Valley polarized electronic beam splitting in graphene
我们展示了如何在掺杂石墨烯的三角翘曲效应可以用来产生充分的谷极化电流。我们提出了一个设备，作为一个分束器和这些电子电流的准直器。通过二维光子晶体的光学类比，证明了这一结果。
2007-10-04 cond-mat.mes-hall
Twist-Induced Effects on Weyl Pairs in Magnetized Graphene Nanoribbons
Hakkari University（哈卡里大学）；University of Tabriz（大不里士大学）；Eastern Mediterranean University（东地中海大学）；Erzurum Technical University（埃尔祖鲁姆理工大学）
研究通过调节磁场和扭数控制磁化石墨烯纳米带中韦伊尔对的动力学特性。
2025-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-th
Spin Diffusion Equations for Magnetized or Orbital Polarized Systems
自旋电子器件中的电荷和自旋输运可以通过自旋扩散方程来描述，该方程适用于建模比散射和原子尺度大得多的尺度。这项工作涉及的粗粒化程序用于计算扩散方程的系数，这是敏感的单个原子和杂质的细节。我们用两个简单的例子表明，在自旋电子器件，既有自旋轨道相互作用和磁化，标准粗粒化可以很容易地获得扩散方程，不能保存电子电荷。同样的失败也可能发生在既有自旋轨道相互作用又有轨道极化的系统中。我们表明，线性响应理论，加上自洽玻恩近似和梯形图，提供了一种改进的方法来计算扩散方程。我们表明，由此产生的方程满足沃德-高桥身份，保证电荷守恒。
2019-07-01 cond-mat.mes-hall
Spin-Polarized Electrons in Bilayer Graphene Flakes
我们发现，双层石墨烯薄片沉积在铁磁绝缘体上可以作为自旋过滤装置。铁磁材料在石墨烯薄片中诱导交换分裂，并且由于在石墨烯薄片的传输中发生的Fano反共振作为薄片长度和能量的函数，可以获得净自旋电流。当一个自旋通道的反共振与相反自旋的最大透射重合时，就会发生这种情况。我们提出这些结构作为一种手段，以获得自旋极化电流和自旋过滤器在石墨烯为基础的系统。
2013-01-21 cond-mat.mes-hall
Metal-insulator transition in graphene induced by circularly polarized photons
得到了描述石墨烯中无质量Dirac费米子与圆偏振光之间强相互作用的电子-光子Dirac方程的精确定态解。由此推论，这种相互作用形成了电子-光子束缚态，这种束缚态应被看作是一种带电准粒子。准粒子的能谱是介电型的，其特征在于在价带和导带之间存在能隙。因此，电子-光子相互作用导致石墨烯中的金属-绝缘体转变。石墨烯暴露于激光产生的圆偏振电磁波中，可以观察到光子引起的稳定能隙以及伴随的效应。
2010-04-23 cond-mat.mes-hall
Generation of fully spin-polarized currents in three-terminal graphene-based transistors
我们提出了三端自旋器件与石墨烯纳米带（终端）和石墨烯片（通道），以产生一个高度自旋极化的电流没有外部磁场或铁磁电极。平均场近似下的Hubbard排斥作用起着将源极端处的非极化电流分离为漏极端处的自旋极化电流的主要作用。它示出，通过调制的漏极电压之一，完全自旋极化电流可以产生在另一个漏极端子。此外，沟道的几何形状和边缘原子的布置对三端结中的自旋电流的效率具有显著影响，所述三端结可用于生成基于石墨烯的自旋晶体管。
2015-10-17 cond-mat.mes-hall
Co-existing topological and Volkov-Pankratov plasmonic edge states in magnetized graphene
本研究探讨磁化石墨烯中磁等离子体的拓扑特性，发现其因陈数变化存在拓扑保护边缘态，且渐变磁场畴边缘形成的异质结支持可双向传播的沃尔科夫-潘克拉托夫边缘态，其数量随畴宽变化。
2025-02-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Giant Valley-Polarized Spin Splittings in Magnetized Janus Pt Dichalcogenides
