Quantum oscillations in 2D insulators induced by graphite gates
我们证明了二维（2D）材料绝缘态中磁电阻振荡的机制，该机制由2D层和近端石墨栅极的相互作用引起。我们研究了一系列基于不同二维系统的器件，包括单层和双层Td-WTe 2，角度对齐的MoTe 2/WSe 2异质双层和Bernal堆叠的双层石墨烯，它们都具有相似的石墨门控几何结构。我们发现，2D系统的电阻率一般显示量子振荡的磁场的函数对应于一个高密度费米面时，他们被调谐到附近的绝缘状态，在违反天真的能带理论。石墨门的电阻率的同时测量表明，这些振荡与石墨门本身的电阻率的量子振荡精确相关。进一步支持这种联系，当石墨栅极被TaSe 2取代时，振荡被淬灭，TaSe 2是一种不显示量子振荡的高密度金属。所观察到的现象产生于石墨态密度的振荡行为，石墨态密度的振荡行为调制器件电容，并且因此调制样品层中的载流子密度，即使在样品和栅电极之间保持恒定的电化学电势。振荡在绝缘状态附近最明显，其中电阻率强烈依赖于密度。我们的研究提出了一个统一的机制，量子振荡的石墨栅二维绝缘体的基础上，样品门耦合。
2021-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Raman Spectroscopy of magneto-phonon resonances in Graphene and Graphite
当朗道能级之间的能量间隔被连续调谐以跨越光学声子模式的能量时，磁-声子共振或MPR发生在半导体材料中。MPR已在体半导体、二维系统和量子点中被大量探索。近年来，人们对石墨烯中Dirac费米子磁激子的MPR相互作用产生了极大的兴趣，并在理论上提出和实验上观察到了偶宇称E2 g长波光学声子模的丰富的分裂和反交叉现象。已发现MPR关键地取决于石墨烯层中的无序。这一特性为研究原子层中无序和相互作用之间的相互作用创造了新的场所。我们在这里回顾MRP在石墨烯的基本原理和实验拉曼散射工程，导致这些现象在石墨烯和石墨的观察。
2012-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polarization resolved magneto-Raman scattering of graphene-like domains on natural graphite
在$T=\unit{4.2}{K}$和室温下，在高达29 T的磁场中，研究了天然石墨表面类石墨烯位置的显微拉曼散射响应.两种不同的偏振配置，共圆和交叉圆，以确定拉曼散射选择规则。观察到几个不同的系列的电子激发，我们讨论他们的特征形状和振幅。特别是，我们报告了一个明确的分裂与朗道能级间的激发$-n\rightarrow+n$的信号。此外，我们观察到显着的相互作用的带中心E $_{\text{2g}}$ -声子与三种不同的电子激发。这些石墨烯状夹杂物的块状石墨表面上的可能的起源进行了讨论。
2012-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Landau Level optical Hall effect spectroscopy on two- and three-dimensional layered materials with graphene and graphite as examples
我们提出了一个全面的研究的能带结构的二维和三维六方层状材料，使用朗道能级光学霍尔效应光谱调查，采用石墨烯和石墨作为模型系统。我们研究了高取向热解石墨和C面6 \textit{H} -SiC上的多层石墨烯叠层的朗道能级间跃迁，使用来自反射型光学霍尔效应测量的数据，在样品温度为$T=1.5$ ~K和磁场高达$B=8$ ~T的中红外光谱范围内。我们描述了一个全面的介电极化率模型间朗道能级跃迁，它允许分析的光学霍尔效应数据。根据它们的磁场依赖性，我们确定了石墨中的H点和K点朗道能级间跃迁的集合，以及多层石墨烯堆叠的去耦石墨烯单层和耦合石墨烯双层、三层和四层的朗道能级间跃迁的集合。对于去耦石墨烯单层中的朗道能级间跃迁和石墨中的H点跃迁，我们观察到偏振模式保持行为，需要对相应的介电张量的对称磁光贡献。耦合石墨烯层中的朗道能级间跃迁以及石墨中的K点跃迁表现出偏振模式混合行为，需要对相应介电张量的反对称磁光贡献。从圆极化平均的朗道能级间跃迁能量和左右手圆极化朗道能级间跃迁的能量分裂，我们确定了二维和三维六方层状材料的Slonczewski-Weiss-McClure能带结构近似的模型参数，以石墨烯和石墨为例。
2017-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Antisymmetric magnetoresistance in van der Waals Fe3GeTe2/graphite/Fe3GeTe2 tri-layer heterostructures
