First-principles investigation of hydrogen adatoms on uniaxially strained graphene
我们对氢原子在单轴应变石墨烯上的吸附模式进行了第一性原理研究。模拟结果表明,吸附原子的吸附能对应变敏感。锯齿形应变石墨烯上的氢吸附原子倾向于形成垂直于应变方向的链状吸附模式,而扶手椅式应变石墨烯上的氢吸附原子则不能形成任何长程链状吸附模式。我们解释我们的结果在紧束缚模型和应变石墨烯的电子结构。单轴应变下的这些各向异性吸附行为表明获得规则的吸附模式和定制石墨烯的电子结构的方法。
2011-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Floquet second-order topological insulator in strained graphene
Chongqing University(重庆大学);Center of Quantum Materials and Devices, Chongqing University(重庆大学量子材料与器件中心)
本文通过结合单轴应变和可调入射角的非共振圆偏振光,在石墨烯中实现了Floquet高阶拓扑相,并利用有效Floquet哈密顿量的高频展开和第一性原理计算,证明了在有限几何结构中存在具有带隙边缘但稳健角模的二阶拓扑绝缘体。
2026-05-08 cond-mat.mes-hall
Quenching of exciton recombination in strained two-dimensional monochalcogenides
我们预测,长寿命的激子具有非常大的结合能也可以存在于一个或几个层的monocalcohalcogenides,如GaSe。我们的理论研究表明,尽管电子和空穴在空间中共存,但受径向局域应变场约束的激子不能复合。基于DFT计算得到的三带$\boldsymbol{k}\cdot \boldsymbol{p}$哈密顿量,在包络函数近似下计算了局域单粒子态。在电子-空穴对的基础上考虑了相关性,计算了激子基态的结合能和衰变率。局部应变和火山口型价带之间的相互作用,少层单硫族化合物的特征,创建本地化的电子和空穴状态具有非常不同的量子数,这阻碍了重组,甚至单重态激子。
2019-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evolution of the Berry curvature dipole in uniaxially strained bilayer graphene
University of Antwerp(安特卫普大学)
通过紧束缚模型研究单轴应变下双层石墨烯中贝里曲率偶极子的演化,发现其对参数化选择高度敏感,且面外压缩通过展宽狄拉克锥增强响应。
2026-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic ground state properties of strained graphene
在紧束缚近似下,我们考虑了应变石墨烯中的库仑相互作用和Hartree-Fock相互作用。计算了单轴应变下的多体能量色散关系、各向异性费米速度重整化和电荷压缩性。我们表明,准粒子的数量是敏感的均匀应变,事实上,它的符号。通过拉伸增强电荷可压缩性,并且通过压缩石墨烯片抑制电荷可压缩性。我们发现费米速度重整化沿着石墨烯形变的方向减少,与最近的实验观察吻合得很好。
2012-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theoretical 2D Raman band of strained graphene
在非正交紧束缚模型下研究了平面内单轴应变石墨烯的二维拉曼光谱。在非零应变下,所获得的2D带在应变角$0^{\circ}$和$30^{\circ}$处分裂成两个子带,或者在中间角处分裂成三个子带。系统地计算了在应变为-1%到3%的范围内,常用的激光光子能量为1.5 eV到3.0 eV时,二维子带的演化。导出了二维子带的应变率和色散率,并制成表格。特别地,这两个量显示高达50%的大变化。二维子带的结果可用于检测和监测纳米电子学应用中的石墨烯中的应变。
2013-03-26 cond-mat.mes-hall
Conductance signatures of electron confinement induced by strained nanobubbles in graphene
我们使用结合分子动力学-紧束缚模拟方案研究了应变纳米气泡对石墨烯纳米带电导特性的影响。我们详细描述了如何通过纳米气泡的存在来修改锯齿形或扶手椅型石墨烯纳米带的电导、态密度和电流密度。特别是,我们建立了低能量电子可以被限制在附近或内的纳米气泡的伪磁场图案之间的微妙的相互作用所创建的气泡,模式混合,和基板相互作用的形状。在不同的箝位条件下,限制的倏逝态和传播模之间的耦合可以增强,这转化为电导迹线中的Fano共振。
