Scattering theory and ground-state energy of Dirac fermions in graphene with two Coulomb impurities
我们研究了含两个库仑杂质的带隙石墨烯单层中狄拉克费米子的物理性质。对于杂质电荷相等的情况,我们用原子轨道线性组合(LCAO)方法讨论了基态能量。对于库仑中心的相反电荷,在大距离处产生电偶极子势。我们提供了相应的低能量散射问题的非微扰分析。
2014-06-22 cond-mat.mes-hall
Short-range defects contribution to the monolayer graphene resistivity
利用我们推导的单层石墨烯短程缺陷的电子散射矩阵描述了电阻率与电子密度的关系。有人认为,大的带电缺陷密度是不可能在悬浮的石墨烯和石墨烯躺在沟槽上方。
2011-11-03 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
Intervalley scattering by charged impurities in graphene
谷间带电杂质散射过程进行检查。结果表明,杂质与库仑相互作用使散射几率增加了索末菲因子$F_Z\propto ε^{2\sqrt{1-4g^2}-2}$,其中$ε$为电子能量,$g$为库仑相互作用的无量纲常数.
2014-12-25 cond-mat.mes-hall
Microwave and millimeterwave electrical permittivity of graphene monolayer
实验研究了石墨烯单层在5-40 GHz范围内的有效介电常数,该范围包括微波和毫米波频谱的较低部分。使用放置在沉积在Si/SiO2上的石墨烯单层薄片上的耦合共面波导进行测量。与一些初始预测相反,石墨烯单层的有效介电常数在上述频率范围内略有下降,平均值为3.3。
2013-09-04 cond-mat.mes-hall
Long-range exchange interaction between magnetic impurities in graphene
研究了导电电子介导的石墨烯上杂质(吸附原子)之间的有效自旋交换耦合,作为电子-吸附原子相互作用的在位能量$U$的势部分的强度的函数。随着$U$的增加,交换耦合变得长程,主要由能量接近狄拉克点的杂质能级决定。当吸附原子驻留在相对的子晶格上时,它们的交换耦合,通常是反铁磁的,在杂质能级穿过狄拉克点的特定距离处变得铁磁和共振增强。
2016-10-27 cond-mat.mes-hall
Electrons scattering in the monolayer graphene with the short-range impurities
研究了单层石墨烯中电子在局域化学势和局域能隙两种短程扰动下的散射问题。考虑了石墨烯的零能隙和非零能隙两种类型。所确定的S矩阵可用于计算电导和光吸收等观测量。
2009-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Large contrast enhancement of graphene monolayers by angle detection
通过光学检查鉴定剥离的石墨烯单层。为了提高单层膜的检测性能,我们研究了90 nm SiO $_2$ /Si衬底上石墨烯的光学对比度随角度的变化关系。我们观察到通过改变偏振和光入射角的石墨烯的可见性的显着增强。该方法可用于检测新衬底设计上的石墨烯,例如基于GaAs/AlAs的材料,其具有更清洁的表面。
2009-06-22 cond-mat.mes-hall
Electron Tunneling in Monolayer and Bilayer Graphene
利用全紧束缚模型研究了单层和双层石墨烯晶格中电子隧穿势垒的行为。重点讨论了共振隧穿特性和谷间散射几率。结果表明,单层和双层石墨烯的垂直入射透射概率表现出不同的性质。计算结果表明,石墨烯体系中的谷电子可以通过改变外电势的结构参数来检测、产生和控制。
2008-08-22 cond-mat.mes-hall
Effect of charged impurity correlation on transport in monolayer and bilayer graphene