范德华（vdW）铁磁材料正在迅速成为下一代自旋电子器件的有效构建模块。当用非磁性vdW材料（诸如石墨烯和/或拓扑绝缘体）分层时，vdW异质结构可以被组装（不需要晶格匹配）以提供否则无法获得的器件结构和功能。我们报道了范德华异质结构Fe 3GeTe 2/石墨/Fe 3GeTe 2器件中迄今为止罕见的反对称磁电阻（MR）效应。与传统的巨磁电阻（GMR）的特点是由两个电阻状态，在这些vdW异质结构的MR功能不同的高，中，低电阻状态。这种独特的特征暗示了与以前观察到的不同的潜在物理机制。理论计算表明，这三个电阻的产生是由于石墨/FGT界面上的自旋动量锁定引起的自旋极化电流。我们的工作表明，从VDW材料组装的铁磁异质结可以表现出实质上不同的性质，在真空中生长的类似异质结所表现出的。因此，它突出了新的物理和新的自旋电子应用的潜力被发现使用VDW异质结构。
2019-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnetically Controlling the Explosion of Dirac Fermions during the Oxidation of Graphene
多层石墨烯或石墨相对于单层石墨烯的不同物理性质由石墨烯中的狄拉克自旋对称性和石墨中的泡利自旋对称性引起。多层石墨烯（石墨）中的狄拉克对称性受到层间相互作用的阻碍。石墨和石墨烯的不同磁化、电子学和化学是由于石墨烯中不存在层间相互作用。采用Hummer方法研究了弱磁场作用下石墨和石墨烯的氧化动力学。石墨在弱磁场中表现出增强的泡利自旋的非爆炸性氧化，背景顺磁氧减慢了磁加速。石墨烯和氧化石墨在20 ℃以下的弱磁场中表现出狄拉克自旋的爆炸氧化和磁减速爆炸氧化。石墨烯在弱磁场中的爆炸氧化和减速是由化学反应中石墨烯的巨非局域性和自旋霍尔效应引起的。这是第一次识别，分析和解释的狄拉克自旋的化学和相对论性电子的磁化学。
2011-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Electronic excitations and electron-phonon coupling in bulk graphite through Raman scattering in high magnetic fields
我们利用偏振磁拉曼散射研究了石墨中的纯电子激发和电子-声子耦合。在4.2 K的温度和磁场高达28 T，我们观察$K$点电子激发涉及朗道带与$Δ|n|=0$和$Δ|n|=\pm2$，可以通过控制激发激光和散射光的角动量来选择。磁声子效应涉及$E_{2g}$光学声子和$K$点间朗道带电子激发与$Δ|n|=\pm1$内的模型，考虑到充分的$k_z$色散揭示和分析。这些极化分辨的结果解释的Slonczewski-Weiss-McClure（SWM）模型，直接允许量化的电子-空穴不对称性的框架。
2011-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase coherent transport in a side-gated mesoscopic graphite wire
我们研究了置于氧化硅衬底上的细石墨丝的磁输运性质。电场效应证明与背和侧栅电极。我们研究了电导涨落随栅压、磁场和温度的变化。从弱局域化提取的相位相干长度大于线的宽度，即使在最低的载流子密度，使系统有效地一维。我们发现，相位相干长度线性增加的电导率表明，在1.7 K的退相主要源于电子-电子相互作用。
2007-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Doping of epitaxial graphene on SiC intercalated with hydrogen and its magneto-oscillations
我们研究了由氢嵌入产生的准自由单层石墨烯与表面受体态之间的电荷转移。我们考虑了两种受主态密度模型来解释石墨烯中观察到的高空穴密度，并发现了对栅极电压的密度响应。通过研究载流子密度的磁振荡，我们提供了一种实验方法来确定相关的模型。
2011-07-24 cond-mat.mtrl-sci
Magnetospectroscopy of epitaxial few-layer graphene
在几层石墨烯样品的远红外透射实验中观察到的朗道能级间跃迁显示了石墨烯中预期的线性色散的行为特征。这种行为在相对厚的样品中持续存在，并且与块状石墨的薄样品在性质上不同。
2007-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable excitonic insulator in quantum limit graphite