2015-09-26 cond-mat.mes-hall
Mapping of strained graphene into one-dimensional Hamiltonians: quasicrystals and modulated crystals
通过将紧束缚哈密顿量精确映射到一维调制链中,得到了任意单轴应变场下石墨烯的电子性质.对于周期性调制,系统表现出丰富的行为,包括准晶和调制晶体具有复杂的光谱,费米能隙和有趣的本地化特性。这些特征可以用势的无公度或公度性质来解释,在前一种情况下,这导致了倒易空间的密集填充。因此,通常的微扰理论方法在某些情况下会失效,这一点可以通过分析将模型解耦为二聚体的特殊动量来证明。
2014-06-01 cond-mat.mes-hall
Merging Dirac points and topological phase transitions in the tight-binding model on the generalized honeycomb lattice
研究了蜂窝格点上紧束缚模型中Dirac点的移动、合并和湮灭问题。我们得到了一个丰富的相图的拓扑相变的参数空间中的方向相关的跳跃。我们得到了三个Dirac点合并的条件和三临界点的条件。我们发现,只有非常小的第三近邻跳跃是足够的三个狄拉克点和三临界点的合并的存在,如果系统是充分的各向异性。当三个Dirac点合并时,态密度为$D(ε) \propto |ε|^{1/3}$,在三临界点处为$D(ε) \propto |ε|^{1/4}$.在光晶格、应变单层石墨烯或应变双层石墨烯上的超冷原子中实现这些拓扑相变是可能的。
2012-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fingerprints of a position-dependent Fermi velocity on scanning tunnelling spectra of strained graphene
石墨烯中的非均匀应变引起费米速度的位置依赖性,如最近通过扫描隧道光谱实验所证明的。在这项工作中,我们研究了位置相关的费米速度对应变石墨烯的局域态密度(LDOS)的影响,没有和存在一个均匀的磁场。从紧束缚计算得到的LDOS的变化成功地解释了狄拉克方法内的解析表达式。这些表达式还纠正了文献中忽略应变诱导各向异性的粗略费米速度替代。所报道的分析结果可能是有用的理解的非均匀应变效应的扫描隧道光谱的石墨烯,以及当它暴露于外部磁场。
2018-01-23 cond-mat.mes-hall
Pseudo magnetic field in strained graphene: revisited
我们重新审视的理论的伪磁场的应变诱导的石墨烯使用紧束缚的方法。本文对跳跃参数和晶格矢量的形变作了系统的展开,由此得到了低能电子赝磁场的表达式。我们推广和讨论以前的结果,并提出了一个新的有效的哈密顿。不同的条款的赝磁场表达式的贡献进行了研究,为一个模型的三轴应变剖面,并与完整的解决方案。我们的工作表明,以前提出的伪磁场表达式是有效的,直到合理的高应变15%,没有K依赖的伪磁场。
2013-04-26 cond-mat.mes-hall
Electronic states in a graphene flake strained by a Gaussian bump
石墨烯中应变的影响通常由伪磁矢量势来模拟,然而,伪磁矢量势是在小应变的极限下导出的。在实际情况下,考虑到石墨烯的非常高的应变容限(其可以高达25%),预期偏差。在这里,我们调查的伪磁场产生的高斯凸点,我们表明,它表现出显着的差异与数值紧束缚的结果。此外,我们还计算了具有扶手椅形边缘的六边形薄片的应变区的电子态。我们发现高斯凸块内部波函数的六重对称性与石墨烯基本方向上的应变效应直接相关:锯齿形和扶手椅形。低能电子被强烈地限制在扶手椅方向上,并且局限于单个子晶格的碳原子上。
2013-07-19 cond-mat.mes-hall
Analytical calculation of electron's group velocity surfaces in uniform strained graphene
利用紧束缚近似,分析得到了均匀应变下石墨烯的电子群速度。这种封闭的解析表达式对于计算应变石墨烯的电子、热和光学性质是有用的。这些结果允许理解当石墨烯受到强应变和非线性校正时电子的行为,通常的狄拉克方法不再有效。分析了单轴应变和剪应变的一些特殊情况.电子群速度的演变表明打破了三角形翘曲对称性,这是由一个翘曲一致的应变倒易晶格的对称性所取代。费米速度变为强各向异性,即对于一个强的纯剪应变(晶格参数的20%),两个不等价的狄拉克锥合并,在形变的其中一个主轴上费米速度为零。我们发现,非线性项是必不可少的,以描述附近或费米能量的电子的变形的影响。
2015-03-27 cond-mat.mes-hall