我们研究了单层和双层石墨烯的输运性质,同时考虑到带电杂质空间分布的相关性。特别是,我们发现,实验观察到的石墨烯电导率的次线性缩放可以自然地解释为库仑无序中的杂质相关效应引起的,没有必要假设除了带电杂质的存在下的短程散射中心。我们发现,在双层石墨烯中,杂质之间的相关性也会导致在较高载流子密度下电导率的缩放发生交叉。我们发现,在带电杂质之间的相关性的存在下,电导率依赖于非线性的杂质密度$n_i$,甚至可以增加与$n_i$。
2012-02-24 cond-mat.mes-hall
Spectral and optical properties of doped graphene with charged impurities in the self-consistent Born approximation
在自洽玻恩近似下,讨论了掺杂(或门控)长距离带电杂质的石墨烯的光谱和输运性质。它示出了如何,杂质浓度$n_{imp}\gtrsim n$的有限DOS出现在狄拉克点,一个粒子的寿命不再与费米动量成线性比例,和谱函数中的线型成为非洛仑兹。这些行为不同于玻恩近似下的计算结果。我们还计算的光学电导率从久保公式使用自洽计算的光谱函数在带电杂质的存在下。
2011-05-27 cond-mat.mes-hall
Theory of charged impurity scattering in two dimensional graphene
我们回顾了在石墨烯附近的带电杂质的物理。库仑杂质的长程性质影响基态密度分布的性质以及石墨烯的输运性质。我们讨论了单个库仑杂质的屏蔽和在许多随机分布杂质存在下石墨烯的系综平均密度分布。最后,我们讨论了石墨烯的输运性质,由于散射带电荷的杂质在低和高的载流子密度。
2008-12-10 cond-mat.mes-hall
RKKY interaction between adsorbed magnetic impurities in graphene: symmetry and strain effects
对碳基自旋电子学的兴趣日益增长,激发了最近对石墨烯中RKKY相互作用的一些理论研究,目的是确定嵌入的磁矩之间的最有利的能量排列。未掺杂石墨烯中的RKKY相互作用比传统二维材料的预期衰减更快,最近的研究表明,许多过渡金属杂质所青睐的吸附构型可能导致更短范围的衰减和可能的符号变化振荡。在这里,我们表明,这些功能出现在一个数学上透明的方式时,对称性的配置包括在计算中。此外,我们表明,通过打破石墨烯晶格的对称性,通过单轴应变,RKKY相互作用的衰减率,因此范围,可以显着改变。我们的研究结果表明,石墨烯中吸附的杂质之间的磁相互作用可以通过对这些系统进行仔细的应变工程来操纵。
2013-07-04 cond-mat.mes-hall
Gap-modulated doping effects on indirect exchange interaction between magnetic impurities in graphene
磁性杂质的稀释分布被假定为存在于掺杂的石墨烯中。我们计算了两个磁性杂质之间的相互作用能,这两个磁性杂质通过掺杂的传导电子通过间接交换或Ruderman-Kittel-Kasuva-Yosida(RKKY)相互作用耦合。当前模型是半填充的$AB$晶格结构。我们的计算是基于延迟格点格林函数形式主义的动量-能量空间,这是采用线性响应理论,以确定在坐标空间中的磁化率。当磁性杂质被放置在该结构的$A$和$B$亚晶格位置上时,得到了带隙石墨烯的分析结果。已经发现,由于能隙的存在,这种在确定自旋排序中很重要的相互作用对于掺杂石墨烯中的$AA$和$BB$交换能是显著不同的,并且归因于局部场在$A$和$B$子晶格上不相等的结果。对于掺杂的石墨烯,从铁磁到反铁磁的所有三种RKKY相互作用的振荡随着费米能量的增加而被能隙在幅度和相位上显著修改。另外,$AB$交换能可以通过未掺杂石墨烯的带隙的存在而改变,但由于掺杂的传导电子的主导作用,掺杂的石墨烯不存在带隙。
2012-11-21 cond-mat.mes-hall
Anisotropic quantum transport in monolayer graphene in the presence of Rashba spin-orbit coupling
我们研究了单层石墨烯晶格中自旋相关的电子隧穿Rashba势垒。利用传输矩阵方法,得到了手征粒子的自旋相关输运性质。结果表明,石墨烯片在Rashba自旋轨道势垒的存在下将充当电子自旋反转器。
2013-03-21 cond-mat.mes-hall
Energy levels of monolayer -- AA-stacked bilayer graphene quantum dots
