Model for the magnetoresistance and Hall coefficient of inhomogeneous graphene
我们发现,当块状石墨烯断裂成n型和p型熔池时,在垂直磁场的存在下,面内电阻率变得强烈的场依赖性,即使均匀石墨烯具有场无关的电阻率。在有效介质近似下,计算了该系统的纵向电阻率ρ_{xx}和霍尔电阻率ρ_{xy}随场的变化。使用适合于狄拉克点附近石墨烯的能带结构的玻尔兹曼方法计算各个水坑的电导率张量。所得的电阻率与实验吻合得很好,只要弛豫时间是弱场依赖性。计算的霍尔电阻率具有多数载流子的符号,当n型和p型熔池的数目相等时,霍尔电阻率为零。
2008-12-08 cond-mat.mes-hall
Transmission and Goos-Hänchen like Shifts through a Graphene Double Barrier in an Inhomogeneous Magnetic Field
我们研究了电子在非均匀磁场中被双势垒散射时的输运性质。我们计算了我们系统的透射系数和Goos-Hänchen位移,并注意到在一定的能量范围内不允许透射。特别是,我们发现,与静电势垒,磁势垒能够限制狄拉克费米子。我们还建立了狄拉克费米子的电子传输特性与Goos-Hänchen位移之间的相关性,如数值数据所反映的那样。
2015-07-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Heat conduction in graphene flakes with inhomogeneous mass interface
利用非平衡分子动力学模拟,研究了由两个区域组成的石墨烯薄片中的热传导。一个区域是质量加载的,另一个是完整的。结果表明,两个区域之间的物质界面大大降低了导热系数,但不会产生热整流效应。研究了导热系数随热流密度和质量差比的变化关系,验证了结果的通用性。研究了孤子的界面散射,解释了没有整流效应的原因。
2011-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On the propagation of Dirac fermions in graphene with the strain-induced inhomogeneous Fermi velocity
我们考虑系统描述的二维狄拉克方程的费米速度是不均匀的机械变形的后果。我们表明,机械变形可以导致偏转和聚焦的波包。与已知的无反射量子系统的类比指出。此外,利用定性谱分析,我们讨论了如何利用非均匀应变来制造波导,用于部分无色散波包的谷偏振传输。
2019-12-02 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Gap opening in graphene by simple periodic inhomogeneous strain
使用从头算方法,我们表明,均匀的变形要么离开石墨烯(半)金属或打开一个小的差距,但仅超出石墨烯的机械断裂点,相反,在文献中的索赔紧束缚(TB)计算的基础上。然而,有可能通过沿着除扶手椅方向之外的任何方向施加正弦状一维非均匀变形来打开全局带隙,其中在没有任何静电门控的情况下,沿着Z字形方向(~0.5 eV)的最大带隙为π。与TB导出的赝磁场模型相比,当振幅A与周期λ的比值超过(A/λ)_c ~0.1且反转对称性保持时,间隙开口具有非常急剧上升的阈值特征,而当对称性被破坏时,间隙开口没有阈值。
2011-12-08 cond-mat.mes-hall
Scattering of surface plasmon-polaritons in a graphene multilayer photonic crystal with inhomogeneous doping
考虑了表面等离子体激元-极化激元沿掺杂石墨烯片叠层的传播。这个辅助问题用于讨论:(i)这种模式在堆叠和真空之间的界面处的散射;(ii)在电子掺杂突变的界面处的散射。然后将形式主义扩展到{ \it障碍问题}。在该系统中,发现了等离子体激元模式的丰富物理,显示:全反射,全透射,法布里-珀罗振荡,和光子模式的耦合。
2016-04-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Inhomogeneous screening of gate electric field by interface states in graphene FETs
利用扫描隧道显微镜获得的局域隧道谱的背栅电压依赖性研究了石墨烯-SiO $_2$界面的电子态及其不均匀性。电导谱显示两个,或偶尔三个,最小值,沿偏置电压轴与背栅电压。这种演变是使用尖端门控和界面状态建模。能量依赖的界面态的密度,$D_{it}(E)$,需要模拟背栅演化的最小值,被发现有显着的不均匀性,在其能量宽度。宽的$D_{it}(E)$导致类似于费米速度降低的效应,而窄的$D_{it}(E)$导致费米能量钉扎在狄拉克点附近,如在某些地方所观察到的,这是由于窄的$D_{it}(E)$增强了栅极电场的屏蔽