Next-nearest-neighbor Tight-binding Model of Plasmons in Graphene
本文研究了紧束缚模型中次近邻耦合对石墨烯等离激元激发谱的影响。最近邻紧束缚模型在下一篇论文中被用于计算等离子体激元光谱[1]。利用次近邻紧束缚模型推广了已有的结果。这两种方法都是基于石墨烯的介电函数和损耗函数的数值计算。在这里,我们比较了次近邻和最近邻紧束缚模型的等离子体激元谱,并发现两个模型的等离子体激元色散之间的差异。
2013-04-29 cond-mat.mes-hall
Band engineering and elastic properties of strained armchair graphene nanoribbons: semiconductor vs metallic characteristics
扶手椅型石墨烯纳米带中的奇数个锯齿形边缘及其机械性能(例如,杨氏模量、泊松比和剪切模量)对于石墨烯基光电子器件中的带隙工程具有潜在的兴趣。在本文中,我们考虑在扶手椅型石墨烯纳米带的扶手椅型边缘处用氢钝化,然后施加应变来调节带隙。使用密度泛函理论计算,我们的研究发现,精确控制应变可以允许调整带隙从半导体到金属,然后再次切换回半导体。此外,我们还表明,氢分子钝化的应变石墨烯纳米晶可以具有大的面外变形,展示了松弛形状石墨烯的性质。我们用结合能来表示氢引起的应变。最后,我们研究了应变对石墨烯纳米带力学性能的影响,这些力学性能可用于制作基于石墨烯纳米带的应变电子器件。
2019-01-03 cond-mat.mes-hall
Winding Berry dipole on uniaxially strained graphene/hBN/hBN moiré trilayers
本文结合从头算与紧束缚及半经典方法,研究单轴应变 graphene/hBN/hBN 莫尔三层结构,揭示局域势修正使 Berry 偶极子在莫尔晶格中转向并缠绕。
2024-12-13 cond-mat.mes-hall
Modified spin-orbit couplings in uniaxially strained graphene
本征和Rashba自旋轨道相互作用在应变石墨烯的紧束缚(TB)的方法进行了研究。通过将\emph{ab initio}能带结构拟合到TB结果,提取了石墨烯Slater-Koster(SK)参数对应变的依赖性。针对外加垂直电场作用下的应变石墨烯,提出了一种考虑自旋轨道耦合的广义低能有效哈密顿量.计算了修正Rashba强度和有效哈密顿量的其它参数对应变和电场的依赖关系。为了分析施加的应变对石墨烯的电子性质的影响,必须考虑晶格变形、跳跃幅度的修改和狄拉克点的移位。我们发现,使用应变,它是可能的,以控制强度的Rashba和内在的自旋轨道耦合以及能隙在移动的狄拉克点。同时,应变轻微地改变了狄拉克点周围的低能色散拓扑。我们描述了SOC引起的能量分裂作为应变的函数。
2019-02-07 cond-mat.mes-hall
Accurate tight-binding and continuum models for the $π$ bands of bilayer graphene
基于以碳原子为中心的最大局域Wannier波函数(MLWFs),我们推导了$AB$堆叠双层石墨烯的{ \em ab initio} $π$ -能带紧束缚模型,发现层内和层间跳跃的范围比常用的唯象紧束缚模型中假设的要长.从这个完整的紧束缚模型开始,我们推导出两个有效的模型,旨在提供一个方便的起点理论的$π$带的电子性质,通过实现准确度超过全宽度的$π$带,特别是在狄拉克点,在模型中具有相对较少的跳跃参数。简化的模型,然后比较与现象学Slonczewski-Weiss-McClure型紧束缚模型,努力澄清文献中存在的混乱,关于紧束缚模型参数符号。
2013-09-21 cond-mat.mes-hall
Tight-Binding Studio: A Technical Software Package to Find the Parameters of Tight-Binding Hamiltonian
我们提出了紧束缚工作室(TBStudio)软件包计算紧束缚哈密顿量从一组布洛赫能带从第一性原理理论,如密度泛函理论,Hartree-Fock计算或半经验能带结构理论。这将有助于有兴趣在紧束缚近似下用格林函数理论研究结构的电子性质的科学家。TBStudio是一个用C++编写的跨平台应用程序,具有用户友好且易于使用的图形用户界面设计。该软件采用Linear Algebra Package C接口库解决特征值问题,并采用标准高性能OpenGL图形库进行实时绘图。TBStudio及其示例和教程可以从tight-binding.com下载。
2019-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Eight-band calculations of strained InAs/GaAs quantum dots compared with one, four, and six-band approximations