本文研究了由单层石墨烯的圆形量子点和无限单层石墨烯的圆形量子点组成的混合系统的能谱电子性质。我们建立了相关的能级和波函数使用连续介质模型和锯齿形边界条件在石墨烯单层-双层界面的分析结果。我们研究了垂直磁场、量子点半径和电场对这两种混合量子点的影响。我们将我们的结果与以前发表的工作进行比较,并探索这种混合系统量子点的潜在用途。
2021-07-29 cond-mat.mes-hall
Potential and spin-exchange interaction between Anderson impurities in graphene
研究了石墨烯中由传导电子介导的共振磁性安德森杂质之间的有效相互作用,该相互作用是杂质的现场能级强度和与传导电子耦合的幅度的函数。相互作用的符号和性质取决于杂质是否位于相同或相反的子晶格上。对于相同的(相反的)子晶格,潜在的相互作用是吸引(排斥)在弱耦合限制与$1/R^3$依赖于距离;相互作用反转的符号,并成为排斥(吸引)在强耦合限制,并显示$1/R$行为。自旋交换耦合在大距离和小距离都是铁磁(反铁磁)的,但在中等距离时会反转符号并变成反铁磁(铁磁)。对于相反的亚晶格,有效的自旋交换耦合共振增强的距离处的能级交叉的狄拉克点。
2018-02-17 cond-mat.mes-hall
Suppression of decoherence in a graphene monolayer ring
研究了强磁场对相干输运的影响。制备了单层石墨烯量子环,观察到了Aharonov-Bohm效应。对于增加的磁场幅度,出现更高的谐波。这一现象是由于自旋翻转散射的减少而增加了相位相干长度。
2014-07-31 cond-mat.mes-hall
Impurities and electronic localization in graphene bilayers
我们分析了具有Bernal堆积和低浓度吸附原子的双层石墨烯的电子性质。假设宿主双层位于衬底的顶部,我们考虑杂质仅吸附在上层的情况。我们将非磁性杂质描述为与碳的pz态杂化的单个轨道。分析了在垂直于层的栅电场存在和不存在时杂质掺杂对局域态密度的影响。我们在不同的区域寻找安德森局域化并估计局域化长度。在偏置系统中,强局域杂质态部分地填充了场致能隙。有趣的是,这些态的结构、分布和局域化长度依赖于场的极化。
2015-03-10 cond-mat.mes-hall
Green functions of electrons in monolayer and bilayer graphene in a magnetic field
利用Whittaker函数,得到了磁场作用下电子在单层和双层石墨烯中运动的稳态二维二分量薛定谔方程的格林函数的封闭表达式.
2011-02-16 cond-mat.mes-hall
Magnetism of Substitutional Co Impurities in Graphene: Realization of Single $π$-Vacancies
采用{ \it ab initio}计算方法研究了置换掺杂Co(Co $_{sub}$)原子的单层石墨烯的结构、电子和磁性.我们关注Co是因为在传统的铁磁元素(Fe、Co和Ni)中,只有Co $_{sub}$原子在石墨烯中诱导自旋极化。我们的研究结果表明,在石墨烯中的Co替代杂质的复杂的磁性,这是映射到简单的模型,如$π$ -空位和海森堡模型。在我们的工作中建立的链接可以用来将纳米结构的工程与有缺陷的石墨烯中的$π$模型的结果联系起来。原则上,这里考虑的结构可以使用电子辐照或Ar $^+$离子轰击来制造,以产生缺陷并同时沉积Co。
2009-06-30 cond-mat.mes-hall
Interactions and magnetic moments near vacancies and resonant impurities in graphene
研究了空位和共振散射体对石墨烯中电子相互作用的影响。我们将动力学平均场论与量子蒙特卡罗模拟相结合,使我们能够处理超越Hartree-Fock近似的非微扰量子涨落。这种相互作用使共振的宽度变窄,并引起居里磁化率,从而发出局部磁矩形成的信号。在低温下磁化率的饱和的情况下表明,本地的时刻和传导电子之间的耦合是铁磁的。
2011-04-12 cond-mat.mes-hall
Strong Spin-Orbit Interaction Induced in Graphene by Monolayer WS$_2$