半个世纪前，莫特注意到，将半金属的载流子密度调为零会产生一种绝缘状态，在这种状态下，电子和空穴形成束缚对。后来有人认为，即使在下面的能带结构中出现半导体能隙，这种配对仍然存在，从而产生了所谓的"激子绝缘体的强耦合极限"。虽然这些“弱”和“强”耦合极端随后被认为是电子物质的相同激子态的表现，但在任何材料中，这种相位在带隙开口上的预测连续性都没有在实验中实现。在这里，我们显示石墨的量子极限，通过温度和角度分辨的磁阻测量，主机这样的激子绝缘体相之间的弱耦合和强耦合限制不断演变。我们发现激子相的最大转变温度T_EI与下面的电子结构中的带隙开口在B_0 = 46 +/-1T处一致，这通过T_EI以上的磁电阻中的热加宽拐点来证明。所观察到的B_0周围的相边界的整体不对称性密切匹配的理论预测的磁场调谐激子绝缘体相，其中带隙的开放标志着一个主要的动量空间配对的交叉到真实空间配对。
2015-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of linear-polarization-sensitivity in the microwave-radiation-induced magnetoresistance oscillations
在准二维GaAs/AlGaAs系统中，研究了线极化微波的电场相对于电流旋转\textit{in-situ}对微波辐射感生磁阻振荡的影响.我们发现光激磁电阻振荡的频率和相位对极化不敏感。另一方面，磁电阻振荡的幅度显着的微波天线和样品中的电流轴之间的相对取向的响应。结果表明，在辐射感生磁电阻振荡的线性极化敏感性显着。
2012-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Molecule on a Microcantilever: Quantum Magneto-mechanical Oscillations
我们研究了由磁性分子置于微悬臂梁上组成的系统的量子动力学。计算了磁-机耦合振荡的振幅和频率。无参数理论表明，现有的实验技术允许观察的驱动耦合振荡的自旋和悬臂，以及分裂的机械模式的悬臂所造成的自旋隧道。
2009-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
The manifestation of Fermi level oscillations in the magnetoresistance of HgTe quantum wells with a split spectrum
实验研究了宽度10-18 nm单HgTe量子阱的磁阻SdH与磁子带间振荡，发现低磁场下振荡反节点与最大值相对位置反常，高磁场下发生改变，证实此效应源于磁场中费米能级的振荡。
2024-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Suppression of spin beats in magneto-oscillation phenomena in two-dimensional electron gas
本文发展了具有线性k自旋分裂的二维电子系统的磁振荡理论。Dresselhaus和Rashba的贡献都被考虑在内。结果表明，磁振荡的模式极大地依赖于上述各项之间的比率。仅一种类型的k-线性项的存在产生拍频，即对应于自旋分裂子带的两个接近的谐波。然而，如果这两个贡献的强度是可比的，第三（中央）谐波出现在磁振荡的频谱。对于相等的贡献强度，只有中心谐波存在，振荡发生在一个单一的频率，虽然k-线性项仍然在哈密顿量。以舒布尼科夫-德哈斯效应为例，详细研究了自旋拍的这种抑制。
2004-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-induced magneto-oscillation phase anomalies in graphene bilayers
基于最简单的紧束缚近似，在只考虑最近邻相互作用的四带连续介质模型下，研究了石墨烯双层膜中布里渊区K点和K'点附近的磁振荡.该模型被用来构建各种载流子浓度和石墨烯平面之间的偏置强度的朗道图。量子力学和准经典的方法进行了比较。我们发现，量子磁振荡只是渐近周期性的，并达到准经典预测的频率为高指数的朗道能级。在无偏双层中，振荡的相位等于大质量费米子的相位。在反转对称性破缺的偏置双层膜中发现了反常的振荡相位行为。振荡频率再次趋向于准经典预测的振荡频率，这对于$K$和$K'$是相同的，但是量子方法产生对振荡相位的门可调谐校正，其对于K和K '在符号上不同。这些谷相关的相位修正引起，而不是一个单一的准经典系列的振荡，两个系列具有相同的频率，但在相位移动。
2010-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