2016-12-31 cond-mat.mes-hall
Boosting energy levels in graphene magnetic quantum dots through magnetic flux and inhomogeneous gap
本研究通过解析狄拉克方程,发现磁通量与非均匀能隙可显著提升石墨烯磁性量子点的能级,延长电子态寿命,并调控电子迁移率与束缚态。研究为量子点能级调控提供了新途径。
2024-05-27 cond-mat.mes-hall
Absence of edge states at armchair edges in inhomogeneously strained graphene under a pseudomagnetic field
本研究发现赝磁场下非均匀应变石墨烯的扶手椅型边缘因谷混合不存在量子谷霍尔边缘态,仅锯齿型边缘有该态,并提出p-n结界面态可作谷极化单刀双掷开关。
2024-10-30 cond-mat.mes-hall
Inhomogeneous magnetic catalysis on graphene's honeycomb lattice
通过数值计算均匀和非均匀磁场下电荷密度波序参量的Hartree自洽解,研究了石墨烯蜂窝晶格上相互作用(简单来说,无自旋)费米子的有序不稳定性.对于均匀场,序参量的整体行为符合连续介质理论。在非均匀的情况下,序参量的空间分布在性质上类似于磁场本身的形式,至少当相互作用不太强时是这样。我们发现,在零场临界点的无限系统的局部序参量规模的平方根的局部强度的磁场,显然独立的假设场的轮廓。有限的尺寸对各种参数的影响,如临界相互作用和普遍的振幅比的相互作用诱导的间隙的朗道能级能量在临界状态也得到解决。
2011-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantifying inhomogeneous magnetic fields at the micron scale using Graphene Hall-Effect sensors
本文数值研究石墨烯霍尔传感器对上方偶极子非均匀磁场的响应,表明弹道器件在近距纳米磁强测量中具有更高校正精度和取向选择性,并通过微磁模拟验证其磁滞回线测量优势。
2024-10-04 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Superconducting proximity effect in graphene under inhomogeneous strain
由于观察量子霍尔效应所需的强磁场,量子霍尔态和库珀对之间的相互作用通常会受到超导态的抑制。从这个角度来看,石墨烯是特殊的,因为它允许由于应变而产生强伪磁场。我们发现,在应变石墨烯制成的约瑟夫森结中,库珀对将扩散到应变区域。由于零赝朗道能级局域态密度的极化,对关联函数将发生亚晶格极化。我们揭示了两种制度; 1)其中回旋半径大于结长度的一种,在这种情况下,超电流将被增强,以及2)其中超电流被强烈抑制的长结区,因为结变成绝缘体。在后一种情况下,量子化的霍尔态的形式和正常/超导界面处的Andreev散射将诱导边缘状态。我们的数值计算已经成为可能,由于扩展的Chebyshev Bogoliubov-德Gennes方法的计算视频卡(GPU)。
2011-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Localization of Dirac-like excitations in graphene in the presence of smooth inhomogeneous magnetic fields
本文讨论了非均匀磁场作用下石墨烯中狄拉克激发态的磁约束。在第一种情况下,选择沿z轴定向的磁场,其大小与$1/r$成比例。在下一种情况下,我们选择一个更真实的磁场,它不会在原点爆炸,并逐渐远离原点。所选磁场对于径向坐标的有限值没有任何有限/无限不连续性。这两个磁场的新颖性与用于找到激发的激发谱的方程有关。结果表明,二维氢原子问题的束缚态解与存在$1/r$(反径向)磁场时石墨烯的激发谱有关。对于另一个磁场分布,可以使用二维截止库仑势的束缚态谱的知识来指示石墨烯的状态的激发谱。在反向径向磁场存在下,石墨烯的激发谱可以精确求解,而在另一种情况下则不能。在后一种情况下,我们给出了石墨烯零能态的局域解。
2011-12-14 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
Quantum Transport of Dirac fermions in graphene with a spatially varying Rashba spin-orbit coupling
我们从理论上研究电子输运通过一个区域与非均匀Rashba自旋轨道(RSO)耦合放置在两个正常的区域之间的单层石墨烯。非均匀RSO区域的特征在于其边界内的RSO强度线性变化,而中心区域的RSO强度恒定。我们计算的传输矩阵的方法内的传输特性。结果表明,电导振荡的幅度减小,同时电导的幅度增加,增加边界厚度。我们还研究了Fano因子如何通过RSO区域的边界厚度进行修正。
2016-01-20 cond-mat.mes-hall
Transport in inhomogeneous quantum critical fluids and in the Dirac fluid in graphene
我们发展了一个通用的流体动力学框架,用于计算洛伦兹不变量子临界点附近强相互作用有限温度量子系统中的直流热和电输运。我们的框架在电子流体的背景电荷密度中的长波长波动的强度中是非微扰的,并且要求电子-电子散射的速率比电子-杂质散射的速率快。我们使用这种形式主义计算的狄拉克流体中的清洁样品的石墨烯附近的电荷中性点的输运系数,并发现结果不敏感的长程库仑相互作用。数值计算结果进行了比较,最近的实验数据在狄拉克流体的导热性和导电性在石墨烯和现有的流体动力学theors. We之间的相互作用的狄拉克流体和声学和光学声子的评论,并定性地解释实验观察到的效果大大提高定量协议。我们的工作为实验实现的凝聚态系统和广泛的高能量激发的相互作用的多体量子系统中的传输理论之间的定量联系铺平了道路。
2016-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Pseudo-magnetoexcitons in strained graphene bilayers without external magnetic fields
石墨烯的结构和电子性质使得其载流子具有相对论性粒子的行为,这可以用类狄拉克哈密顿量来描述。由于石墨烯是碳原子的单层,由于弹性形变引起的应变将在石墨烯片中产生所谓的“伪磁场(PMF)”,并且这已经在应变石墨烯样品中实验实现。在此,我们提出了一个实际的应变石墨烯双层(SGB)器件,在没有外部磁场的情况下检测赝磁激子(PME)。由于应变工程,每个石墨烯层中的载流子遭受不同的强PMF,这引起朗道量子化。在不考虑库仑相互作用的情况下,解析地得到了非均匀保偏光纤中电子空穴对的赝朗道能级。基于PME的一般解析吸收选择规则,我们证明了光吸收谱可以解释相应的Dirac型PME的形成。我们还预测,在非均匀保偏光纤的存在下,超流正常相变温度的PME是大于均匀保偏光纤下。
2012-06-01 cond-mat.mes-hall
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
Magnetic confinement of massless Dirac fermions in graphene
由于克莱因隧穿,静电势不能限制狄拉克电子。我们证明了在非均匀磁场的作用下,可以将无质量的狄拉克费米子限制在单层石墨烯片中。这允许人们通过磁势垒在石墨烯中设计介观结构,例如量子点或量子点接触。
2007-01-30 cond-mat.mes-hall
Dirac electron in graphene under supersymmetry generated magnetic fields
本文利用超对称变换得到了新的单参数非均匀磁场族$\mathbf{B} = \widetilde{\mathcal{B}}(x,λ) \hat{e}_z$,无质量Dirac电子对该族具有精确解。出现在$\widetilde{\mathcal{B}}(x,λ)$中的不均匀性可以由参数$λ$控制。所获得的磁场被解释为一些物理上可获得的众所周知的磁场的变形变体。一个特殊的例子,当一个恒定的磁场被变形,被认为是表明,等距朗道水平存在,即使在存在无限数量的特别设计的非均匀磁场。
2014-07-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strain-induced modifications of transport in gated graphene nanoribbons
我们研究了均匀和非均匀形变以及边缘无序对栅控石墨烯纳米带电导的影响。在均匀应变增加的情况下,这种器件的电导在获得共振结构之前首先减小,并且最终在较大应变下被完全抑制。边缘无序诱导模式混合的接触区域,这可以恢复其弹道值的电导。由不均匀变形引起的谷反对称伪磁场导致形成附加的共振态,其源自于耦合到延伸通过系统的法布里-珀罗状态,或者源自于形成位于接触附近的状态,其中伪磁场最大。特别地,n=0的伪朗道能级通过靠近电荷中性点的两组电导共振来表现自己。
2014-09-23 cond-mat.mes-hall
Topological Regard to Graphene: Elucidating the Morphology-Strain Correlation
石墨烯被称为二维材料,代表了嵌入三维空间的“表面”的拓扑概念。这方面使得能够采用拓扑学中的现有理论/工具来理解石墨烯中的不同性质/观察结果。根据长期建立的“高斯定理”,我们研究褶皱石墨烯,观察形态和应变分布之间的特殊相关性。将石墨烯压缩到水中作为实现褶皱的有效平台,我们解释了褶皱的演化和压缩过程中应变场的全局分布。本文中介绍的平台提供了一种有效的方法来精确控制皱纹的生成和演变,由于石墨烯屈曲而转化为自然发生的3D景观。
2018-09-08 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Conductance quantization and snake states in graphene magnetic waveguides
我们考虑电子波导(量子线)在石墨烯创建适当的非均匀磁场。讨论了单向蛇态的性质。对于特定的磁场分布,形成两个空间上分离的反向传播蛇态,导致电导量化对磁场的杂质或不规则性的反向散射不敏感。
2008-01-07 cond-mat.mes-hall
Bound states for massive Dirac fermions in graphene in a magnetic step field
我们用阶跃函数模型计算了非均匀磁场作用下石墨烯中大质量狄拉克费米子的能谱。我们发现一个解析的普遍关系的带宽和传播速度的模式在边界的磁性区域,显示如何通过调整的质量项可以控制这些旅行边缘状态的速度。
2021-03-26 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic- and superconducting-like behavior of the electrical resistance of inhomogeneous graphite flake
我们测量了几微米长、厚度不均匀的石墨样品的电阻率随磁场和温度的变化。磁电阻的结果施加几乎平行于石墨烯平面的领域显示了颗粒超导行为以及在样品中的磁秩序的存在。
2009-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Structural short - range order and electronic properties of graphene at low temperatures
对金属化外延石墨烯的态密度、电阻率和热导率进行了理论研究。对于缺陷位置变化的情况,得到了DOS中间隙出现和消失的条件。弛豫时间,DOS,电阻率和热导率的温度依赖性仅在石墨烯层中形成大面积单元的结构的存在下描述。
2017-04-05 cond-mat.mes-hall
Magnetic superconfinement of Dirac fermions zero-energy modes in bilayer graphene quantum dots
我们表明,在双层石墨烯,它是可以实现一个非常严格的限制无质量狄拉克费米子零模式,通过使用非均匀磁场。具体地说,我们表明,使用一个适当的非均匀磁场,波函数可以被限制在一个特定的区域的空间,被禁止所有的传输概率的连续区域。这允许通过磁场配置在双层石墨烯中构建介观结构。
2018-11-12 cond-mat.mes-hall hep-th
Negative and Positive Magnetoresistance in Bilayer Graphene: Effects of Weak Localization and Charge Inhomogeneity
我们报告测量双层石墨烯的磁阻作为栅极电压(载流子密度)和温度的函数。我们研究多个贡献的磁阻,包括弱本地化(WL),普遍电导波动(UCF),和不均匀的电荷传输。一个明确的WL信号是明显的,在所有测量的栅极电压(在空穴掺杂制度)和温度范围(从0.25 K到4.3 K),和从WL数据提取的相位相干长度在低温下不饱和。WL数据拟合证明电子-电子奈奎斯特散射是相位退相干的主要来源。UCF幅度随着栅极电压和温度的增加而减小,这与相位相干长度的相应减小是一致的。此外,在较高的磁场下,观察到弱的正磁阻,并归因于不均匀的电荷输运。
2010-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Trigonal distortion of topologically confined channels in bilayer Graphene
在这项工作中,我们表明,在双层石墨烯中的电子带的三角形翘曲显着修改的行为的一维模式拓扑限制由于不均匀的偏置,改变跨通道的符号。拓扑保护的状态是存在的,但它们的行为是从各向同性近似的预测中断。我们提出了详细的研究的1D通道中的通道的方向的功能的电子特性。
2011-07-18 cond-mat.mes-hall
Transport signatures of pseudo-magnetic Landau levels in strained graphene ribbons
在非均匀应变的石墨烯中,低能电子经历谷反对称伪磁场,这导致在价带和导带之间的边缘处形成局域态,根据奇特的n=0伪磁性朗道能级来理解。在这里,我们表明,这样的状态可以表现为一个孤立的四重态的低能量电导共振在一个悬浮的拉伸石墨烯带,其中夹持的金属接触导致在带端附近的应变的强烈不均匀性。
2013-03-13 cond-mat.mes-hall
Multiparticle equations for interacting Dirac Fermions in graphene nanostructures
我们在Hartree-Fock近似下研究了石墨烯中准粒子的能量。准粒子通过非均匀磁场被约束,并通过库仑势相互作用。我们表明,相关的功能有一个极小值,并确定在这样的石墨烯量子点的N粒子问题的稳定性条件。
2010-05-05 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Charge redistribution and interlayer coupling in twisted bilayer graphene under electric fields
我们研究了旋转双层石墨烯在垂直电场下的电子密度重新分布,表明即使在大角度下,层也实际上是耦合的。这种层-层耦合通过作为外部电压的函数的这些结构上的电荷转移来证明。我们发现了一个不均匀的多余电荷分布,这与小角度的莫尔图案有关,但在载流子速度等于单层石墨烯的情况下,这种分布在更大的角度下仍然存在。我们的结果表明,旋转双层系统耦合的所有旋转角度。
2011-08-01 cond-mat.mes-hall
Zero-energy states in corrugated bilayer graphene
单层和双层石墨烯中的反常量子霍尔效应与电子态的非平凡拓扑性质(分别为Berry相$π$和2 $π$)有关。众所周知,Atiyah-Singer指数定理保证,对于单层的情况,存在零能量状态的情况下,非均匀磁场假设总通量是非零的。这导致,特别是,在波纹石墨烯中的midgap状态的外观和拓扑保护波纹单层石墨烯中的零能量朗道能级。在这里,我们将这一定理的情况下,双层石墨烯,并证明了零能量模式的存在。
2008-02-14 cond-mat.mes-hall
Currents and pseudomagnetic fields in strained graphene rings
利用狄拉克表象研究了应变对石墨烯环的电子性质和持续电流特性的影响。对于稍微变形的石墨烯环片,获得了相当大的伪磁(规范)场,其可以有效地局部地减少或增强通过环施加的磁通量。通量诱导的持续电流在一个平坦的环具有完整的旋转对称性的整个结构,相反,我们表明,在存在一个圆形对称变形的电流是强烈的不均匀,由于底层的对称性的石墨烯。这一结果说明了“真实”磁场和应变引起的“伪”场之间的固有竞争,并提出了一种替代方法来探测石墨烯系统上伪磁场的强度和对称性。
2013-06-18 cond-mat.mes-hall
Lattice-corrected strain-induced vector potentials in graphene
石墨烯中应变的电子含义可以通过伪矢量势在低能量下捕获,伪矢量势可以产生伪磁场。这些应变诱导的矢量势产生于紧束缚框架中电子跳跃幅度的局部扰动。在这里,我们完成的应变诱导矢量位,它只占跳跃扰动的标准描述,明确包括晶格变形,或等效的,布里渊区的变形。这些修正在应变上是线性的,并且在每个应变的、不等价的狄拉克点上是不同的,因此对于确定矢势的精确大小同样是必要的。这种效应在应变分布不均匀的情况下是相关的,其中电子运动取决于局部费米表面之间的重叠量。特别是,它会影响由不均匀的应变配置引起的伪磁场分布,并可能导致新的机会,在定制的最佳应变场为某些所需的功能。
2013-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spectrally isomorphic Dirac systems: graphene in electromagnetic field
我们构造了新的一维狄拉克哈密尔顿算子,它与已知的精确可解模型在谱上同构(而不是等谱)。给出了它们的光谱和本征态的显式公式。该算子用于描述非均匀电磁场作用下石墨烯中的狄拉克费米子。我们讨论明确的,物理相关的,非周期性和周期性电磁屏障的频谱同构系统的例子。在后一种情况下,光谱同构的两个和三个间隙系统与Ablowitz-Kaup-Newell Segur层次被认为是。
2014-12-02 cond-mat.mes-hall hep-th
Measurement of Filling-Factor-Dependent Magnetophonon Resonances in Graphene Using Raman Spectroscopy
我们在高达45 T的磁场中对石墨烯进行偏振分辨拉曼光谱。这揭示了一个填充因子依赖的,多组分的拉曼G峰的反交叉结构,导致磁激子和E $_{2g}$声子之间的磁声子共振。这是解释与拉曼散射模型考虑到空间不均匀的载流子密度和应变的影响。应变诱导的赝磁场的随机波动导致反交叉间隙内的散射强度增加,与实验一致。
2013-06-19 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic valley filter in graphene Corbino disk containing a p-n junction
Corbino几何结构允许人们在没有出现熟悉的霍尔棒几何结构的边缘状态的情况下研究电流沿着弹道石墨烯中的p-n界面的传播。利用角动量空间中的转移矩阵,我们发现,对于足够强的磁场,电流仅沿一个方向传播,该方向由磁场方向和界面取向决定,并且两个谷K和K '被相等地占据。空间各向异性的有效质量可以抑制由外部电场选择的谷电流之一,将系统转换成谷滤波器的介观版本。过滤机制可以在有效狄拉克理论中得到充分的理解,而不涉及原子尺度效应,这在对局部边缘态的建议中是重要的。
2019-09-20 cond-mat.mes-hall
Magnetic field barriers in graphene: an analytically solvable model
研究了非均匀磁场作用下石墨烯中载流子的动力学行为。对于具有双曲线分布的磁场,相应的狄拉克方程可以在超对称量子力学的形式体系内进行分析,并导致精确可解的模型。我们详细研究了束缚谱。对于窄势垒的光谱的特点是由几个频带,除了零能级,仍然简并。随着势垒宽度的增加,我们可以跟踪能带向简并朗道能级的演化。在散射制度的一个简单的解析公式得到的透射系数,这一结果使我们能够识别的共振条件下,屏障变得透明。
2011-02-25 cond-mat.mes-hall
Wavevector-dependent spin filtering and spin transport through magnetic barriers in graphene
我们研究了单层和双层石墨烯中磁性纳米结构的自旋分辨输运。我们考虑到轨道效应的不均匀的垂直磁场以及面内自旋分裂由于塞曼相互作用和交换耦合可能引起的接近的铁磁绝缘体。我们发现,一个单一的障碍表现出依赖于波矢的自旋过滤效应在能量接近的传输阈值。这种效应在共振双势垒配置中显著增强,其中通过增加势垒之间的距离,可以将传出电流的自旋极化增加到100%。
2009-06-20 cond-mat.mes-hall
Tomonaga-Luttinger liquid parameters of magnetic waveguides in graphene
在适当的非均匀磁场中通过反向传播蛇态形成的石墨烯中的电子波导被示出构成Tomonaga-Luttinger液体的实现。由于左右移动蛇态的空间分离,这种由电子-电子相互作用引起的非费米液态基本上不受无序的影响。我们计算的相互作用参数占在这个系统中的伽利略不变性的情况下,从而表明,非费米液体效应是显着的,在现实的几何形状可调。
2008-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multiple magnetic barriers in graphene
研究了石墨烯中载流子在非均匀垂直磁场中的行为。我们考虑两种类型的一维磁剖面,在一个方向上均匀:一个序列的N磁势垒,和一个序列的交替磁势垒和井。在这两种情况下,我们计算的传输矩阵形式主义的装置的磁结构的传输系数,和相关的电导。在第一种情况下,当在固定的总磁通量下增加N时,结构变得越来越透明。在第二种情况下,我们发现强大的波矢量滤波和共振效应。我们还计算了周期磁性超晶格的能带结构,发现在零能附近存在一个依赖于波矢的带隙。
2008-10-07 cond-mat.mes-hall
Elastic deformations and Wigner-Weyl formalism in graphene
本文讨论了具有弹性形变的$Z_2$亚晶格对称性的固体物理紧束缚模型及其重要特例--石墨烯紧束缚模型。为了描述电子准粒子的动力学,我们探索Wigner-Weyl形式。它允许在缓慢变化的外部电磁场和由弹性形变引起的跳跃参数的非均匀修改的存在下计算两点格林函数。所发展的形式允许我们考虑弹性形变和磁场变化对量子霍尔效应的影响。
2019-05-27 cond-mat.mes-hall hep-lat
Klein Backscattering and Fabry-Perot Interference in Graphene Heterojunctions
我们提出了一个量子相干输运理论,通过一个横向的p-n-p结构的石墨烯,它充分考虑了前向和后向散射的p-n界面上的干扰。由于Klein现象,背反射振幅在零入射角处改变符号,从而向干涉条纹添加相位$π$。两个p-n界面对干涉相位的贡献在零磁场下相互抵消,但在有限磁场下变得不平衡。由相对弱的磁场引起的法布里-珀罗条纹图案中的半个周期的偏移可以提供石墨烯中的克莱因散射的清晰签名。这种效果被证明是强大的存在下,空间不均匀的潜力中等强度。
2008-08-27 cond-mat.mes-hall
Electronic transport close to boundaries of semi-infinite graphene and their interfaces
随着石墨烯等材料的成功制备,二维材料的输运性质,特别是其边界附近的输运性质受到了人们的广泛关注。虽然大多数以前的工作是致力于传统的铅设备铅设置与有限大小的中心区域,本项目研究的实际空间输运性质的无限和半无限的二维系统下的非平衡格林函数的框架。通常采用的直接在实空间中求逆矩阵的方法在处理大系统时可能不稳定,因为有时它会给出不收敛的结果。更不用说计算误差和时间随着系统的大小而急剧增加。通过从实空间到动量空间的变换,将矩阵求逆的过程用布里渊区积分过程代替,而围道积分的应用可以大大简化布里渊区积分过程。将这种方法与戴森方程相结合,我们能够计算半无限石墨烯靠近其锯齿形边界的输运性质及其与包括s波超导体在内的其他材料的组合。通过计算验证了透射电子和反射电子的干涉图样、石墨烯透镜效应以及镜面Andreev反射与正常Andreev反射的差异。
2016-12-14 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of graphene nanoribbons under gate electric fields
采用密度泛函理论,考虑栅电极电场的影响,计算了石墨烯纳米带(GNR)中的量子点态.场平行于GNR平面,并且由放置在带顶上的不均匀电荷片产生。改变电场可以观察到GNR态的发展和带隙中局部量子点状态的形成。计算已进行扶手椅GNR和扶手椅带锯齿形截面。对于扶手椅GNR,静态介电常数ε约为。四是可以确定。
2012-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Silicon on a graphene nanosheet with triangle- and dot-shape: Electronic structure, specific heat, and thermal conductivity from first-principle calculations
利用密度泛函理论研究了单层石墨烯纳米片中硅的电子结构、比热和热导率。研究了石墨烯中两种不同形状的替代Si掺杂,三角形和点状。石墨烯纳米片的硅掺杂,其中硅原子以三角形配置排列在邻位和对位,打开了将片转变为半导体材料的带隙。带隙的打开是由硅和碳原子之间的排斥力的存在引起的,其降低了费米能周围的态密度。因此,系统的比热和导热率被抑制。对于掺杂有硅原子的点状配置的石墨烯纳米片,在邻位、Meta位和对位处,价带穿过费米能级。这种掺杂配置增加了费米能级处的态密度,但移动电荷在硅原子周围离域并减少。结果,比热和导热率提高。硅取代掺杂的石墨烯纳米片可以有益于光致发光,并且可以通过控制底层原子系统的几何构型来进一步改善太阳能电池器件。
2019-08-28 cond-mat.mes-hall
A Transfer Matrix Approach to Electron Transport in Graphene through Arbitrary Electric and Magnetic Potential Barriers
提出了一种求解石墨烯在任意非均匀电场和垂直磁场作用下的散射问题的传输矩阵方法.结果表明,抛物柱面函数,这是以前文献中使用的,变得不准确,在高入射能量和低磁场。一个系列的扩展技术,以规避这个问题。另一种方法使用渐近表达式进行了讨论,并比较了两种方法的相对优点。
2012-04-22 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Confinement in bilayer graphene via intra- and inter-layer interactions
我们考虑狄拉克费米子在$AB$ -堆叠双层石墨烯中的非均匀原位相互作用、(伪)磁场或层间相互作用的限制。在四带近似的框架下,我们研究了定态方程可简化为两个定态方程的系统,其中定态方程具有$2\times2$ Dirac-type哈密顿量和辅助相互作用.我们证明了通过求解一个有效的具有能量依赖势的薛定谔方程来寻找局域态是可能的。我们考虑了几种情况下,双层石墨烯受到不均匀(伪)磁场,现场相互作用或层间耦合。在明确的例子中,我们提供了本地化的相互作用的局部波动或周期性缺陷的状态的解析解。
2021-08-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Charge Transport and Inhomogeneity near the Charge Neutrality Point in Graphene
在1.6 K到室温的温度范围内测量了二氧化硅衬底上石墨烯的电阻率rho_xx(H)和rho_xy(H)的磁场依赖的纵向和霍尔分量。在电荷密度接近电中性点时,rho_xx(H)大大增强,而rho_xy(H)受到抑制,表明电子和空穴对输运电流的贡献几乎相等。这些数据是不一致的均匀分布的电子和空穴浓度(双流体模型),但在最近的理论预测的不均匀分布的电子和空穴区域的相等的流动性非常一致。在低温和高磁场下,rho_xx(H)饱和到~h/e^2,霍尔电导率<< e^2/h,这可能表明局部v = 2和v = -2量子霍尔水坑的状态。
2007-05-22 cond-mat.mes-hall
Homogeneity of Bilayer Graphene
我们提出了非线性传输测量悬浮,电流退火双层石墨烯器件。使用一个多终端的几何形状,我们证明了设备往往是不均匀的,主机两个不同的电子相旁边。这两个阶段显示在低载流子密度下的非线性传输中不同幅度的间隙状特征,如在先前的研究中已经观察到的。在这里,我们调查的磁场的依赖性,发现这两个功能的增长与增加的领域,较小的一个与0.6 meV/T,较大的一个与5-10倍更高的场依赖性。我们把较大的两个间隙归因于相互作用引起的对称性破缺状态,而较小的间隙归因于器件中更无序的部分的局部化。
2012-11-13 cond-mat.mes-hall
Pseudo Landau levels, negative strain resistivity, and enhanced thermopower in twisted graphene nanoribbons
作为对外加磁场的正则响应,金属的电子态从根本上重组为朗道能级。在狄拉克金属中,朗道能级可以在没有磁场的情况下实现,只要施加一个不均匀的应变,以类似于阿哈罗诺夫-玻姆相的方式对电子跳跃进行空间调制。我们在这里预测,扭曲的锯齿形纳米石墨烯表现出应变诱导的伪朗道水平的未开发的,但在低能量解析可解的分散体。这种分散的伪朗道能级的存在导致表征$(1+1)$维手性异常的负应变电阻率,如果部分填充,并且当完全填充时可以大大提高热电势。
2021-08-12 cond-mat.mes-hall
Transformation Optics scheme for two-dimensional materials
二维光学材料,例如石墨烯,可以通过表面导电性来表征。到目前为止,变换光学方案集中在三维特性上,例如介电常数$ε$和磁导率$μ$。在本文中,我们使用了一种转换表面电流的方案来强调表面电导率的转换方式与$ε$和$μ$不同。我们使用这种表面电导率变换来演示减少石墨烯中尖锐突起的等离子体激元模式的散射的示例问题。
2014-03-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Magnetic Edge States in Graphene
石墨烯中的磁约束由于其在纳米技术中的潜在应用而引起了人们越来越大的兴趣。特别是,在石墨烯中观察到的所谓的磁边缘状态已经打开了深入到自旋电流的产生及其在自旋电子学中的应用的可能性。在二维无质量Dirac方程的形式下,研究了磁垒的非均匀磁场作用下石墨烯单层中准粒子的磁边缘态.我们还展示了如何在两个三角形的石墨烯子晶格中的每一个这样的状态的解决方案是相关的,通过量子力学意义上的超对称变换。
2010-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Quantum Hall transport as a probe of capacitance profile at graphene edges
量子霍尔效应是二维电子气中量子输运的显著表现。鉴于其技术相关性,重要的是要了解其在现实的纳米器件的发展。在这项工作中,我们提出了如何在一个场效应器件中的不同的边缘通道的外观是由样品边缘附近存在的不均匀的电容分布,石墨烯的特别相关的条件的影响。我们将这种实用的想法应用于高质量石墨烯的实验,证明量子霍尔传输作为二维电子气边缘附近密度分布的空间分辨探针的潜力。
2012-11-05 cond-mat.mes-hall quant-ph