我们证明了单层WS $_2$在石墨烯中诱导的强各向异性自旋轨道相互作用(SOI)。直接比较石墨烯/单层WS $_2$和石墨烯/体WS $_2$系统的磁输运测量结果表明,单层过渡金属二硫属化物(TMD)可以诱导比体更强的SOI。详细的弱反定域化曲线的理论分析给出了一个估计的自旋轨道能量($E_{\rm so}$)高于10毫电子伏。对诱导SOI的对称性也进行了讨论,占主导地位的$z$ $\rightarrow$ $-z$对称SOI只能解释实验结果。通过Elliot-Yafet(EY)机制的自旋弛豫和反常电阻随着温度接近Dirac点而增加,表明石墨烯中诱导的Kane-Mele(KM)SOI。
2018-04-11 cond-mat.mes-hall
Resonant scattering by magnetic impurities as a model for spin relaxation in bilayer graphene
我们建议,所观察到的双层石墨烯的自旋弛豫是由于磁性杂质的共振散射。我们分析了二聚体和非二聚体上吸附原子的共振散射模型,发现只有前者在电荷中性点处产生窄共振。与单层石墨烯相反,石墨烯双层中测量的自旋弛豫速率随着载流子密度的增加而增加。虽然人们普遍认为,不同的机制必须在两种结构中发挥作用,我们的模型解释了这种行为,而自然的不同的加宽尺度相同的基础共振过程。不仅我们的结果-使用强大的和第一性原理的启发参数-同意与实验,他们还预测实验可测试的急剧下降的自旋弛豫率在高载流子密度。
2016-02-29 cond-mat.mes-hall
Ballistic transport properties in pristine-doped-pristine graphene junctions
我们研究了位于两个干净的石墨烯引线之间的具有构型平均杂质的单层石墨烯中的弹道电子输运。结果表明,电子的透射率强烈地依赖于杂质的浓度和入射能量。反过来,使用Landauer形式主义计算的电导显示出类似的行为,在实验工作中发现的作为施加电压的函数的不同浓度的杂质在低温的限制。在零偏压的极限下,电导出现一个极小值,当杂质浓度较高时,电导降至零。这些结果对于探索电子在掺杂石墨烯中的隧穿机制具有重要意义。
2014-05-27 cond-mat.mes-hall
Superlattice of resonators on monolayer graphene created by intercalated gold nanoclusters
在这里,我们报告一种“新”类型的排序,允许修改的石墨烯单层(ML)的电子结构。我们已经在顶层单层石墨烯和外延石墨烯的缓冲层之间插入了小的金簇。我们发现,这些集群扰动ML石墨烯上的准粒子,并作为量子点创建一个超晶格的共振器上的石墨烯ML,揭示了一个强大的模式的驻波。使用傅里叶变换扫描隧道光谱学对驻波图案的详细分析强烈地表明,这种现象可以由石墨烯的能带结构的强烈修改和(或)由电荷密度波(CDW)引起,其中涉及范霍夫奇点的大扩展。
2010-06-30 cond-mat.mes-hall
Transmission through a boundary between monolayer and bilayer graphene
在有效质量模型下,研究了锯齿型和扶手椅型两种边界条件下单层和双层石墨烯之间的电子传输。由于双层石墨烯中存在倏逝波,因此行进模式彼此良好连接。通过边界的透射强烈地依赖于入射角,并且在K点和K'点之间的依赖性相反,导致透射波的谷偏振。
2010-08-26 cond-mat.mes-hall
Fractal Butterflies of Dirac Fermions in Monolayer and Bilayer graphene
我们提出了一个概述的理论理解霍夫施塔特蝴蝶在单层和双层石墨烯。在简要介绍了过去在传统半导体系统中的工作之后,我们讨论了单层和双层石墨烯的新的电子性质,这些性质有助于实验检测能谱的分形性质。我们讨论了石墨烯中莫尔条纹的理论背景。这种模式是决定蝴蝶结构的关键。我们还讨论了电子-电子相互作用在石墨烯蝴蝶图案中的作用。最后,我们讨论了蝴蝶搜索的未来前景,特别是相互作用的狄拉克费米子。
2014-08-19 cond-mat.mes-hall
Boltzmann conductivity of ferromagnetic graphene with magnetic impurities