采用八带应变相关的$\bf k\cdot p$哈密顿量计算了金字塔型InAs/GaAs量子点的电子结构.研究了应变对能带能量和导带有效质量的影响。单粒子的束缚态能量和激子的结合能计算为岛的大小的函数。八带的结果进行了比较,为一个,四个和六个波段,并从一个带近似的结果,其中m(r)是由应变的局部值确定。八带模型预测较低的基态能量和更多的激发态比其他近似。
1997-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band Gap of Strained Graphene Nanoribbons
利用紧束缚哈密顿量研究了应变石墨烯纳米带(GNR)的能带结构,该紧束缚哈密顿量与应变的类型和强度直接相关。与即使施加大的应变也能保持带隙接近于零的二维石墨烯相比,石墨烯纳米颗粒(GNR)的带隙对单轴应变和剪切应变都敏感。应变对GNR电子结构的影响强烈地依赖于它的边缘形状和结构指数。对于扶手椅型GNR,单轴弱应变以线性方式改变带隙,并且对于大应变,它导致带隙的周期性振荡。另一方面,剪切应变总是倾向于减小带隙。对于锯齿形GNR,应变的作用是改变GNR边缘的自旋极化,从而调制带隙。提出了一个简单的分析模型来解释扶手椅型GNR的带隙对应变的响应,这与数值计算结果相一致。
2010-01-20 cond-mat.mes-hall
Distribution of resonance widths in localized tight-binding models
我们数值分析散射共振宽度的分布在一维和准一维紧束缚模型,在本地化制度。我们检测和讨论的代数衰减的分布,类似的,但不相同,最近的理论预测。
2000-10-26 cond-mat.mes-hall
Pseudomagnetic focusing of valley-polarized beams in strained graphene
AGH University of Science and Technology(亚捷隆理工大学);University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);University of Antwerp(安特卫普大学);National Cheng Kung University(国立成功大学);Slovak Academy of Sciences(斯洛伐克科学院)
本文通过可扩展紧束缚模型研究应变石墨烯中赝磁输运,展示弯曲石墨烯带可实现谷极化聚焦电流与电导振荡,为应变电子学提供新框架。
2026-10-22 cond-mat.mes-hall
Gauge fields from strain in graphene
我们修改了紧密结合的方法,应变或弯曲的石墨烯在存在外部探针,如光电发射或扫描隧道显微镜实验。我们表明,紧束缚汉密尔顿量的连续极限中出现了额外项,这无法通过晶格变形引起的跳跃参数变化(编码在参数β中)来解释。这些与材料无关的额外耦合与标准耦合具有相同的数量级,并且具有几何原点。它们包括修正的位置依赖的费米速度和一个新的矢量场。我们表明,新的矢量场不耦合到电子像一个标准的规范场,没有?应变石墨烯中存在β独立的赝磁场。
2013-04-26 cond-mat.mes-hall
Multiple gaps in the tight-binding band of a pentagonal lattice
在五角晶格的紧束缚带中发现了多个能隙,与开罗五角晶格不同,这种晶格是由具有不同长度臂的不规则五边形组成的。严格求解紧束缚哈密顿量,得到色散关系和本征矢量的解析表达式。四个不同的带隙被确定为随着两个不同的间接带隙在哈里森点。在这个模型中的多个带隙可能会引起奇异的电子特性。
2017-02-26 cond-mat.mes-hall
Photo absorption enhancement in strained silicon nanowires: An atomistic study
采用半经验$sp^{3}d^{5}s^{*}$紧束缚(TB)和密度泛函理论(DFT)方法计算了硅纳米线(SiNW)的吸收光谱.讨论了直径、波函数对称性、应变和晶体学方向对吸收的影响。我们发现,压缩应变可以改变超过一个数量级的带边吸收由于改变波函数对称性。此外,相对于纳米线轴的光子偏振显著地改变了带边吸收。总的来说,[110]和[100]硅纳米线的带边吸收可以相差多达三个数量级。我们发现,与体硅相比,应变硅纳米线阵列可以更好地吸收红外光子(1.1 eV)约一百倍。最后,我们比较了一个完全数值和计算效率高的半解析方法,并发现它们都产生令人满意的值的带边吸收。
2017-07-24 cond-mat.mes-hall
