性电荷传输，并对最高可能的电荷迁移率和最低可能的薄层电阻值设置了限制。我们的研究结果为进一步改善CVD石墨烯生长和转移过程提供了指导。
2013-02-06 cond-mat.mes-hall
Modeling the Excitation of Graphene Plasmons in Periodic Grids of Graphene Ribbons: An Analytical Approach
我们研究电磁散射和随后的等离子体激元激发周期性网格的石墨烯带。为了解决这个问题，我们开发了一种分析方法来描述等离子体辅助吸收的电磁辐射的周期性结构的石墨烯带形成的衍射光栅太赫兹和中红外光。该方法的主要优点在于其能够准确地描述一维（1D）石墨烯光栅中石墨烯表面等离子体激元（GSPs）的激发，而无需使用耗时且计算量大的全波数值模拟。因此，我们提供了反射率、透射率和等离子体激元增强吸收光谱的分析表达式，可以在任何个人笔记本电脑中通过几乎没有编程轻松评估这些表达式。我们还介绍了一个半分析的方法来基准我们以前的结果，并进一步比较的理论数据与光谱从实验中，我们观察到一个非常好的协议。因此，这些理论工具可以应用于设计新的实验和基于石墨烯等离子体的尖端纳米光子器件。
2016-07-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Introducing Open boundary conditions in modeling nonperiodic materials and interfaces: the impact of the periodic assumption
模拟对于加速新材料的发现和获得对已知材料的充分理解是必不可少的。虽然很难在实验上实现，但周期性边界条件在材料模拟中无处不在。在这项工作中，我们介绍了ROBIN（递归开边界和接口），第一个方法允许开放的边界条件的材料和接口建模。计算成本仅限于解决焦点区域中的量子特性，这允许显式离散真实空间中的数百万个原子，并考虑几乎任何类型的环境（无论是周期性的，规则的还是随机的）。的周期性假设的影响进行了详细评估与石墨烯中的硅掺杂剂。石墨烯被证实产生的带隙与3%的碳与硅的周期性取代与公布的周期性边界条件计算一致。相反，石墨烯中3%随机分布的硅只会改变能谱。预测的位移同意定量与发表的实验数据。该评估的关键见解是，假设周期性将周期性单元的小扰动提升为对材料性质预测的强烈影响。周期边界条件只能应用于真正的周期系统。更一般的系统应该应用开放边界方法进行可靠的预测。
2020-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron optics with magnetic vector potential barriers in graphene
本文分析了在不同磁垒排列方式下石墨烯中的电子输运。通过一个这样的障碍的运动给出了一个不寻常的非镜面折射，导致不对称传输。通过将两个这样的屏障在相反的方向并排放置来恢复对称性。这种障碍的周期性安排，可以被用来作为布拉格反射器的反射率已使用传输矩阵形式主义计算。这种布拉格反射器可以用来制造谐振腔。我们还分析了无限周期结构的情况下，相关的能带结构。
2009-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonperturbative model for optical response under intense periodic fields with application to graphene in a strong perpendicular magnetic field
当施加强垂直磁场时，石墨烯表现出极强的光学非线性，即使在中等光强下，响应电流也表现出很强的场依赖性，微扰理论失效。我们非微扰计算完整的光学电导率引起的周期性字段的运动方程框架的基础上的Floquet定理，与散射描述唯象。在高场的非线性响应被理解为修饰的电子状态，或Floquet状态，其进一步特征在于弱探测光场的光学电导率。这种方法被示出为在$5$ T的磁场和具有光子能量$0.05$ eV的驱动场。结果表明，微扰理论只适用于$<3$ kV/cm的弱场，证实了石墨烯朗道能级存在极强的轻物质相互作用.这种方法可以很容易地推广到其他系统中的光学电导率的计算。
2018-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Strain Modulated Superlattices in Graphene