我们在弛豫时间近似和半经典玻尔兹曼方法下研究了短程磁散射体存在下自旋极化石墨烯的电导率。巡游电子从多数自旋子带到少数自旋子带的自旋翻转散射导致在有限温度下电阻率最小。虽然这种行为让人想起著名的近藤效应,但它有一个完全不同的起源,在几个方面与近藤效应不同。特别地,与近藤效应不同,这是单粒子现象,并且它不需要杂质的磁矩与巡回电子的自旋之间的反铁磁耦合。
2013-09-23 cond-mat.mes-hall
Microscopic theory for electron hydrodynamics in monolayer and bilayer graphene
电子的行为就像一个经典流体的动量分布函数,在空间和时间上变化缓慢时,量子力学载流子-载流子散射占主导地位的所有其他散射过程。最近在单层和双层石墨烯中的实验已经报道了超净设备中这种流体动力学电子行为的签名。在这项理论工作中,从微观处理的电子-电子,电子-声子和电子-杂质的相互作用内的随机相位近似,我们表明,单层和双层石墨烯都主机两个不同的流体动力学制度。我们预测,双层石墨烯的流体动力学窗口比单层石墨烯更强,并且具有与“肺形”相反的特征“V形”。最后,我们崩溃的实验数据到一个普遍的障碍有限的理论,从而证明所观察到的违反Wiedemann-Franz定律在单分子膜中发生在一个政权占主导地位的杂质引起的电子空穴水坑。
2017-10-27 cond-mat.mes-hall
Layer-selective chirality switch in bilayer graphene intercalated by Janus monolayers
Institute of Informatics, Slovak Academy of Sciences(斯洛伐克科学院信息学研究所);Faculty of Physics, University of Belgrade(贝尔格莱德大学物理学院)
研究了用Janus单层插入双层石墨烯,通过第一性原理计算等方法,发现能诱导面内Rashba自旋纹理层选择性开关,可独立控制自旋电流方向,为门可调、层选择性自旋电子器件提供了有前途的平台。
2026-08-21 cond-mat.mes-hall
Buckled circular monolayer graphene: a graphene nano-bowl
我们采用非平衡分子动力学模拟研究了圆形单层石墨烯在径向载荷作用下的稳定性。当单层石墨烯受到径向应力时,在一些小的圆形应变($\sim 0.4%$)之后,它会膨胀并弯曲成新的碗状形状。由屈曲门槛值前的应力-应变线性关系计算了杨氏模量,与实验结果吻合较好。给出了弹性理论对径向应力板屈曲临界值的预测,并将其结果与原子模拟结果进行了比较。利用Jarzynski等式估计了非压缩态和屈曲态的自由能之差。从自由能的计算,我们得到的最佳半径的系统感觉到最小的边界应力。
2010-12-23 cond-mat.mes-hall
Monovalent impurities on graphene: midgap states and migration barriers
石墨烯上的单价杂质可以分为离子键和共价键杂质。共价杂质导致普遍的中间带隙状态,因为杂质旁边的碳原子有效地从石墨烯π带去耦。石墨烯的电子结构抑制了这些杂质的迁移,使通用的中间带隙非常稳定。对于中性共价键杂质,这种影响最强。离子键杂质的迁移势垒通常小于0.1eV。预测了阴离子和阳离子之间关于它们的吸附位点和它们的势能景观的拓扑结构的不对称性。
2009-03-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Magnetocapacitance of a graphene monolayer
我们提出了一个理论研究的磁电容在石墨烯单层在有限的温度下考虑到无序的影响。石墨烯的态密度(DOS)和磁电容相比,发现在标准的二维电子气(2DEG)系统。在DOS和磁电容的磁振荡被发现是增强和更强大的温度阻尼在单层石墨烯相比,2DEG。此外,我们发现,有一个$π$相移之间的磁振荡在这两个系统中,这可以归因于狄拉克电子在石墨烯获得Berry的相位,因为它们在一个磁场中遍历一个封闭的路径。
2012-02-03 cond-mat.mes-hall
Design of electron wave filters in monolayer graphene by tunable transmission gap
我们研究了非零入射角下单层石墨烯势垒的透射率。考虑平行波矢的影响,在克莱因隧穿和经典运动两种情况下,由于倏逝波的存在,透射率随入射能量的变化存在一个间隙。通过入射角、势垒高度和宽度对透射间隙的调制可能导致石墨烯基电子器件中的潜在应用。