Stability of boron nitride bilayers: Ground state energies, interlayer distances, and tight-binding description
我们研究了氮化硼的单层和双层能带结构。对于双层,不同的五个堆叠的基态能量使用DFT计算,以确定最稳定的配置。此外,层间距离为五种不同类型的堆叠中,可以发现硼-氮化物双层被确定。采用最小紧束缚模型对氮化硼双层膜的能带结构进行了计算,并通过紧束缚经验模型拟合DFT结果,得到了氮化硼双层膜的跳跃参数和在位能量。
2011-01-20 cond-mat.mes-hall
Tight-binding calculations of SiGe alloy nanocrystals in SiO2 matrix
在经验紧束缚方法中,我们研究了镶嵌在SiO2基体中的球形SiGe纳米晶体的电子态。能量和谷结构作为Ge成分和尺寸的函数。计算结果表明,超热电子与宽带隙矩阵中的电子混合是可能的,这种混合强烈地依赖于锗的组成。
2019-01-14 cond-mat.mes-hall
Silicane and germanane: tight-binding and first-principles studies
本文采用第一性原理和紧束缚模型研究了二维硅烯和锗烯的氢化衍生物硅烷和锗烷。我们发现,材料是稳定的独立形式,分析的轨道组成,并推导出一个紧束缚模型,使用第一性原理计算,以适应参数。
2014-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
LDA+U and tight-binding electronic structure of InN nanowires
在本文中,我们采用结合{ \it ab initio}和紧束缚的方法来获得氢化InN纳米线的电子和光学性质。我们首先讨论InN能带结构的纤锌矿结构计算在LDA+U的水平,并使用此信息来提取所需的参数的经验紧束缚实现。这些参数,然后计算InN纳米线的电子和光学性质的直径范围内,将无法负担的{ \it从头算}技术。大纳米线的结果的可靠性进行了评估,明确比较的电子结构的小直径线研究在LDA+U和紧束缚水平。
2013-09-25 cond-mat.mes-hall
Finite temperature magnon spectra in yttrium iron garnet from mean field approach in tight-binding model
本文从紧束缚模型和最近邻交换作用出发,研究了有限温度下钇铁石榴石的磁振子谱。由于热磁振子激发的自旋减少考虑通过平均场近似的本地自旋,发现是不同的两套铁原子。得到的自旋波带隙的温度依赖性与实验结果吻合较好。我们发现只有两种磁振子模与铁磁共振有关。
2017-12-27 cond-mat.mes-hall
Effect of weak impurities on conductivity of uniaxially strained graphene
我们研究的主要目标是研究变形(足够大以建立非零间隙)对不纯石墨烯的电输运性质的影响。为了实现这一目的,我们实现了模拟包,允许进行数值计算的导电性和流动性的石墨烯样品进行两种类型的单轴应变:沿锯齿形和扶手椅边缘。所有数值计算都是在Kubo-Greenwood方法和紧束缚模型中进行的。输运性质的情况下,杂质原子描述的弱短程散射势的存在进行了研究。考虑了各种变形值。单轴应变作为电子散射的附加源,因此,可以强烈地影响石墨烯的迁移率和电导率,并引入其电子输运性质的各向异性。
2017-12-23 cond-mat.mes-hall
Spectrum and diffusion for a class of tight-binding models on hypercubes
提出了一类无限维超立方体上各向异性紧束缚模型的精确可解性。能量谱的解析计算,并示出是分形和/或绝对连续的值跳变参数。在这两种情况下,推导出的频谱和扩散指数。主要的结果是,即使频谱是绝对连续的,波包的扩散指数可能是0和1之间的任何值,这取决于模型的类别。
1998-11-23 cond-mat.mes-hall
Triaxially strained suspended graphene for large-area pseudo-magnetic fields
应变工程化的石墨烯最近已经获得了很多关注,这是由于通过伪磁场能够产生大量能隙的可能性。虽然理论工作提出了通过沿三个结晶方向使单层石墨烯应变来产生大面积伪磁场的可能性,但这种有前途的设备的明确实验证明仍然难以捉摸。在此,我们实验证明了一个三轴应变悬浮石墨烯结构,有可能拥有大规模和准均匀的伪磁场。我们的结构采用了独特设计的金属电极,既作为应力源和电流注入的金属接触。拉曼表征和紧束缚模拟表明,在微米级区域实现伪磁场的可能性。电流-电压测量证实了石墨烯的有效电流注入,显示了我们的器件在新型光电应用中的潜力。我们还从理论上提出了一种基于光子晶体的激光器结构,该结构在均匀伪磁场下获得与空间区域重叠的强局域光场,从而为实现石墨烯激光器提供了一条实用路线。
2022-02-09 cond-mat.mes-hall
Optical matrix elements in tight-binding models with overlap
我们研究了经验紧束缚模型中轨道重叠对光学矩阵元的影响。经验紧束缚模型假设(类原子)状态的正交基和忽略原子内部分的对角坐标算子。结果表明,从一个原子的基础,这是不正交的,正交化过程中诱导的坐标算子的原子内矩阵元和扩展的有效哈密顿量的范围。我们分析了简单的紧束缚模型,表明非正交性在光学矩阵元中起着重要的作用。此外,该程序给出了Boykin [Phys. Rev \textbf{B} 57,1620(1998)]为了描述在经验紧束缚模型中被忽略的Dresselahaus项而引入的最近邻自旋轨道相互作用的形式证明。
2005-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge transport through interfaces: a tight-binding toy model and its implications
紧束缚(TB)的电子结构玩具模型的帮助下,我们调查的异质界面的参数匹配。我们表明,虚晶近似,通常用于此目的,可能不尊重潜在的对称性的电子结构。作为一种替代方法,我们提出了一种方法,这是在连续空间量子力学的波函数匹配的动机。我们表明,这种方法遵守所需的对称性,并可以应用于简单的带到带的过渡。扩展到多个接口和更复杂的TB模型进行了讨论。
2013-06-27 cond-mat.mes-hall
Valley-dependent Lorentz force and Aharonov-Bohm phase in strained graphene p-n junction
石墨烯pn结中的Veselago透镜聚焦有望实现新一代电子光学器件。然而,应变引起的Aharonov-Bohm干涉在pn结中的影响以前没有讨论过。我们提供了一个实验上可行的设置Veselago透镜的基础上,其中的应变的存在下,可以导致在山谷依赖的洛伦兹力和Aharonov-Bohm干涉。特别是,通过采用格林函数和紧束缚方法,我们研究了应变引起的位错和线缺陷在pn结,并显示如何产生Aharonov-Bohm相位和干扰可以检测。此外,对于不同的应变配置,例如对应于波纹状石墨烯,我们发现由虚拟磁场诱导的谷分裂的强签名。我们的建议可能是有用的映射弹性形变和缺陷,并为研究石墨烯谷依赖效应。
2019-04-30 cond-mat.mes-hall
Band structures of strained Kagome lattices
本研究采用紧束缚模型与反点模型,理论探究单轴应变下kagome晶格的能带演化,发现狄拉克点随应变移动,y向拉伸应变可使平带变为沿ky无色散、kx有色散的各向异性部分平带,为应变调控kagome材料能带提供了依据。
2023-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microwave emulations and tight-binding calculations of transport in polyacetylene
在单电子近似下,利用微波模拟测量和紧束缚计算研究了顺式和反式聚乙炔链的电子输运。在仿真中,我们考虑到不同的电子耦合,由于双键导致耦合二聚体链。相对耦合常数由DFT计算调整。对于足够长的链的运输带隙观察,如果双键存在,而对于相同的耦合没有带隙打开。带隙也可以在相对短的链中观察到,如果不存在额外的边缘原子,其在带隙内引起强的共振峰。实验结果与我们用非平衡格林函数方法计算的紧束缚相一致。紧束缚计算表明,它是至关重要的,包括第三近邻耦合,以获得在顺式聚乙炔的间隙。
2016-11-10 cond-mat.mes-hall
Linear response of twisted bilayer graphene: continuum vs. tight-binding models
我们提出了一个扭曲双层石墨烯的线性响应计算。计算进行了连续和紧束缚模型,目的是评估前者的有效性。所有定性的重要特征以前我们报道过[T. Stauber等人,Phys. Rev. Lett. 120,046801(2018)]的连续介质模型中的德鲁德矩阵也存在于紧束缚计算中,随着扭转角的减小,定量一致性增加。这些特征包括与等离子体模式相关的手性纵向磁矩,以及中性点周围的异常逆流,更好地解释为顺磁响应。我们已经解决了德鲁德和平衡响应之间的差异,并表明,轨道顺磁性是一个平行的磁场的平衡响应超过一个实质性的掺杂区域周围的中性点。在紧束缚计算中,手征也使得平衡响应表现出与层间键的非垂直特征相关的非平凡电流结构。
2018-09-10 cond-mat.mes-hall
Multi-orbital tight binding model for cavity-polariton lattices