我们揭示了巨大的邻近感生磁性和谷极化效应的Janus Pt dichalcogenides（如SPtSe），当绑定到氧化铕（EuO）衬底。使用第一性原理模拟，令人惊讶地发现，电荷重新分布，由于接近EuO，导致形成两个K和K $^{'}$谷的导带。这些山谷中的每一个都显示出自己的自旋极化和特定的自旋纹理所决定的破碎反转和时间反转对称性，以及谷交换和Rashba分裂高达数百meV。这为探索低维半导体中的新型自旋谷物理提供了一个平台，潜在的自旋输运机制，如自旋轨道扭矩，对无序和温度效应更具弹性。
2022-01-11 cond-mat.mes-hall
Scattering from spin-polarized charged impurities in graphene
通过计算初始极化态的时间演化，研究了自旋极化带电杂质存在时石墨烯中载流子的自旋弛豫。自旋弛豫时间显示出完全不同的能量行为的短程和长程自旋散射体，并可以用来识别自旋散射的主导来源。我们的结果与最近的实验结果一致，表明它们的自旋弛豫可能是由长程散射引起的。
2016-10-12 cond-mat.mes-hall
Topological waves in the continuum in magnetized graphene devices
我们表明，在石墨烯器件中的两个磁畴之间的界面处的拓扑波是可能的。首先，我们考虑的情况下，所施加的栅极电压和局部密度之间的线性关系的通道，其次，我们调查的非本地库仑相互作用的效果。我们得到两个不同的边缘模式为每种相互作用类型：Yanai模式与旋转流和色散关系，延伸到无限波数，和纯纵向流和绑定色散关系的开尔文模式。散射矩阵的概念被应用到验证的频谱的无限频率制度，和散装边缘对应原理是满意的，如果考虑到开尔文模式合并与虚切散装带。
2022-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Electron-hole pair production in graphene for two arbitrarily polarized electric fields with a time delay
State Key Laboratory for Tunnel Engineering, China University of Mining and Technology（中国矿业大学隧道工程国家重点实验室）；School of Science, China University of Mining and Technology（中国矿业大学理学院）
该研究通过无质量量子动力学方程分析含时间延迟的任意偏振电场下石墨烯电子-空穴对的动量分布特征，对比真空电子-正电子对产生的差异，为固态系统模拟真空正负电子对产生提供理论参考。
2024-10-20 cond-mat.mes-hall hep-ph
Generation of valley polarized current in bilayer graphene
我们提出了一种在双层石墨烯中产生谷极化电流的器件。通过分析这种材料在横向电场存在下对强太赫兹频率光的响应，我们证明了在带隙能区诱导了动力学态，并且如果系统参数适当调节，这些态只存在于一个谷区。谷极化状态然后可以用于过滤任意电子电流，从而产生谷极化电流。
2009-08-20 cond-mat.mes-hall
Electronic states bound by repulsive potentials in graphene irradiated by a circularly polarized electromagnetic field
本研究基于Floquet理论，发现圆极化电磁场辐照石墨烯可在排斥势核心诱导吸引区，产生排斥势束缚的准稳态电子态，分析了其与常规抛物线色散系统的差异并探讨了潜在表现。
2024-11-01 cond-mat.mes-hall
Comment on "Laser-assisted spin-polarized transport in graphene tunnel junctions"
我们评论最新的论文[K.- H.叮，Z G. Zhu和J. Berakdar，J. Phys.：康登斯Matter 24，266003（2012）]。
2012-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Graphene with Structure-Induced Spin-Orbit Coupling: Spin-Polarized States, Spin Zero Modes, and Quantum Hall Effect
最近报道了Au/Ni（111）衬底上单层石墨烯能谱的自旋劈裂。我表明，自旋轨道耦合石墨烯的本征态是极化的平面内和垂直于电子动量$\bf k$ ;自旋极化$\bf S$的大小消失时，$k \to 0$。在垂直磁场$\bf B$中，$\bf S$平行于$\bf B$，朗道能级谱中出现两个零模.奇异的$\bf B$ -依赖它们的磁化强度表明存在一种新的磁不稳定性。它们还表现在一种新的非传统的量子霍尔效应中。