2009-07-02 cond-mat.mes-hall
Clustered impurities and carrier transport in supported graphene
通过自洽耦合模拟载流子输运和电动力学,研究了带电杂质分布和载流子-载流子相互作用对石墨烯/SiO $_2$中电子输运的影响.我们表明,特征宽度为40- 50 nm的杂质团簇产生实验观察到的大小的电子空穴水坑。在电导率与载流子浓度的关系中,杂质分布决定了剩余电导率和线性区斜率,测量的斜率可以用来估算实验中的杂质浓度。此外,我们表明,高密度的电导率次线性源于载流子-载流子相互作用。
2014-05-20 cond-mat.mes-hall
Higher-order topology in monolayer graphene
我们发现,单层石墨烯本质上主机高阶拓扑角态,其中电子在原子大小的拓扑本地化。石墨烯中拓扑角态的出现是由于两个独立方向的Zak相的非平凡乘积,这可以通过使用体波函数以图形方式方便地计算。我们给出了一个明确的表达式,表明存在的拓扑角状态的各种几何边和角。我们还证明了非平凡的本地化性质的拓扑角状态的石墨烯,把一个假想的现场潜在的掩模。
2020-09-17 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of monolayer and bilayer graphene
综述了石墨烯中电子的紧束缚模型。我们推导出低能量的哈密顿量,分别支持单层和双层石墨烯中的无质量Dirac类手征费米子和大质量手征费米子,并描述了它们的手征性如何体现在整数量子霍尔效应中观察到的平台序列中。描述了响应于横向电场的双层石墨烯中的可调带隙的开口,并且我们解释了如何使用Hartree理论来开发一个简单的筛选分析模型。
2012-05-22 cond-mat.mes-hall
Effect of a single impurity on the local density of states in monolayer and bilayer graphene
我们使用T矩阵近似来分析局域杂质对单层和双层石墨烯局域态密度的影响。对于单层石墨烯,由结内散射产生的Friedel振荡服从平方反比定律,而结间散射则服从逆定律。在傅里叶变换中,这转化为布里渊区中心的高强度填充圆,以及其拐角周围的空圆形轮廓。对于双层石墨烯,两种类型的振荡都遵循逆定律。
2008-02-21 cond-mat.mes-hall
Disorder-induced temperature-dependent transport in graphene: Puddles, impurities, activation, and diffusion
我们从理论上研究了单层和双层石墨烯的输运性质,在存在由带电杂质诱导的电子-空穴水坑的情况下,这些杂质总是存在于石墨烯环境中。我们计算石墨烯的电导率,考虑到非平均场的两个组件的性质,运输在高度不均匀的密度和潜在的景观,其中激活的运输在整个潜在的波动,在水坑制度共存的定期金属扩散运输。水坑的存在允许在低载流子密度下的局部活化,引起单层和双层石墨烯系统的导电性的绝缘温度依赖性。我们还批判性地研究了在水坑存在下单层和双层石墨烯运输之间的定性相似性和定量差异。我们的理论计算解释了温度依赖性输运的非单调特征,这在低迁移率石墨烯样品中是实验上普遍观察到的。我们建立了2-分量性质(即,活化的和扩散的)石墨烯输运,该输运是由电势波动引起的不均匀密度水坑的存在引起的。石墨烯电导率的温度依赖性由许多竞争机制引起,即使不考虑任何声子效应,例如载流子从价带到导带的热激发、温度依赖性屏蔽、与环境中的随机带电杂质诱导的电子-空穴水坑相关的电势波动的热激活,导致非常复杂的温度依赖性,其取决于载流子密度和感兴趣的温度范围。
2011-09-26 cond-mat.mes-hall
Anisotropic optical conductivity and electron-hole asymmetry in doped monolayer graphene in the presence of the Rashba coupling
在这项研究中,取代掺杂的石墨烯的光学电导率的存在下的Rashba自旋轨道耦合(RSOC)进行了研究。在相干势近似(CPA)下进行了计算.目前的研究结果表明,增加RSOC强度的光学电导率增加。同时,我们还观察到能带能量的各向异性导致了单层石墨烯的各向异性光学电导率(AOC)。这种各向异性电导率的符号和幅度被证明是由外部场频率控制。研究还表明,Rashba相互作用导致单层石墨烯中的电子-空穴不对称性。
2013-11-28 cond-mat.mes-hall
Tunable Graphene System with Two Decoupled Monolayers
使用两个真正的二维无间隙半导体,单层和双层石墨烯,作为场效应晶体管(FET)中的载流元件,可以获得新型的纳米电子器件。在这里,我们报告了石墨烯基FET的发展,该FET包含两个去耦的石墨烯单层,该单层是在剥离过程中从单个单层折叠而成的。这些新开发的设备的传输特性显着不同,从一个单晶双层制造。通过分析Shubnikov-de Haas振荡,我们证明了使用顶部和底部栅极独立控制两层中载流子密度的可能性,尽管它们之间只有纳米级的间隔。
2008-09-29 cond-mat.mes-hall
Electrochemical behaviour of monolayer and bilayer graphene
剥离的单层和多层石墨烯片的电化学性能的研究结果。将石墨烯薄片沉积在硅/氧化硅晶片上,以通过光学显微镜和拉曼光谱进行快速准确的表征。导电银漆和银线用于制造接触;环氧树脂用作掩蔽涂层以暴露稳定的、明确限定的石墨烯区域。多层和单层石墨烯微电极在铁氰化钾的伏安测量过程中表现出准可逆行为。然而,估计单层石墨烯薄片的标准非均相电荷转移速率常数k°更高。
2011-10-07 cond-mat.mes-hall
Nonlinear screening of charge impurities in graphene
结果表明,在石墨烯中库仑势引起的"真空极化“导致了电荷的强烈抑制,即使在未掺杂的情况下(没有载流子)。因此,标准线性响应理论不适用于描述石墨烯中电荷杂质的筛选。特别是,它高估了电荷杂质对石墨烯电阻率的贡献。
2006-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable quantum dots in monolayer graphene
我们研究了由电场和均匀磁场结合形成的石墨烯量子点。电场产生一个平滑的量子阱势,而磁场诱导一个指数尾巴的点状态。由于Klein隧穿效应,态在阱区和静电势垒区达到峰值。利用电场和磁场可以实现在不同区域达到峰值的点态之间的耦合。该点在适度外场下的可调谐性可用于单层石墨烯中量子器件的设计。
2012-07-02 cond-mat.mes-hall
A study of the nonlinear optical response of the plain graphene and gapped graphene monolayers beyond the Dirac approximation
在这项工作中,我们提出了与二次和三次谐波产生,光学整流和光学克尔效应的平面石墨烯和带隙石墨烯单层的二阶和三阶电导率的数值结果。这里考虑的频率范围从微波到光谱的紫外线部分,后者还没有被研究过。这些计算在速度计中进行,并直接处理电导率张量的分量。在速度规范中,辐射场由矢量势中的幂级数表示,我们讨论了在紧束缚模型的背景下计算其系数的一种非常有效的方法。
2020-02-04 cond-mat.mes-hall
Sublattice imbalance of substitutionally doped nitrogen in graphene
出于最近观察到的亚晶格不对称性的替代氮杂质在CVD生长的石墨烯,我们表明,在数学上透明的方式,在本地的状态密度的振荡驱动的存在下的替代杂质是负责打破亚晶格对称性。虽然这些振荡通常在随机分散的杂质的情况下被平均,但在石墨烯中,它们具有与晶格相同或非常接近的周期性。因此,嵌入在导电电子填充介质中的随机分布的杂质的总相互作用能不会消失,并且当它们的配置是亚晶格不对称时会降低。我们还确定了氮的临界浓度的存在下,超过该浓度,人们应该期望的亚晶格不对称消失。这一特征并不是氮掺杂剂所特有的,而是应该存在于其他杂质中。
2014-05-20 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
Ground state of graphene heterostructures in the presence of random charged impurities