石墨烯的应变工程利用了狄拉克电子最引人注目的响应之一，使得它们能够通过应变诱导的伪磁场进行操纵。许多理论上提出的设备，如谐振腔和谷滤波器，以及新的现象，如蛇的状态，可能会通过这种效果。然而，这些建议，需要强大的，空间振荡的磁场，而迄今为止，只有伪规范场的产生和影响的变化在一个长度尺度远大于磁长度已被报道。在这里，我们创建一个周期性的伪规范场的配置文件使用周期性的应变，在长度尺度上的变化可与磁长度和研究其对狄拉克电子的影响。周期性的应变分布是通过以极端（>10%）应变拉动石墨烯并形成纳米级波纹来实现的，类似于在其边缘拉紧的塑料包装。结合扫描隧道显微镜和原子计算，我们发现，空间振荡应变的结果在一个新的量子化不同于熟悉的朗道量子化在以前的研究中观察到的。我们还发现，石墨烯波纹的特征在于碳-碳键长的巨大变化，直接影响原子之间的电子耦合，在单个波纹中，这可能与两种不同材料一样不同。其结果是一个单一的石墨烯片，有效地作为一个电子超晶格。因此，我们的研究结果也建立了一种新的方法来合成一个有效的二维横向异质结构-通过周期性调制的晶格应变。
2020-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley symmetry breaking and gap tuning in graphene by spin doping
我们研究了具有吸附自旋纹理的石墨烯，其中局部自旋产生周期性的磁通量。后者在石墨烯光谱中产生间隙并打破谷对称性。由此产生的有效的电子模型，这是类似于Haldegree的周期性通量模型，使我们能够调整一个山谷的间隙独立于其他山谷。这导致两个霍尔平台和量子霍尔跃迁的形成。我们讨论了非零频率和非零温度下的态密度、光学纵向电导率和霍尔电导率。当外场频率与间隙宽度一致时，霍尔电导率出现一个强对数奇异性。
2010-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport of a periodically modulated graphene monolayer
我们已经进行了详细的调查的电气性能的石墨烯单层，这是调制的一个弱的一维周期性的潜力，在存在一个垂直的磁场。周期性调制使朗道能级展宽成随B振荡的带。在这个系统中的电子传导可以通过扩散散射或碰撞散射杂质。在这项工作中考虑到了这两个电子运输的贡献。除了在碰撞和扩散贡献的可伸缩性振荡的外观，我们发现，霍尔电阻也表现出可伸缩性振荡。此外，在这项工作中还讨论了这些输运参数的可伸缩性振荡的周期和幅度，以及它们是如何受到温度的影响。
2009-08-17 cond-mat.mes-hall
2$Φ_{0}$-periodic magnetic interference in ballistic graphene Josephson junctions
我们研究了在弹道石墨约瑟夫森结中测量的作为磁场的函数的超电流干涉图案。在高掺杂下，观察到预期的$Φ_{0}$周期性“Fraunhofer”图案，表明均匀的电流分布。在狄拉克点附近，我们发现了具有明显的2 $Φ_{0}$周期性的异常干涉图案，类似于携带$e$而不是$2e$电荷的拓扑Andreev束缚态的预测。该特征随着温度的升高而持续，排除了非正弦电流-相位关系。它也存在于结中，其中尖锐的真空边缘被消除。我们的研究结果表明，所观察到的行为可能源于弹道石墨烯约瑟夫森结的固有特性，但确切的机制尚不清楚。
2019-06-20 cond-mat.mes-hall
Suppression of coherent thermal transport in quasiperiodic graphene-hBN superlattice ribbons
纳米结构超晶格由于其物理性质的可调性，是一种很有前途的新型电子器件材料。周期性超晶格由于在材料之间的边界处的相长波干涉而促进了相干声子的热输运。然而，通过调节超晶格周期，可以诱导从相干到非相干输运状态的交叉。我们最近观察到这种交叉周期性石墨烯-氮化硼纳米带的长度增加的个别域。在一般情况下，输运性质占主导地位的平移对称性和非常规对称性的存在导致不寻常的输运特性。在这里，我们进行非平衡分子动力学模拟研究声子热输运的石墨烯-hBN超晶格以下的斐波那契准周期序列，其中周期性和无序结构之间的。我们的模拟表明，准周期性可以抑制这些超晶格中的相干声子热输运。这种行为与随着斐波那契代的增加，每个晶胞的界面数量增加有关，阻碍了沿着超晶格的声子相干性。石墨烯-hBN超晶格中的相干热传输的抑制使得能够在纳米尺度下对热传导进行更高程度的控制，并且显示出在新型热管理器件的设计中的应用潜力。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
New Generation of Massless Dirac Fermions in Graphene under External Periodic Potentials
我们表明，新的无质量狄拉克费米子产生时，一个缓慢变化的周期性电位施加到石墨烯。这些准粒子产生于超胞布里渊区边界附近，具有各向异性的群速度，与原始的无质量狄拉克费米子不同。准粒子波矢（从新的狄拉克点测量），广义赝自旋矢量和群速度不是共线的。我们进一步表明，与一个适当的三角对称的周期势，存在一个能量窗口，在该窗口上唯一可用的状态是这些准粒子，从而提供了一个很好的系统，以实验探测新的无质量狄拉克费米子。所需的外部电位参数在实验室条件范围内。
2008-09-19 cond-mat.mes-hall
Effects of periodic scattering potential on Landau quantization and ballistic transport of electrons in graphene
在垂直于石墨烯层的外部磁场的存在下，将散射体的二维周期性阵列引入单层石墨烯。数值求解了这种系统的本征值方程，得到了分裂朗道子带的结构与波数和磁通量的关系。证明了强散射势引起的赝自旋耦合和朗道子带混合效应。此外，我们还研究了有磁场存在时的方势垒隧穿问题，并证明了石墨烯和二维电子气在调制能带结构上的关键区别。低磁场区对狄拉克费米子特别有意义，并已被讨论过。本文研究了Dirac电子通过磁势垒的隧穿过程，以补充已有的关于环境磁场中静电势散射的结果。
2013-09-26 cond-mat.mes-hall
Wave-packet dynamics in a graphene with periodic potentials
本文利用狄拉克连续模型和分裂算符方法，研究了石墨烯中周期性圆形势阶对电子波包传播的影响，发现缺陷晶格可显著降低透射概率，为石墨烯纳米器件中载流子动力学提供了新见解。
2025-06-05 cond-mat.mes-hall
Resonant plasmonic effects in periodic graphene antidot arrays
我们发现，石墨烯片穿孔与微米或纳米尺寸的antidot在微波和太赫兹区域具有突出的吸收共振。这些共振对应于由晶格“扰动”的连续片的表面等离子体激元。它们以不同的衍射级被激发，与存在于断开的石墨烯结构中的腔表面等离子体激元模式相反。反点阵列的共振吸收可以基本上超过连续石墨烯片的吸收，即使对于高的反点直径与周期的纵横比。对于载流子的较高弛豫时间，表面等离子体增强的吸收和抑制的透射更有效。
2012-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Fractal Butterflies of Chiral Fermions in Bilayer Graphene: Phase Transitions and Emergent Properties
我们报告我们的研究分形蝴蝶偏置双层石墨烯在分数量子霍尔效应（量子霍尔效应）制度。我们已经考虑的情况下，当外部周期电位是存在于一个层，并说明了改变的周期电位强度和偏置电压的影响上的蝶形能隙和蝶形能隙。有趣的是，蝴蝶光谱表现出显着的相变之间的双分子层石墨烯中的手征电子，通过改变周期性的电位强度或偏置电压的间隙和蝴蝶间隙。我们还发现，除了那些相变，通过改变偏置电压，可以基本上控制电子所经历的周期性电势强度。
2015-02-04 cond-mat.mes-hall
Periodic Barrier Structure in AA-Stacked Bilayer Graphene
我们研究了横向一维多势垒结构调制的AA堆叠双层石墨烯中的载流子输运。我们研究了有限带隙和零带隙条件下由两个位移Dirac锥组成的系统的能带结构。我们使用边界条件，明确地确定了每个单独的锥（$τ=\pm 1$）的传输概率为单，双和有限周期势垒结构。我们发现，克莱因隧穿是唯一可能的能带结构是无间隙的，可以发生在正常的入射作为准粒子的狄拉克性质的结果。我们观察到，对于有限周期势垒，{势垒}的能带结构可以有多个狄拉克点。共振峰出现在透射概率中，其对应于与$τ=\pm 1$相关联的新锥指数的位置。通过不同的锥体（$τ=\pm 1$）的两个电导通道被发现的总电导进行了研究，并比较的情况下，单层和AB-堆叠的双层石墨烯。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall
