Ballistic miniband conduction in a graphene superlattice
人工晶格的合理设计产生了简单固体中无法实现的效果，多层半导体的垂直超晶格已经用于光学传感器和发射器。制造横向超晶格仍然是一个更大的挑战，在石墨烯和六方晶体（如氮化硼（h-BN））的范德华异质结构中使用莫尔图案提供了新的机会。迄今为止的实验已经阐明了高度对齐的石墨烯/h-BN异质结构的新颖电子结构，其中电子分散体中的能带边缘和鞍点可以通过静电门控到达。在这里，我们调查的动态莫尔的电子的微带横向电子聚焦，测量磁场中相邻的局部接触之间的弹道输运。在低温下，我们观察到的焦散线跳跃轨道延伸超过数百个超晶格周期，连续的迷你带的回旋革命的逆转，和附近的范霍夫奇点回旋运动的故障。在高温下，我们研究了非弹性散射对电子聚焦的抑制。
2016-03-03 cond-mat.mes-hall
Conductivity of a superlattice with parabolic miniband
理论研究了具有抛物型微带的一维超晶格的静态和高频微分电导率，其中色散规律假定为抛物型直到布里渊区边缘。与早期发表的作品，致力于这个问题，新的公式包含的静态电流密度的温度依赖性，这导致电流最大值随着温度的升高向低场侧移动。的高频微分电导率响应特性，包括温度依赖性的检查和创建太赫兹振荡器的布洛赫电子振荡在这样的超晶格的机会进行了讨论。分析表明，具有抛物型微带色散规律的超晶格只有在很低的温度下才有可能用于太赫兹场的产生和放大。
2007-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Generalized drift-diffusion model for miniband superlattices
从带有BGK（Bhatnagar-Gross-Krook）碰撞项的单能带Boltzmann-Poisson输运方程出发，导出了强耦合超晶格中能带输运的漂移扩散模型.我们使用一个一致的Chapman-Enskog方法来分析双曲极限，碰撞和电场的条款占主导地位的其他条款在玻尔兹曼方程。约化方程是漂移-扩散型的，但它包含了附加项，扩散和漂移除了在高温的限制下不服从爱因斯坦关系。
2003-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Miniband engineering and topological phase transitions in topological - normal insulator superlattices
周期性堆叠的拓扑平凡和非平凡层的相反对称性的价带和导带诱导拓扑界面状态，在强耦合限制，杂交跨越拓扑和正常的绝缘体层。利用能带结构工程，可以使用IV-VI族铅锡硫属化物有效地实现这样的超晶格。这将导致涌现的迷你带与可调拓扑结构的理论和实验证明。磁光光谱证实了拓扑微带的存在，揭示了在人工超晶格微布里渊区的中心和边缘都存在朗道能级跃迁。它们的拓扑特征是确定的拓扑相变内观察到的温度的函数的迷你带。这种转变的临界温度以及微带隙和微带宽度可以通过层的厚度和组成来精确控制。这见证了一个新的完全可调的准三维拓扑状态的产生，提供了一个模板，实现磁性外尔半金属和其他强相互作用的拓扑阶段。
2021-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On the Dispersion Relation of Magnetoplasmons in a Planar Graphene-Based Superlattice
在无规相位近似的框架下，推导了石墨烯无隙和有隙调制周期性交替的平面超晶格中磁等离子体的色散关系。除了考虑了虚微带内跃迁对极化算符的贡献外，还考虑了虚电子微带和虚空穴微带之间的跃迁对极化算符的贡献.
2016-09-02 cond-mat.mes-hall
Engineering Miniband Topology via Band-Folding in Moiré Superlattice Materials
本文提出由莫尔超晶格势的能带折叠诱导能带反转，以工程化拓扑微带，并通过Rashba与BHZ模型构建相图及推广理论。
2024-05-21 cond-mat.mes-hall
High-order minibands and interband Landau level reconstruction in graphene moire superlattice
狄拉克费米子在石墨烯中通过长周期周期势的传播将导致带折叠以及一系列克隆狄拉克点（DP）的出现。在高度对齐的石墨烯/六方氮化硼（G/hBN）异质结构中，两个原子晶体之间的晶格失配产生了一种独特的周期性结构，称为莫尔超晶格。特别感兴趣的是与石墨烯的重构能带结构相关的涌现现象，例如Hofstadter蝴蝶，拓扑电流，依赖于门的赝自旋混合和弹道能带传导。然而，到目前为止，大多数研究都局限于低阶的迷你带，例如从电荷中性计数的第一和第二迷你带，因此重建的高阶迷你带光谱的基本性质仍然在很大程度上未知。在这里，我们报告探测精确排列的石墨烯莫尔超晶格的高阶能带的传输光谱。使用双静电门控，可以到达这些高阶迷你带的边缘，即第三和第四迷你带。有趣的是，我们已经观察到带间朗道能级（LL）交叉诱导间隙关闭的多带磁输运制度，这起源于第二和第三小带之间的带重叠。正如所观察到的高阶迷你带和LL重建定性匹配我们的模拟结果。我们的研究结果突出了微带在运输中的协同效应，从而为石墨烯电子器件提供了新的机会。
2020-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Cyclotron Motion in Graphene Superlattice Cavities
我们认为石墨烯超晶格微带费米子探测磁输运实验中的电子干涉。通过对观测到的Fabry-Pérot干涉图样和相应的量子输运模拟进行解码，我们发现来自超晶格微带的狄拉克准粒子不经历常规的回旋运动，而是遵循更微妙的轨迹。特别地，在低磁场下的动力学的特征在于特殊的、直的轨迹段。我们的研究结果提供了新的见解超晶格微带费米子，并开辟了新的可能性，在电子光学实验中使用周期性电位。
2020-06-26 cond-mat.mes-hall
Probing miniband structure and Hofstadter butterfly in gated graphene superlattices via magnetotransport
本研究通过量子输运建模，在门控石墨烯超晶格中探测微能带结构，并验证横向磁聚焦技术与Hofstadter蝴蝶光谱的适用性。
2023-09-10 cond-mat.mes-hall
Efficient prediction of superlattice and anomalous miniband topology from quantum geometry
本文提出一种结合简并微扰理论与对称性指标的高效方法，从量子几何出发预测超晶格及反常微能带的拓扑性质，并微观解释了菱面体石墨烯多层膜中的量子反常霍尔绝缘体。
2024-11-13 cond-mat.mes-hall
Brown-Zak and Weiss oscillations in a gate-tunable graphene superlattice: A unified picture of miniband conductivity
University of Regensburg（雷根斯堡大学）；I. Institute of Theoretical Physics, University of Hamburg（汉堡大学第一理论物理研究所）；Research Center for Functional Materials, National Institute for Materials Science（国家材料科学研究所功能材料研究中心）；International Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science（国家材料科学研究所国际材料纳米结构中心）
本研究通过实验观测石墨烯超晶格中带导电性振荡，揭示布朗-扎克与魏斯振荡的统一机制，实现理论与实验的深入匹配。
2021-06-21 cond-mat.mes-hall
Moire superlattice effects in graphene/boron-nitride van der Waals heterostructures
石墨烯和六方氮化硼的范德华异质结构的特征在于石墨烯的狄拉克电子的莫尔超晶格。在这里，我们回顾了这种超晶格所产生的影响，包括一个特定的迷你带结构，具有间隙和二级狄拉克点，和分形谱的磁迷你带被称为霍夫施塔特的蝴蝶。
2014-11-05 cond-mat.mes-hall
Massive Dirac fermions in moiré superlattices: a route towards topological flat minibands
我们展示了一个通用的机制，实现拓扑平坦的迷你带，通过限制大量狄拉克费米子在一个周期性的莫尔势，这可以实现在一个异质双层过渡金属二硫属化物。我们发现，拓扑相位可以保护的对称性的莫尔势和生存任意大的狄拉克带隙。我们以MoTe $_2$ /WSe $_2$异质双层膜为例，发现拓扑相可以由垂直电场驱动。通过将库仑相互作用投影到拓扑胖能带上，我们确定了半填充时的关联Chern绝缘体和全填充时的量子谷自旋Hall绝缘体，这解释了实验中在MoTe $_2$ /WSe $_2$中观察到的拓扑态.我们的工作阐明了Dirac结构对拓扑微带的重要性，并揭示了设计拓扑莫尔材料的一般策略。
2022-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interminiband Rabi oscillations in biased semiconductor superlattices
通过求解含时薛定谔方程，在时域内研究了偏压半导体超晶格中能级反交叉处的载流子动力学。已经明确地证明了微带间拉比振荡的共振性质是由井内振荡和布洛赫振荡的干涉引起的。我们还报告了一个模拟的直接拉比振荡跨越三个迷你带，在高场制度，由于三个强耦合的迷你带之间的相互作用。
2007-02-08 cond-mat.mes-hall
Carrier localization and miniband modeling of InAs/GaSb based type-II superlattice infrared detectors
详细研究了InAs/GaSb基Ⅱ型超晶格（T2 SL）中红外探测器结构的载流子局域化、微带和光谱电流的微观特征。在动量和相位松弛弹性散射过程的存在下，我们表明，有效质量近似下的自洽非平衡格林函数方法可以是一个有效的工具，公平地预测的迷你带和光谱输运性质及其依赖于设计参数，如层厚度，超晶格周期，温度和内置的潜力。为了对该模型进行基准测试，我们首先评估了具有周期性边界条件的无限T2 SL的带特性，采用微扰八带$\bf{k.p}$框架内的有限差分离散包络函数近似。组成材料层厚度对能带边缘位置和有效质量的强烈依赖性提供了设计用于广泛操作的性能特定探测器的主要指导方针。展望未来，我们表明，使用有限的T2 SL结构中的格林函数框架，可以估计的带隙，带偏移，态密度，和空间重叠符合$\bf{k.p}$的结果和实验数据。最后，通过对基于势垒的多色非周期复杂T2 SL结构的能带排列的合理估计，说明了该方法的优越性。因此，这项研究提供了深入的物理见解的载流子限制在破隙异质结构，并设置一个完美的阶段，在全量子图像中进行输运计算。
2021-03-15 cond-mat.mes-hall
Interlayer hybridization and moiré superlattice minibands for electrons and excitons in heterobilayers of transition-metal dichalcogenides
几何莫尔图案，一般用于具有相似晶格结构但晶格常数略有不同的二维（2D）晶体的几乎对齐的双层，导致电子态的区带折叠和迷你带形成。在这里，我们表明，在$\mathrm{MoSe}_2/\mathrm{WS}_2$和$\mathrm{MoTe}_2/\mathrm{MoSe}_2$异质双层的带边缘的功能对齐的莫尔超晶格（mSL）效应增强共振层间杂化，并预期在扭曲的均匀双层的TMD，包括狭窄的迷你带接近实际的带边缘的例子类似的功能。这种杂化决定了过渡金属二硫属化物（TMD）异质结构中层间激子的光学活性，以及激子光谱中的能量位移。我们发现，共振杂化激子（hX）的能量应显示一个尖锐的调制作为层间扭曲角的函数，伴随着umklapp电子-光子相互作用与mSL所造成的额外的光谱特征。我们分析了共振增强的mSL功能的外观在吸收和发射光的层间激子杂化层内A和B激子在$\mathrm{MoSe}_2/\mathrm{WS}_2$，$\mathrm{MoTe}_2/\mathrm{MoSe}_2$，$\mathrm{MoSe}_2/\mathrm{MoS}_2$，$\mathrm{WS}_2/\mathrm{MoS}_2$，和$\mathrm{WSe}_2/\mathrm{MoSe}_2$。
2019-03-28 cond-mat.mes-hall
Unveiling the Miniband Structure of Graphene Moiré Superlattices via Gate-dependent Terahertz Photocurrent Spectroscopy
本文提出栅极依赖太赫兹光电流谱技术，探测石墨烯莫尔超晶格微带结构中的避免带交叉和微小能隙，并揭示非共振增强响应与体光电流机制，为低噪声太赫兹探测提供新平台。
2025-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Broken-Symmetry States in Quantum Hall Superlattices
我们认为，打破对称状态与空间对角或空间非对角顺序可能在量子霍尔制度，清洁多量子阱（MQW）系统与小的层间距。我们发现，多量子阱系统，不像双层，电荷顺序往往是有利于自发层间相干性。通过比较层间相干超晶格能带态与电荷有序态和对称性不破态的能量变化，我们估计了稳定超晶格布洛赫能带所需的层间隧穿振幅的大小.我们预测，当相干小能带基态稳定时，强的层间电子关联将强烈增强生长方向的隧穿电导，并促进Bloch振荡的可能性.
2001-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Interminiband absorption in a quantum ring superlattice in magnetic field with periodic vector potential
本文从理论上研究了由圆柱量子环组成的正方形和长方形对称单层超晶格在具有周期性矢量势的横向磁场中的能带Aharonov-Bohm振荡和能带间吸收系数。观察到了对应于不同准动量值的能量交叉和反交叉。结果表明，通过施加磁场，可以调节能带间的能隙以及能带内能量的排列顺序。超晶格的对称性、磁场感应强度和入射光的偏振态决定了带间吸收系数。所得结果表明，基于量子环超晶格的器件的电子和光学特性的控制的可能性。
2019-09-19 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Theoretical backgrounds of nonlinear THz spectroscopy of semiconductor superlattices
我们考虑在探测和泵浦场的相称频率的最一般情况下，在双色电场作用下，半导体超晶格的单个微带中的太赫兹吸收和增益。利用玻尔兹曼输运方程的精确解，我们表明，在小信号限制的吸收公式总是包含两个不同的条款有关的参数和非相干相互作用的微带电子与交变泵场。这为在不切换到负微分电导状态的情况下控制THz增益提供了理论背景。出于教学的原因，我们详细介绍了公式的推导。
2008-11-10 cond-mat.mes-hall
Infrared Spectroscopy for Diagnosing Superlattice Minibands in Magic-angle Twisted Bilayer Graphene
该研究结合红外光谱与量子输运，测量魔角 TBG 在 10–700 meV 范围内的带间跃迁，揭示超晶格微带随扭转角的演化及晶格弛豫导致的魔角偏移。
2024-04-08 cond-mat.mes-hall
Magnetic Minibands and Electron-Electron Bound States in ac-Driven Graphene with Space-Modulated Gap
研究了量子化磁场和电磁辐射作用下石墨烯超晶格准能谱中磁性微粒的出现。石墨烯超晶格被认为是通过石墨烯能带结构的狄拉克点附近的间隙的空间周期性调制而形成的。在弱空间调制情况下，导出了电子Floquet谱的显式表达式。微块宽度随交流电场振幅而变化。证明了电子-电子束缚态的可能性。这些态的结合能是交流电场幅值的函数。
2017-07-03 cond-mat.mes-hall
Gain in quantum cascade lasers and superlattices: A quantum transport theory
利用非平衡格林函数理论计算了电流驱动半导体异质结器件的增益。为了处理非平衡分布自洽的理论的完整的两个时间结构，而不依赖于任何种类的Kadanoff-Baym Answer。如果考虑自能的变化，则结果与电磁场的选择无关。与量子级联激光器的实验增益谱得到了很好的定量一致。对半导体超晶格的计算表明，简单的二次微带输运模型在室温下对大的微带宽度给出了可靠的结果
2002-07-02 cond-mat.mes-hall
Spatially mixed moiré excitons in two-dimensional van der Waals superlattices
莫尔超晶格为定制量子粒子之间的相互作用及其与电磁场的耦合提供了前所未有的机会。强超晶格势产生激子的莫尔迷你带-电子和空穴的结合对，它们位于单层（层内激子）或两个单独的层（层间激子）中。载流子的扭转角控制的层间杂化也可以混合两种类型的激子以组合两者的强度。在这里，我们报告了一个直接观察的空间混合莫尔激子的角度对准WSe2/WS2和MoSe2/WS2超晶格的光学反射光谱。在垂直电场作用下，WSe 2/WS2中强相互作用的层间和层内莫尔激子表现出能级反交叉和振子强度重新分布。我们还观察到掺杂相关的激子迷你带重整化和混合近半填充的第一电子迷你带的WS2。我们的发现对二维半导体中新兴的关联态，如激子凝聚和玻色-哈伯德模型，以及这些材料的光电应用具有重要意义。
2020-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Flat and Topological Floquet Minibands from Patterned Light in Untwisted Bilayer Graphene
Quaid-i-Azam University（奎德·阿扎姆大学）；Interdisciplinary Research Center (IRC) for Advanced Quantum Computing , KFUPM（先进量子计算跨学科研究中心）
研究提出用光印刻超晶格的替代方法，在未扭转双层石墨烯中产生平带与拓扑弗洛凯微带，该超晶格周期易调控，为构建相关相提供灵活平台。
2026-08-25 cond-mat.mes-hall
Miniband Generation by Surface Acoustic Waves
School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University（特拉维夫大学物理与天文学学院）
本文提出了一种可调谐的周期结构，通过在压电基板上发射两个斜向传播的表面声波，形成二维量子材料的声电超晶格，其周期可调且能生成窄且拓扑非平凡的能带，同时声电势幅可外部调制。
2026-02-23 cond-mat.mes-hall
Two mini-band model for self-sustained oscillations of the current through resonant tunneling semiconductor superlattices
提出了一个包含散射和能带间隧穿的半导体超晶格中电子输运的双能带模型。该模型是制定的维格纳函数在一个基础上由泡利矩阵，包括电子-电子散射的Hartree近似和修改Bhatnagar-Gross-Krook碰撞条款。对于强外加场，平衡方程的电场和迷你带人口推导出使用Chapman-Enskog微扰技术。这些方程，然后数值求解直流电压偏置的超晶格。结果包括自持电流振荡，由于重复成核的电场脉冲在注入接触区域和它们的运动朝向集电极。魏格纳函数的数值重建表明，具有较高能量的迷你带是空的振荡期间的大部分：它成为人口只有当本地电场（对应于通过脉冲）是足够大的触发共振隧穿。
2010-06-11 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Open-orbit induced low field extremely large magnetoresistance in graphene/h-BN superlattices
研究提出基于零场费米等高线的半经典方法并结合量子模拟，揭示石墨烯/h-BN moiré超晶格中开放轨道导致的室温低场XMR及相关输运异常。
2023-12-12 cond-mat.mes-hall
Superlattice with hot electron injection: an approach to a Bloch oscillator
研究了热电子注入半导体超晶格的能带结构。注入改变了稳态分布函数，并导致微分电导率的频率行为发生质的变化。在布洛赫振荡电子和注入到上半部分的迷你带的负微分电导率的区域从低频率转移到更高的频率的制度。我们发现，直流微分电导率可以作出积极的，从而可以抑制畴不稳定性。同时，高频微分电导率在布洛赫频率以上为负。这开辟了一种新的方法，使布洛赫振荡器工作在太赫兹频率。
2002-11-22 cond-mat.mes-hall
Enhanced Terahertz Thermoelectricity via Engineered van Hove Singularities and Nernst Effect in Moiré Superlattices
本研究利用莫尔能带工程，在石墨烯莫尔超晶格中借助范霍夫奇点和小磁场下的太赫兹能斯特效应增强太赫兹热电响应，为高性能太赫兹光电器件提供了新平台。
2025-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Theory of parametric amplification in in superlattices
本文研究了超晶格中电子在直流和交流电场作用下的高频响应。我们表明，布拉格反射在miniband的结果在一个参数共振，这是检测使用交流探测场。我们建立了在共振相敏太赫兹放大的理论可行性。参量放大不需要在负微分电导的条件下操作。这防止了在超晶格内部形成破坏性的高场畴。
2007-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Topological Flat Minibands and Fractional Chern Insulators in Rashba Systems with Tunable Superlattice Potentials
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；International Center for Quantum Design of Functional Materials (ICQD), Hefei National Research Center for Physical Sciences at Microscale, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心量子功能材料国际中心）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥国家实验室）
本文提出结合塞曼场与可调静电超晶格势的Rashba自旋轨道耦合薄膜平台，实现陈数$\boldsymbol{C}=1$的拓扑平带，通过多体精确对角化证实其在$n=1/3$和$2/3$时支持稳定分形陈绝缘体，并确定了实验可行的材料与器件条件。
2026-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Cloning of Zero Modes in One-Dimensional Graphene Superlattices
十年前，一维（1D）石墨烯超晶格被预测会表现出零能量模式，但实验证明仍然缺失。受最近一项可能揭示这一点的实验的启发，我们在这里对1D石墨烯超晶格进行量子输运模拟，考虑静电模拟的电势分布尽可能真实。结合对相应的能带结构的分析，我们发现一维超晶格势产生的零模可以进一步克隆到更高的能量，这也可以通过调节平均密度来实现。我们的多端横向磁聚焦模拟进一步揭示了一维石墨烯超晶格的调制可控弹道微带输运。在这项工作的最后，提出了一个简单的想法，用于创建一个完美的对称周期性的潜力与强调制，产生良好的对齐零模式高达6在一个合理的门强度。
2019-12-31 cond-mat.mes-hall
Direct view of gate-tunable miniband dispersion in graphene superlattices near the magic twist angle
通过微聚焦角分辨光电子能谱原位观测扭曲双层石墨烯与扭曲双双层石墨烯的填充依赖低能带，揭示二者截然不同的色散行为，确立电场可调性并支撑理论理解。
2024-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Twist versus heterostrain control of optical properties of moiré exciton minibands
研究了异质双层过渡金属双硫族化合物中层间激子的光学性质，并与扭曲（和/或晶格失配）引入的莫尔条纹进行了比较.应变除了是莫尔织构的一个原因外，还有效地在电子或空穴上引入了恒定的规范势，这使得动能的色散相对于莫尔超晶格中的激子晶体动量发生了变化，这导致了与扭曲诱导莫尔不同的激子能带色散和光耦合特性，即使激子莫尔超晶格势在两种情况下具有相似的实空间轮廓。对于在原子尺度上打破三重旋转对称性的应变，在超晶格势极小处捕获的激子波包具有椭圆偏振谷光学选择规则，与扭转莫尔中的圆偏振相反。我们研究了光锥中激子的微带和亮态的光学偶极子随莫尔周期的减小而发生的演化，激子的波函数在此基础上从局域波包演化到扩展的Bloch态.此外，还讨论了在扭曲和异质应变相互作用下的莫尔激子特性。
2021-10-04 cond-mat.mes-hall
Nonlinear electron and spin transport in semiconductor superlattices
强耦合半导体超晶格中的非线性电荷输运由包含一个或两个能带的Wigner-Poisson动力学方程描述。电子-电子碰撞在Hartree近似下处理，而其他非弹性碰撞由修改的BGK（Bhatnaghar-Gross-Krook）模型描述。双曲线极限是这样的碰撞频率是相同的数量级的布洛赫频率由于电场和动力学方程中的相应的条款是占主导地位的。在此极限下，利用Chapman-Enskog微扰技术导出了能带粒子数和电场的空间非局域漂移扩散平衡方程.对于具有自旋-轨道相互作用的横向超晶格，自旋向上或向下的电子具有不同的能量，相应的漂移扩散方程可以用来计算自旋极化电流和电子自旋极化。数值解显示了电流和自旋极化通过电压偏置横向超晶格的稳定自持振荡，从而提供了一个超晶格自旋振子的例子。
2008-07-24 cond-mat.mes-hall
Electronic transport in a two-dimensional superlattice engineered via self-assembled nanostructures
纳米科学提供了一个独特的机会，通过低成本，解决方案处理组装纳米级构建模块，从下而上设计现代材料。这些系统承诺电子能带结构工程不仅使用纳米级结构调制，而且还使用介观尺度空间图案化，尽管后者的实验实现具有挑战性。在这里，我们设计和制造了一种新型的人工固体堆叠石墨烯的自组装，近周期性阵列的纳米球，并在实验上观察超晶格微带效应。我们发现电导下降在相称的填充载流子每个超晶格晶胞，这是由石墨烯晶格的准周期性变形引起的迷你带的关键特征。当晶格应变较大时，这些凹陷变得更强。利用紧束缚模型，模拟了晶格形变对原子间跃迁积分的影响，证实了超晶格的输运行为。这种二维材料-纳米颗粒异质结构通过自组装实现了简易的能带结构工程，有望用于大面积电子学和光电子学应用。
2018-08-03 cond-mat.mes-hall
Efficient prediction of topological superlattice bands with spin-orbit coupling
Stony Brook University（石溪大学）；University of Toronto（多伦多大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）
本文提出一种对称指标框架，用于高效预测由超晶格诱导的能带拓扑。通过仅需输入原始材料信息，结合弱超晶格势的近似假设，推导出最低能带的Z2不变量公式，并扩展至时间反演破缺系统计算陈数，适用于多种拓扑材料。
2026-04-08 cond-mat.mes-hall
Terahertz Parametric Gain in Semiconductor Superlattices
本文研究了超晶格中电子在直流和交流电场作用下的高频响应。在交流电场的作用下，微带电子的有效质量发生振荡，从而产生参量共振。我们已经建立了一个理论上的可行性相敏参量放大在谐振。参量放大不需要在负微分电导的条件下操作。因此，可以防止在超晶格内部形成高电场的破坏性畴。在这里，我们专注于电磁辐射的参数上转换和下转换，从可用的频率到所需的太赫兹频率范围。
2007-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Coherent carrier dynamics in semiconductor superlattices
研究了半导体超晶格中载流子在交直流电场驱动下的相干动力学。我们数值求解包线函数的含时有效质量方程。我们发现，载流子发生拉比振荡时，驱动频率是接近的迷你带之间的分离。
1998-01-08 cond-mat.mes-hall
Low Bias Negative Differential Resistance in Graphene Nanoribbon Superlattices
我们理论上研究了半导体扶手椅型石墨烯纳米晶（aGNR）超晶格（5 ~ 20个势垒）在低偏压（V_SD < 500 mV）下的弹道输运负微分电阻（NDR）。我们结合石墨烯的狄拉克哈密顿量与Landauer-Büttiker形式来计算通过系统的电流I_SD。我们发现发生负折射的三种不同的输运区域：（i）宽层的“经典”区域，通过该区域，跨带隙的输运被强烈抑制，由于不同层的带隙交叉，导致几乎为1的交替区域和作为V_SD的函数的零传输概率;（ii）由超晶格能带传导主导的量子区，随着V_SD的增加，能带态的错位引起电流抑制;和（iii）一个Wannier-Stark阶梯制度与电流峰值发生在交叉点的Wannier-Stark梯级从不同的阶梯。我们观察到NDR在电压偏置低至10 mV，具有高电流密度，使aGNR超晶格有吸引力的器件应用。
2011-11-10 cond-mat.mes-hall
THz parametric gain in semiconductor superlattices in the absence of electric domains
我们从理论上表明，太赫兹增益的条件和半导体超晶格中的破坏性电畴的形成条件是相当不同的情况下的参量产生和放大。无偏高频电场对超晶格的作用使能带电子的能量和有效质量发生周期性变化。这种参数效应可以在泵浦频率的某个偶次谐波处导致显著的增益，而不会形成电域和来自泵浦谐波的破坏。
2006-08-31 cond-mat.mes-hall
Tunable Correlated Chern Insulator and Ferromagnetism in Trilayer Graphene/Boron Nitride Moiré Superlattice
对强磁场中二维电子系统的研究首次揭示了量子霍尔（QH）效应，这是一种具有有限陈数（C）和手征边缘态的物质拓扑状态。后来，Halfman提出理论，即使在零磁场下，具有整数QH效应的Chern绝缘体也可以出现在具有复杂跳跃参数的晶格模型中。ABC-三层石墨烯/六方氮化硼（TLG/hBN）莫尔超晶格提供了一个有吸引力的平台，以探索陈氏绝缘体，因为它具有几乎平坦的莫尔能带与谷依赖的电可调陈氏数。在这里，我们报告的相关陈绝缘体的TLG/hBN云纹超晶格的实验观察。我们发现，扭转所施加的垂直电场的方向开关TLG/hBN的莫尔波的微带之间的零和有限的陈数，揭示了在磁输运行为的巨大变化。对于调谐为具有有限陈氏数的拓扑孔迷你带，我们专注于1/4填充，对应于每个莫尔晶胞一个孔。当|B| > 0.4 T时，霍尔电阻在h/2 e ~ 2（即C = 2）处被很好地量化。相关的陈氏绝缘体是铁磁性的，表现出显着的磁滞和一个大的异常霍尔信号在零磁场。我们在零磁场下发现C = 2的陈氏绝缘体，这将为在近乎平坦且拓扑非平凡的莫尔迷你带中发现新的相关拓扑态（可能具有新的拓扑激发）提供令人兴奋的机会。
2019-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum transport: The link between standard approaches in superlattices
描述半导体超晶格中的电输运的理论基本上可以分为三个不相交的类别：i）在迷你带中的输运; ii）在Wannier-Stark阶梯之间的跳跃;以及iii）顺序隧穿。我们提出了一个量子输运模型，非平衡格林函数的基础上，在适当的限制，再现了三个传统的理论，并描述了在以前无法访问的参数空间区域的运输。
1998-01-08 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent THz oscillator based on hybrid graphene superlattices
我们从理论上研究了具有自旋相关超晶格的偏置石墨烯杂化系统中布洛赫振荡的发生。自旋相关电位是通过沉积在带隙石墨烯纳米颗粒顶部的一组铁磁绝缘体条带来实现的，这诱导了石墨烯单层中电子态的邻近交换分裂。数值求解了Dirac方程，研究了自旋相关超晶格最低导带中的Bloch振荡。虽然两种自旋的布洛赫频率相同，但我们发现布洛赫振幅与自旋有关。这种差异导致太赫兹范围内的自旋极化交流电流。
2014-09-09 cond-mat.mes-hall
Conductivity oscillations in 2D superlattice with non-harmonical dispersion law under non-quantizing electric and magnetic fields (in Russian)
本文计算了在非量子化电场和磁场交叉作用下抛物型能带半导体超晶格中的电流密度。被认为是Corbino磁盘的几何形状。电流-电压曲线包含周期与磁场成比例的振荡。指出了负绝对电导率的可能性。在足够高的电场下，安培-高斯特性也包含过冲。在所有情况下，峰随着温度升高而模糊。
2012-12-22 cond-mat.mes-hall
Long-range ballistic transport of Brown-Zak fermions in graphene superlattices
在量子化磁场时，石墨烯超晶格表现出复杂的分形谱，通常被称为霍夫斯塔德蝴蝶。它可以被看作是朗道能级的集合，这些朗道能级是由布朗-扎克微带的量子化产生的，这些量子化在每个超晶格晶胞的磁通量量子的有理（$p/q$）分数处重现。在这里，我们表明，在石墨烯-氮化硼超晶格，布朗-扎克费米子可以表现出超过10 $^6$ cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$和平均自由程超过几个微米的迁移率。我们的设备的卓越品质使我们能够表明，布朗-扎克迷你带是$4q$倍简并和所有的简并（自旋，谷和迷你谷）可以解除交换相互作用低于1 K。我们还发现，在$1/q$分数的电探针放置在几微米远的弯曲阻力为负。后一个观察突出了布朗-扎克费米子是布洛赫准粒子在高场中沿着直线轨道传播的事实，就像零场中的电子一样。
2020-10-06 cond-mat.mes-hall
Transport in random quantum dot superlattices
提出了一个计算宽禁带半导体随机量子点超晶格单电子态的新模型。无序的来源来自量子点的随机排列（构型无序）以及它们形状的空间不均匀性（形态无序）。这两种类型的无序破坏了平移对称性，并阻止了迷你带的形成，就像在量子点的有序阵列中发生的那样。该模型正确地描述了通道混合和加宽的允许的能带由于弹性散射的障碍。
2002-03-12 cond-mat.mes-hall
Dynamics of a nanowire superlattice in an ac electric field
利用单带包络函数理论，通过数值求解含时薛定谔方程，研究了有限长纳米线超晶格在交流电场作用下的动力学行为。我们发现，对于一个交流电场共振的两个能级位于两个不同的迷你带，在纳米线超晶格的相干动力学是更复杂的相比，标准的两个能级的描述。根据跃迁所涉及的能级，相干振荡表现出不同的模式。在纳米线超晶格中的势垒阱反转现象的签名也得到了。
2005-09-24 cond-mat.mes-hall
Delocalization induced by low-frequency driving in disordered superlattices
研究了无序半导体超晶格在交流场驱动下的局域化性质。当驱动场的频率小于微带宽度时，超晶格中电子的局域化长度增加。我们表明，存在一个最佳值的驱动场的振幅的系统的本地化长度是最大的。该最大定位长度随着驱动频率的倒数而增加。
2005-11-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Semiconductor superlattice diodes for detection of THz photons: The role of plasmon polariton excitation
从理论上分析了基于超晶格的二极管探测器在太赫兹波段（包括极性光学声子频率区域）的电流（电压）响应度。在等效电路方法的框架内的电动模型，它允许一个分析的响应度考虑到在基板和二极管的接触层中的等离子体激元激发已被建议。它已被证明，等离子体激元激发的存在下，引起强烈的功能，在频率依赖性的基于超晶格的二极管的响应度，即在杂交等离子体激元和光学声子的频率的共振谷和峰。有人建议，通过明智地设计基于超晶格的二极管，有可能大幅提高它们在太赫兹频带中的响应度。
2014-05-29 cond-mat.mes-hall
Current oscillations in a superlattice under non-quantizing electric and magnetic fields
本文计算了在非量子化电场和磁场交叉作用下抛物型能带半导体超晶格中的电流密度。被认为是Corbino磁盘的几何形状。电流-电压曲线包含周期与磁场成比例的振荡。指出了负绝对电导率的可能性。在足够高的电场下，安培-高斯特性也包含过冲。在所有情况下，峰随着温度升高而模糊。
2009-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Rectification of THz-radiation in semiconductor superlattices in the absence of domains
本文从理论上研究了太赫兹交流电场的动态整流。强耦合半导体超晶格中的直流电流和电压对入射辐射的响应。我们解决的问题，对电场域的稳定性：一个自发的直流电压是已知的，正好出现一个空间均匀的电子分布是不稳定的参数。我们表明，通过施加一个弱的直流偏置整流器可以从零直流电压状态切换到一个有限的电压在完全没有域。开关发生在无偏半导体超晶格的动力学对称性破缺条件附近。因此，我们的方案允许产生直流电压，否则将无法达到由于域不稳定性。此外，对于在室温下的实际的、高掺杂的宽迷你带超晶格，所产生的DC场可以近似量子化，即，近似与hω/2πea的整数倍成比例，其中a是超晶格周期，ω是AC场频率。
2012-01-30 cond-mat.mes-hall