我们研究了电荷杂质产生的长程无序对石墨烯基异质结载流子密度分布的影响。我们认为异质结构形成的两个石墨烯片(单层石墨烯,SLG,或双层石墨烯,BLG)由介电膜分离。我们目前的对称异质结构,SLG SLG和BLG BLG,和混合的,BLG SLG的结果。至于隔离层,我们发现,带电杂质的存在下诱导强烈的载流子密度不均匀性,特别是在低掺杂的密度景观打破了电子空穴水坑。我们提供了定量的结果的强度的载流子密度不均匀性和筛选的障碍潜力的大范围的实验相关的条件。对于异质结构中的BLG是本我们还提出了由垂直电场产生的自洽的无序势和异质结构中的电荷分布引起的带隙的结果。对于SLG-SLG异质结构,我们讨论了我们的结果的相关性,以了解最近观察到的金属-绝缘体转变在每个石墨烯层形成的异质结构。此外,我们计算的密度分布在两个石墨烯层之间的相关性,并表明,对于标准的实验条件下,这两个配置文件是相关的。
2014-07-08 cond-mat.mes-hall
Pseudospin Order in Monolayer, Bilayer, and Double-Layer Graphene
石墨烯是一种无带隙半导体,其中传导和价带波函数的不同仅在于它们在材料的二维蜂窝晶体结构的两个子晶格上的投影之间的相位差。我们解释了为什么这种情况下创建开口的对称性破缺状态,包括反铁磁状态在单层和双层石墨烯和激子凝聚体在双层石墨烯,这是动量空间类似物的实空间秩序中常见的强局部相互作用的系统。我们讨论了这三种对称性破缺状态之间的一些相似之处和一些差异。
2012-01-18 cond-mat.mes-hall
Many-body corrections to cyclotron resonance in monolayer and bilayer graphene
研究了石墨烯中的回旋共振,重点是对共振能量的多体修正,这避开了Kohn定理。真正的多体修正原来来自真空极化,特别是石墨烯,它在短波长下发散。特别强调的是需要重整化,它允许一个确定多体校正唯一从一个共振到另一个。特别是对于双层石墨烯,层内和层间耦合强度都经历了无限重正化;因此,重正化速度和层间耦合强度随磁场而变化。单层和双层石墨烯的理论与实验数据的比较。
2010-01-12 cond-mat.mes-hall
Tuning the Electronic Structure of Monolayer Graphene/MoS2 van der Waals Heterostructures via Interlayer Twist
我们直接测量了扭曲的石墨烯/MoS 2范德华异质结的电子结构,其中石墨烯和MoS 2都是单层。我们使用阴极透镜显微镜和微探针角分辨光电子能谱测量图像的表面,确定扭转角,并映射这些人工异质结构的电子结构。对于单层MoS 2上的单层石墨烯,所得的能带结构揭示了石墨烯和MoS 2电子态之间不存在杂化。此外,异质结构中的石墨烯衍生的电子结构保持完整,与两种材料之间的扭转角无关。然而,相比之下,发现与MoS 2层相关联的电子结构是扭曲角依赖性的;特别地,MoS 2层在Γ和K处的价带最大值的能量的相对差从大约0到0.2 eV变化。我们的研究结果表明,单层MoS 2内的异质结构成为主要是一个间接的带隙系统的所有扭曲角,除了在30度附近。该结果使得能够在由单层结构组成的范德华异质结构中进行潜在的带隙工程。
2015-11-16 cond-mat.mes-hall
The Atomic-scale Growth of Large-Area Monolayer Graphene on Single-Crystal Copper Substrates
我们研究了超高真空(UHV)中通过化学气相沉积(CVD)在铜单晶上生长的大面积石墨烯单层的生长和微观结构。使用原子分辨率扫描隧道显微镜(STM),我们发现石墨烯主要与Cu(111)和Cu(100)的底层铜晶格对齐生长。石墨烯在Cu(111)上具有六方超结构,具有显著的电子组分,而在Cu(100)上具有线性超结构。薄膜质量受晶界的限制,在Cu(111)表面生长最好。
2010-08-20 cond-mat.mes-hall
Impurity States and Indirect Exchange Interaction in Irradiated Graphene
我们从理论上研究了非共振圆偏振光场驱动下石墨烯中磁性杂质的杂质能级和交换相互作用。我们的分析捕获的非微扰效应与磁性杂质散射具有很强的现场电位。在辐照下,在狄拉克点处打开动态带隙,允许杂质能级存在于带隙内。这些杂质水平示出,以引起共振功能的交换能量位于相同或不同的子晶格的杂质。交换相互作用也表现出更广泛的空间范围内的反铁磁行为,由于照射。我们的工作表明,在石墨烯中的磁性杂质的交换能是广泛的光照射在存在的强势散射可调。
2022-03-02 cond-mat.mes-hall