2009-02-22 cond-mat.mes-hall
Recent advances of defect-induced spin and valley polarized states in graphene
石墨烯独特的二分蜂窝晶格结构和极弱的自旋-轨道耦合使电子具有四重自旋简并和谷简并，可以支持一系列对称性破缺态。石墨烯中的原子级缺陷有望在纳米尺度上提升这些简并自由度，从而导致丰富的量子态，突出了自旋电子学和谷电子学的有前途的方向。本文主要综述了近年来扫描隧道显微镜（STM）在石墨烯中单个原子尺度缺陷（包括单碳空位、氮原子掺杂和氢原子化学吸附）引起的自旋和/或谷极化态的研究进展。最后，我们给出了该领域的展望。
2022-06-13 cond-mat.mes-hall
Giant gate-controlled room temperature odd-parity magnetoresistance in magnetized bilayer graphene
本研究在双层石墨烯与Cr₂Te₂Ge₆异质结构中发现了巨室温奇宇称磁电阻，可通过静电门控调控，源于贝里曲率与轨道磁矩耦合，为探测时间反演对称性破缺提供了新探针。
2024-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene nanoring as a tunable source of polarized electrons
我们提出了一种新的自旋过滤器的基础上的石墨烯纳米环以上的铁磁条制造。铁磁体中离子的磁矩与电子自旋之间的交换相互作用使电子态分裂，并引起电导和总电流的自旋极化。我们证明，电流和它的极化可以控制的侧栅电压。这打开了使用所提出的设备作为极化电子的可调源的可能性。
2012-04-09 cond-mat.mes-hall
Polarized photoluminescence clocks ultrafast pseudospin relaxation in graphene
二维材料中的电子态可以表现出赝自旋自由度，这允许独特的载流子场相互作用场景。在这里，我们研究超快亚晶格赝自旋弛豫石墨烯的偏振分辨光致发光光谱。与微观玻尔兹曼模拟的比较允许确定$12\pm 2\,\text{fs}$的光学对准的赝自旋分布的寿命。这种实验方法扩展了石墨烯赝自旋电子学的工具箱，为研究有源器件或外场下的赝自旋动力学提供了新的手段。
2017-02-03 cond-mat.mes-hall
Valley-Polarized Quantum Transport Generated by Gauge Fields in Graphene
我们报告的可能性，同时产生在石墨烯{ \it体谷极化耗散输运}和{ \it量子谷霍尔效应}相结合的应变诱导规范场和真正的磁场。这种独特的现象是由叠加的规范场的叠加/抵消所驱动的共振/反共振效应引起的，这些叠加的规范场对时间反演对称性有不同的影响。一个谷极化霍尔电流伴随着一个耗散的谷极化电流在相反的山谷中的发病揭示了由$e^2/h$霍尔电导率平台。我们采用有效的线性标度Kubo输运方法结合谷投影计划访问谷依赖的电导率，并表明结果是强大的对无序。
2017-07-01 cond-mat.mes-hall
Generation of a fully valley-polarized current in bulk graphene
在块状石墨烯中产生完全谷极化电流（FVPC）是谷电子学的基本目标。为此，我们调查谷依赖运输通过一个有限的磁超晶格调制的应变石墨烯。结果表明，该器件允许一个谷区的绝缘传输带隙与另一个谷区的金属谐振带共存。因此，大量的体积FVPC出现在宽范围的边缘取向和温度，这可以有效地调整的结构参数。设计了谷分辨霍尔结构，用于测量滤波后电流的谷极化度。
2013-11-01 cond-mat.mes-hall
Manipulating the fully spin-polarized edge currents in graphene ribbon
在紧束缚模型下，考虑了磁场的轨道分裂效应和塞曼分裂效应，数值研究了非均匀磁场作用下石墨烯中电子的完全自旋极化边缘态.我们表明，完全自旋极化电流可以操纵的栅极电压。为了在自旋相关输运中利用全自旋极化电流，设计了一个三端实验，并期望输出全自旋极化电流。这可能在基于自旋的纳米器件中具有重要应用。
2011-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Directional Generation of Graphene Plasmons by Near Field Interference
研究了正交极化偶极子近场干涉对石墨烯等离子体激元的高度单向激发。利用角动量守恒定律可以简单地理解单个圆极化偶极子对GP的优先激发方向。此外，GP的传播方向不仅可以通过改变偶极子之间的相位差来切换，而且还可以通过将z极化偶极子放置到其图像位置来切换，而背景场的旋向性保持不变。GP的单向激发也可以直接扩展到弧形石墨烯表面。此外，我们关于定向产生GP的建议可以在半导体纳米线/石墨烯系统中实现，其中半导体纳米线在被两个正交偏振平面波照射时可以模拟圆偏振偶极子。
2016-01-04 cond-mat.mes-hall
Isospin and momentum polarized orders in bilayer graphene
在横向电场作用下，非扭曲双层石墨烯中的电子能带变平，为相关电子物理提供了一个有前途的平台。我们预测，自旋/谷的同位旋磁性，类似于莫尔带中看到的，共存的动量极化阶段发生通过“植绒过渡”在动量空间。这种跃迁导致电子动量分布相对于$K$和$K'$谷中心自发地位移。这些阶段的特点是不寻常的观测，如持续电流在基态。动量极化载流子“采样”导带的Berry曲率，导致异常霍尔电导率的独特行为和其他在以前研究的系统中没有发生的效应。
2023-01-19 cond-mat.mes-hall
Dynamics of quasiparticles in graphene under intense circularly polarized light
用圆偏振光照射单层石墨烯，为表面电磁波（等离子体激元-极化子）操纵提供了一个独特的平台。事实上，哈密顿量的时间周期性导致几何Aharonov-Anandan相，并导致石墨烯中的光伏霍尔效应，产生电导率张量的非对角分量。后者极大地改变了表面等离子体激元-极化激元的色散关系，导致产生混合波。在本文中，我们提出了一个系统的和独立的分析混合表面波从麦克斯韦方程组的基础上的微观公式的电导率。我们考虑一个实际的例子，石墨烯夹在两个电介质之间，并表明，在单光子近似有形成传播的混合表面波。从这个分析中出现了一个可靠的实验实现的可能性，研究Zitterbewegung的载流子的石墨烯。
2015-02-18 cond-mat.mes-hall
Strain effects on optical properties of linearly polarized resonant modes in the presence of monolayer graphene
最近，在石墨烯的存在下，基于光子谐振器的光学传感器件的改进引起了极大的关注。本文基于传输矩阵方法和入射电磁波的TE极化，分别数值计算了一维光子谐振器和应变石墨烯表面等离子体共振的透射谱和反射谱。我们证明了石墨烯中相对较小的应变场可以调制缺陷晶体光子带隙内的线性偏振谐振模。此外，我们还研究了应变对倏逝波技术在单层石墨烯与棱镜干涉时产生的表面等离子体共振的影响。
2021-05-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Phase boundary of spin-polarized-current state of electrons in bilayer graphene
利用四带哈密顿量研究了双层石墨烯中相互作用电子的自旋极化电流态的相边界。自旋极化电流状态的模型先前已被证明可以解决双层石墨烯中的一些实验难题。在这项工作中获得的SPCS的相界和没有两个层之间的外部电压。在有限的外电压下，发现了一个不寻常的相边界，对于给定的载流子浓度有两个转变温度。解释了这种现象的物理学原理。
2016-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin polarized nematic order, quantum valley Hall states, and field tunable topological transitions in twisted multilayer graphene systems
我们从理论上研究了扭曲多层石墨烯系统中的关联绝缘态、量子反常霍尔（QAH）态以及不同关联态之间的场诱导拓扑跃迁。以扭曲双层单层石墨烯和扭曲双层石墨烯为例，研究了在有限位移场下，两个体系在1/2平带填充处都处于自旋极化的$C_{3z}$ -破缺绝缘体态，且Chern数为零.在某些情况下，这些自旋极化的，非线性绝缘体状态是在量子谷霍尔相位凭借非平凡的能带拓扑的系统。当只考虑谷内库仑作用时，自旋极化绝缘体态与谷极化绝缘体态是准简并的。这种准简并可以通过原子的原位相互作用分裂，使得自旋极化的基态成为唯一的基态。这种情况适用于1/2填充的各种扭曲多层石墨烯系统，因此可以被认为是通用机制。此外，在垂直磁场作用下，多层石墨烯体系中的轨道塞曼分裂和场致电荷密度变化会与原子Hubbard相互作用相互竞争，从而在小起始磁场作用下驱动自旋极化零陈数态向谷极化QAH态的跃迁.
2021-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-Polarized to Valley-Polarized Transition in Graphene Bilayers at $ν=0$ in High Magnetic Fields
研究了双栅石墨烯双层膜在强磁场中$ν$ =0量子霍尔态（QHS）的横向电场（$E$）依赖性.在$ν$ =0时测量的纵向电阻率（$ρ_{xx}$）显示出在$E$ =0附近和在大的$E$场时最强的绝缘行为。在一个固定的垂直磁场（$B$），$ν$ =0 QHS经历一个过渡作为$E$的函数，标记为最小值，温度无关的$ρ_{xx}$。这一观察结果可以用从小$E$场的自旋极化$ν$ =0 QHS到大$E$场的谷（层）极化$ν$ =0 QHS的转变来解释。发生转换的$E$字段值与$B$呈线性相关
2011-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Coulomb interactions of massless Dirac fermions in graphene; pair-distribution functions and exchange-driven spin-polarized phases
石墨烯中的准二维电子在两个费米点附近的低能区表现为无质量的费米子，服从Dirac-Weyl方程。研究了石墨烯中自旋极化相的稳定性。的交换能量从分析的对分布函数进行评估，并通过一个非常相似的四分量的2D电子流体，这是以前已经调查的相关能量估计。SPP出现足够高的掺杂，当单独的交换能被认为是。然而，发现包含相关性以{ \it抑制}理想石墨烯中的自旋-相变。
2006-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Plasmons in spin polarized graphene: a new way to measure spin polarization
我们研究了自旋极化石墨烯中的集体电荷激发（等离子体激元），并推导出其色散在无阻尼制度的明确表达式。由此，我们能够计算出临界波矢，超过该临界波矢，等离子体激元进入电子-空穴连续体，其品质因数急剧下降。我们发现，临界波矢的值是强烈的自旋极化相关的，在某种程度上，在普通的二维电子气没有类似。这种效应的起源是在等离子体激元和少数自旋载流子的带间电子空穴对之间的耦合。我们表明，该效果是强大的，相对于列入的障碍，我们建议，它可以被利用来实验确定石墨烯的自旋极化。
2015-06-14 cond-mat.mes-hall
Dynamical polarizability of graphene irradiated by circularly polarized ac electric fields
我们研究了太赫兹范围内圆极化电场存在下石墨烯的低能物理。具体来说，我们推导出一个一般表达式的动态极化率的石墨烯照射的交流电场。几个近似的发展，让一个开发的半解析理论的弱场制度。交流场定性地改变了石墨烯的单电子和多电子激发：未掺杂的样品可能表现出集体激发（与平衡情况相反），并且掺杂石墨烯中的激发性质受到交流场的强烈影响。我们还表明，外场强度是这些激发稳定性的关键控制参数。
2012-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The spin-polarized $ν=0$ state of graphene: a spin superconductor
我们研究了石墨烯的自旋极化$ν=0$朗道能级。由于电子-空穴的相互吸引作用，电子和空穴可以结合成对。这些电子对可以凝聚成自旋三重态超流体基态：自旋超导体状态。在这种状态下，能隙在边缘带和体带中打开，因此它是电荷绝缘体，但它可以携带自旋电流而不耗散。这些结果可以很好地解释最近实验中自旋极化$ν=0$态的绝缘行为。
2013-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ultrahigh refractive index sensitivity of TE-polarized electromagnetic waves in graphene at the interface between two dielectric media
研究了石墨烯中TE和TM电磁波在两个半无限介质界面处的行为。TE波传播的戏剧性的影响，即使在非常小的变化，在两个电介质之间的光学对比度的预测。TE波的频率被发现只躺在由对比度确定的窗口。我们认为这种效果与石墨烯为基础的光学气体传感器的设计。在石墨烯电导率的虚部为零的频率附近，显示出很高的折射率灵敏度和很低的检测限。所考虑的基于石墨烯的光学气体传感器优于现代体积折射率传感器的特性几个数量级。
2013-05-30 cond-mat.mes-hall
Manipulation and Characterization of the Valley Polarized Topological Kink States in Graphene Based Interferometers
谷极化拓扑扭结态广泛存在于六角晶格系统的畴壁中，在实验中得到了确认，但只给出了非常有限的物理性质。利用由石墨烯畴壁构成的Aharanov-Bohm干涉仪，通过调节磁场或费米能级，研究了纯谷电流在大范围内的周期性调制.对于单层石墨烯器件，存在一个拓扑扭结态，透射系数的振荡具有单周期性。从透射数据中可以提取出$π$ Berry相位和扭结态的线性色散关系。对于双层石墨烯器件，存在两个具有两个振荡周期的拓扑扭结态。我们的建议提供了一个实验上可行的路线来操纵和表征经典波和电子石墨烯型晶体系统中的谷极化拓扑扭结态。
2018-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley-polarization in biased bilayer graphene using circularly polarized light
实现两个不相等的山谷之间的人口不平衡是任何valleytronic设备的关键第一步。使用圆偏振光可以在偏置的双层石墨烯中诱导谷偏振。在本文中，我们提出了一个详细的理论研究偏置双层石墨烯谷极化。我们发现，一个近乎完美的谷极化可以实现与适当的选择外偏置和脉冲频率。我们发现最佳脉冲频率$ω$由$\hbarω=2a,$给出，其中$2a$是石墨烯层之间的势能差。我们还发现，谷极化起源于狄拉克点本身，而是从周围的状态环。谷间散射被发现可以大大降低高频脉冲的谷极化。热人口被发现显着减少谷极化小的偏见。这项工作提供了对双层石墨烯中谷极化起源的深入了解，并将有助于实验人员在实验室中研究谷极化。
2021-01-19 cond-mat.mes-hall
Polarized light emission from graphene induced by terahertz pulses
实验研究了石墨烯在单周期太赫兹脉冲辐照下的自发光发射，并从理论上进行了解释。我们发现发射光子的偏振方向主要垂直于太赫兹脉冲的电场，这证明太赫兹场不仅加热了电子，而且产生了强烈的非平衡动量分布。测量的光谱和偏振各向异性与数值模拟结果的比较使我们能够估计石墨烯中电子的动量各向同性时间为~25 fs，并粗略地重建k空间中的分布函数演化。
2022-04-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Tight-binding approach to understand photoelectron intensity from graphene for circularly polarized light
我们已经研究了角度分辨光电子能谱信号上的不完美的圆偏振的影响，使用石墨烯作为一个原型系统，可以在紧束缚形式主义的理解。我们发现，完美的左，右圆偏振光给出了相同的光电子强度分布周围的石墨烯$π$带的恒定能量轮廓。另一方面，在破坏偏振的纯度时，光电子强度开始显示圆二色性，其随着缺陷的进一步增加而增强。我们的研究结果预测存在一个额外的因素，从石墨烯的光电发射信号中观察到的圆二色性，因此建议的实验条件的重要性，以了解通过光电发射光谱观察到的圆二色性。
2015-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Valley-polarized Landau Levels in Strained Graphene
在应变石墨烯中，晶格变形可以产生伪磁场并导致零场朗道能级类量子化。在外加磁场的情况下，由于石墨烯的K谷和K'谷中的赝磁场方向相反，因此可以观察到谷极化的朗道能级。在这里，我们提出了实验光谱测量应变石墨烯铑箔的扫描隧道显微镜。我们直接观察到赝磁场和外加磁场共存时朗道能级的谷分裂。观察到的结果为通过伪磁场和外部磁场的组合来开发石墨烯中的新电子特性铺平了道路。
2015-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley separation in graphene by polarized light
我们表明，用偏振光激发石墨烯导致纯谷电流，其中谷中的载流子逆流。各谷区的电流来源于光跃迁的不对称性和电子能谱弯曲引起的杂质散射。谷电流具有很强的偏振依赖性，对于正交线偏振的垂直入射光束，谷电流的方向相反。在具有高磁化率的衬底上的未掺杂石墨烯中，电子-电子散射导致对可以占主导地位的谷电流的额外贡献。
2011-06-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning of Bilayer Graphene Heterostructure by Horizontally Incident Circular Polarized Light
理论研究了水平圆偏振光照射下双层石墨烯异质结构的Floquet态。光的面内和面外电场分别周期性地扰动层内和层间跳跃。对于圆偏振光，电场的两个分量具有$π/2$相位差，使得两种类型的跳跃被$π/2$相位差周期性地扰动，这修改了有效的层间跳跃。我们重点研究了反铁磁范德华自旋阀异质结构中的双层石墨烯模型。辐照的幅度可以调节体态的带隙和拓扑性质。预言了自旋极化的量子反常Hall相位，其Chern数为1。照射的入射角可以调节锯齿形纳米带的带隙和边缘态的色散。
2021-05-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
In-plane Chiral Tunneling and Out-of-plane Valley-polarized Quantum Tunneling in Twisted Graphene Trilayer
在这里，我们表明，扭曲的石墨烯三层由错误取向堆叠的石墨烯单层上的Bernal石墨烯双层可以表现出丰富的和定制的电子特性。对于石墨烯单层和双层是强耦合的情况，无质量的狄拉克费米子和大量的手征费米子共存于扭曲的三层中，导致独特的面内手征隧穿。对于两个石墨烯系统之间的弱耦合，单层和双层中准粒子的不同手性和赝自旋纹理使它们之间的垂直谷极化量子隧穿成为可能。有趣的是，谷极化的极性可以通过控制两个系统之间的旋转角度来反转。我们的研究结果表明，从单个原子平面组装的层状范德华结构可以创造出具有不寻常特性和新功能的材料，这取决于晶体层的堆叠方式。
2014-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-polarized localization in a magnetized chain
我们研究了一个简单的紧束缚哈密顿量，以了解在无序存在下具有任意自旋含量的自旋极化输运态的稳定性。使一般自旋态通过线性磁原子链，计算了局域化长度。根据自旋的值，磁性原子链解开了一个隐藏的横向维度，可以利用它来设计能量机制，其中只允许选定的自旋状态保持大的局域化长度。进行了分析，以了解自旋投影在不同的能量制度的状态范围所发挥的作用。为此，我们引入了一个新的措施，即，自旋分辨本地化长度。我们研究的不相关的无序提供的潜在的配置文件的磁性基板或在磁矩的方向在空间中的给定方向。我们的研究结果表明，自旋过滤效应对弱无序是强大的，因此所提出的系统应该是很好的候选人的自旋选择性输运的实验实现。
2019-04-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Pseudospin polarized quantum transport in monolayer graphene
单层石墨烯的能隙提出了一个赝自旋对称性破缺铁磁体与垂直的赝磁化，其方向是通过改变n和p之间的掺杂类型切换。我们证明了电流开关效应在赝自旋版本的自旋阀，其中两个赝铁磁区域通过正常的石墨烯区域接触。所提出的结构具有伪磁阻，定义为伪磁化的平行和反平行排列的电阻的相对差，其可以被调谐到统一。这种完美的伪磁开关被发现表现出很强的鲁棒性，相对于增加的接触长度，我们解释的效果在一个不寻常的长范围渗透到正常区域的平衡赝自旋极化接近赝铁磁体。我们的研究结果揭示了带隙石墨烯实现基于赝自旋的纳米电子学的潜力。
2011-10-04 cond-mat.mes-hall
Valley-Polarized Quantum Anomalous Hall Phase in Bilayer Graphene with Layer-Dependent Proximity Effects
在二维系统中实现某些拓扑相依赖于共同结合自旋轨道和磁交换相互作用的挑战。在这里，我们预测的形成和控制的一个完全谷极化的量子反常霍尔效应在双层石墨烯，通过分别印记自旋轨道和磁性邻近效应在不同的层。这导致导带和价带的自旋分裂不同，从而在单个狄拉克锥处产生拓扑能隙。拓扑相位可以由栅极电压控制，并通过反转交换相互作用的符号在谷之间切换。通过对无序系统的量子输运计算，证明了谷极化边缘态的手征性和弹性。我们的研究结果提供了一个很有前途的路线，工程师的拓扑相，可以使低功耗电子设备和valleytronic应用。
2021-10-22 cond-mat.mes-hall
Spin injection into multilayer graphene from highly spin-polarized Co2FeSi Heusler alloy
我们展示了从高度自旋极化的Co2 FeSi（CFS）Huesler电极在横向自旋阀器件中向多层石墨烯（MLG）中的电自旋注入。通过基于聚合物的转移方法将剥离的MLG转移到在Si（111）衬底上生长的预图案化外延CFS线上。这种方法使我们能够制造多个单晶CFS电极与MLG接触。通过非局域磁电阻（MR）测量检测从CFS到MLG的电自旋注入。观察到430欧姆的非局部自旋信号;这是石墨烯基器件中所有报告的非局部MR值中的最大值。
2016-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge states and phase diagram for graphene under polarized light
研究了圆偏振光调制下石墨烯的拓扑相变，分析了石墨烯边缘态的变化及其拓扑结构。一个完整的相图，多达10个不同的拓扑相位，提出了在驱动频率和光强度跨越的参数空间。我们发现，高陈数行为是非常普遍的驱动系统。单光子共振可以在$π-$带隙中产生手征边缘态，而双光子共振则会在零能隙中产生反向传播的边缘模。当驱动光强度较强时，在$π-$带隙中边缘态的数目甚至手征性可能发生变化。边缘态对无序势的鲁棒性也得到了检验。最后，我们讨论了实验方案的可行性。
2016-04-12 cond-mat.mes-hall
Transition between canted antiferromagnetic and spin-polarized ferromagnetic quantum Hall states in graphene on a ferrimagnetic insulator
在石墨烯的量子霍尔机制中，在零朗道能级处的反铁磁态和自旋极化铁磁态竞争，导致取决于所施加的磁场的方向和大小的倾斜反铁磁态。在这里，我们调查这种过渡在2.7 K的石墨烯霍尔棒，接近耦合到亚铁磁绝缘体Y $_{3}$ Fe $_{5}$ O $_{12}$。从非局域输运测量，我们证明了在石墨烯中的诱导磁交换场，这降低了所需的磁场调制的磁性状态在石墨烯。这些结果表明，石墨烯中的磁邻近效应是二维材料开发的重要组成部分，其中期望物质的有序状态可以用相对小的施加磁场（> 6 T）来调节。
2020-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Valley Polarized Quantum Anomalous Hall Effect and a Valley-Controlled Half Metal in Bilayer Graphene
研究了双层石墨烯在反铁磁交换场、层间偏压和光照下的拓扑相。我们发现在有限的偏压和光强下，系统跃迁到一个未知的自旋谷极化量子反常霍尔（SVP-QAH）绝缘体态，其中一个自旋的子系统是谷霍尔拓扑绝缘体（TI），另一个自旋的子系统是QAH绝缘体.我们评估的TI阶段发生在系统中通过分析计算的自旋谷依赖陈数，并通过考虑在纳米尺度的边缘状态来表征它们。我们证明了SVP-QAH边缘态导致了畴壁中独特的自旋整流效应。沿着相边界，我们观察到Berry相为2π的体半金属态。
2020-04-28 cond-mat.mes-hall
A versatile platform for graphene nanoribbon synthesis, electronic decoupling, and spin polarized measurements
纳米石墨烯的表面合成已经引领了原型结构的发展，其前景超越了硅基技术。在石墨烯纳米带（GNR）中的开壳层系统的报道之后，一系列的研究活动都是针对自旋电子应用的敏锐眼光来研究它们的磁性。虽然纳米石墨烯的合成通常在金上很简单，但很难将其用于电子去耦和自旋极化测量。使用二元合金Cu3Au（111），我们展示了如何将有效的类金纳米石墨烯形成与铜已知的自旋极化和电子去耦相结合。我们制备氧化铜层，证明热和尖端辅助GNR的合成和生长热稳定的磁性Co岛。我们功能化的扫描隧道显微镜与一氧化碳，nickelocene，或附加的高分辨率成像，磁传感，或自旋极化测量的钴集群的提示。这个多功能的平台将是磁性纳米石墨烯的高级研究的有价值的工具。
2022-08-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.atm-clus
Spin signatures in the electrical response of graphene nanogaps
我们分析了窄石墨烯纳米间隙的电响应，以寻找源自自旋极化边缘态的传输特征。我们发现，具有完美定义的锯齿形边缘的石墨烯纳米间隙之间的电输运不携带任何自旋相关的签名。我们还分析了纳米间隙的磁性和电学性质，其电极具有可能发生在目前制造的纳米间隙中的楔形。由于石墨烯晶格的二分性质，这些楔形可以具有自旋极化楔形低能态。我们发现，这些自旋极化的低能量模式引起的低电压签名的微分电导和稳定性图中的独特功能。这是由完全自旋极化的电流引起的。
2018-09-19 cond-mat.mes-hall
Terahertz Transverse-Electric- and Transverse-Magnetic-polarized waves localized on graphene in photonic crystals
我们预测的TE和TM偏振的局部电磁波，可以传播\emph{in the same frequency range}沿石墨烯层插入在光子晶体的共存。此外，我们研究了这些模式的激发由外部波，并已表明，样品transmittance的共振峰应观察到由于本地化波的激发，独立的激发波的偏振。导出的局域模式的色散关系的简单性和激发两种偏振波的可能性提供了一种测量石墨烯电导率的方法。
2014-08-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Doping the spin-polarized Graphene minicone on Ni(111)
本文理论研究了在Gr/Ni(111)上掺杂稀土离子以诱导自旋极化微锥态至费米能级的可行性，通过比较不同稀土离子确定了最佳掺杂元素并阐明了电荷转移机制。
2024-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