在这项工作中,我们提出了一个紧束缚模型,可以用最少的参数来描述激子极化激元晶格的能带结构。该模型基于$s$和$p$非正交光子轨道,忠实地再现了极化激元石墨烯带的实验结果。重点分析了非正交性、轨道间相互作用和光子自旋轨道耦合对体能带和边缘态偏振和色散的影响。
2019-07-31 cond-mat.mes-hall
Topological insulators, spin, and the tight-binding method
作为最早提出的拓扑保护态之一,石墨烯中的量子自旋霍尔效应关键地依赖于布里渊区的K/K'点处的自旋相关能隙的存在。使用紧束缚的不变量的方法的基础上制定的,我们确定了这样一个内在的差距的起源由自旋轨道相互作用所造成的π轨道之间的三个中心的相互作用。这种方法结合了所有的对称性兼容的相互作用,以前被忽视,并有更广泛的应用第一性原理计算和紧束缚方法之间的比较。它还确定了一个修正Halfton模型及其推广,其中纳入了自旋自由度,并再现了石墨烯中量子自旋霍尔效应所需的所有显着特征。
2013-07-09 cond-mat.mes-hall
Construction of optimized tight-binding models using \textit{ab initio} Hamiltonian: Application to monolayer $2H$-transition metal dichalcogenides
本文提出了一种基于原子轨道的优化紧束缚模型,通过截断全DFT哈密顿量并减少能带结构的定量偏差,精确重现了单层$2H$过渡金属硫族化合物的局部电子性质和自旋相关性质。
2024-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tight-binding dispersion of the prismatic pentagonal lattice
精确求解了棱柱形五角晶格上的紧束缚哈密顿量,得到了色散关系和本征矢的解析表达式。这个格子是由棱柱形五边形,这是从开罗五边形不同。得到了六种不同的色散关系和总态密度。色散关系关于参数空间中特定点处的零能量是对称的。虽然开罗五边形晶格中发现了一个大的能隙,但在这种棱柱形五边形晶格的紧束缚能带结构中没有发现能隙和狄拉克锥。相反,在能带结构中的两个不同的能量值处已经确定了一对范霍夫奇点。
2017-09-12 cond-mat.mes-hall
Scattering by linear defects in graphene: a tight-binding approach
我们开发了一个分析散射形式主义计算周期性缺陷线内的紧束缚模型的石墨烯的透射率。我们首先用一个相对简单的例子来说明这个方法,即只含五边形的缺陷线。然后,处理更复杂的缺陷线,即zz(558)和zz(5757)缺陷线。形式主义的发展,只使用简单的紧约束的概念,减少了问题的矩阵操作,可以很容易地制定出任何计算代数计算器。
2013-07-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Tight-binding description of inorganic lead halide perovskites in cubic phase
针对无机卤化铅钙钛矿能带结构特性,提出基于sp3d5s*基组的标准经验紧束缚模型,实现了与DFT计算的高精度拟合,为低成本原子级模拟钙钛矿纳米结构提供了有效方法。
2021-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tight-binding study of interface states in semiconductor heterojunctions
在紧束缚模型下研究了突变半导体异质结中的局域界面态。其目的是提供一个微观的基础上的包络函数近似的两带模型的基础上类似的研究结果。在二维描述中,紧束缚哈密顿量被构造成使得两带模型的类狄拉克体谱在连续极限恢复。异质结中的局部化状态示出的条件下发生的两个带模型的等效。特别是,浅的界面状态被确定在非反转结相交的体色散曲线。作为一个具体的例子,GaSb-AlSb异质结被认为是。在紧约束描述下分析了包络函数逼近的匹配条件。
2001-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic Structure Theory of Strained Two-Dimensional Materials with Hexagonal Symmetry
基于Wannier变换的{ \it ab initio}密度泛函理论计算方法,推导了应变石墨烯、六方氮化硼和过渡金属二硫属化合物的电子紧束缚哈密顿量.我们的微观模型包括应变效应,以领先的顺序,尊重六方晶体对称性和本地晶体配置,并超出了中心力近似,假设只有成对的距离依赖。基于这些模型,我们还推导和分析了有效的低能哈密顿量。我们的{ \it ab initio}方法补充了这种有效的低能量哈密顿量的对称群表示的建设,并提供了每一个严格允许的项的系数值。这些模型与电子器件应用的设计相关,因为它们提供了用于描述电子与包括声子、自旋和电磁场在内的其他自由度的耦合的框架。这些模型也可以作为探索有趣的量子相的多体系统物理的基础。
2018-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A many-electron tight binding method for the analysis of quantum dot systems
本文提出了一种利用原子紧束缚波函数基的全组态相互作用计算多电子能量和本征函数的方法。这种方法捕获电子相关性以及原子效应,并且非常适合于包含很少电子的固态量子点系统,其中谷物理和无序对器件行为有显著贡献。以双电子硅双量子点为例,给出了计算结果。
2012-02-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Analytic view on N body interaction in electrostatic quantum gates and decoherence effects in tight-binding model
在紧束缚近似下,给出了量子交换和Hadamard门的解析解。利用紧束缚简化模型和省略自旋自由度的薛定谔形式,解析地描述了两个相互作用电子在局域势约束下的退相干效应.所得结果可推广到N个静电相互作用量子体受局域势约束的情形(N-量子比特),该系统代表任意具有N1/N-N1输入/输出的静电量子门.给出了系统随时间演化的数学结构。索引术语:量子计算,纠缠,单电子器件,位置相关量子比特,Q-交换门,量子CMOS
2019-12-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Waiting time distributions of noninteracting fermions on a tight-binding chain
我们考虑紧束缚链上非相互作用费米子之间的等待时间分布。我们计算了量子点接触的等待时间分布,并发现了一个交叉从Wigner-Dyson统计在完全传输泊松统计接近夹断的散射理论预测。此外,我们考虑几个量子点结构,我们可以关联的振荡的等待时间分布的内能尺度的散射体。与散射理论和广义主方程的详细比较。我们专注于介观导体,但我们的紧束缚模型也可以在冷原子气体中实现。
2014-06-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological tight-binding models from non-trivial square roots
我们描述了一个通用的机制,提供了一个丰富的,拓扑非平凡的能带结构紧束缚模型。该机制是代数性质,并导致紧束缚模型,可以解释为一个非平凡的平方根的父晶格哈密顿-在类比的通道从克莱因-戈登方程狄拉克方程。在紧束缚的设置,平方根操作承认诱导光谱对称性的代价破碎的晶体对称性。正如我们在一个简单的一维例子中详细说明的那样,突现的和继承的光谱对称性为能隙提供了独立的拓扑量子数,这些量子数控制着拓扑保护态的形成。我们还描述了该系统在硅光子结构中的实现,概述了在更高维度中的应用,并提供了一个一般的论点的起源和性质的紧急对称性,这是典型的非对称性。
2017-02-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Emergent gravity in the cubic tight-binding model of Weyl semimetal in the presence of elastic deformations
我们考虑紧束缚模型与立方对称性,可能是相关的描述某一类外尔半金属。我们考虑到弹性形变的半金属通过修改跳跃参数。这种修正导致了出射规范场的出现和与坐标相关的各向异性费米速度。后者可以解释为突现的引力场。
2015-08-18 cond-mat.mes-hall hep-th
Exchange coupling and current-perpendicular-to-plane giant magneto-resistance of magnetic trilayers. Rigorous results within a tight-binding single-band model
结果表明,在弹道区,电流垂直于平面巨磁电阻(CPP-GMR)振荡与交换耦合(J)振荡有很强的相关性。巨磁电阻和J在严格可解的紧束缚单带模型中被平等对待。强相关性包括共享渐近相同的周期,由间隔费米面,和振荡与不同的间隔厚度主要在相反的阶段。
1996-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci