Transfer-free Grown Bilayer Graphene Transistors for Digital Applications
我们发明了一种在氧化硅晶片上制造石墨烯晶体管的新方法，而无需转移石墨烯层。通过催化化学气相沉积（CCVD），直接在氧化硅衬底上实现原位生长的双层石墨烯晶体管（BiLGFET），其中堆叠的石墨烯层的数量由所选择的CCVD工艺参数（例如温度和气体混合物）确定。BiLGFET在室温下表现出107的超高开/关电流比，超过先前报道的值几个数量级。这将首次允许在混合硅CMOS环境中简单且低成本地集成用于数字纳米电子应用的石墨烯器件。
2012-05-31 cond-mat.mes-hall
A first principles investigated optical spectra of oxizided graphene
利用密度泛函理论，对石墨烯中单、双、三、四空位的电子和光学性质进行了比较研究。此外，氧化的单空位被认为是不同的氧浓度。原始石墨烯被发现是更吸收比任何缺陷配置在低能量。我们展示了能量高达3 eV的各种缺陷的光谱中的特征差异。这使得可以通过光谱学来量化样品中存在的缺陷物质的比率。
2013-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene on Gallium Arsenide: Engineering the visibility
石墨烯由单层或几层结晶有序的碳原子组成。它在氧化硅（Si/SiO_2）上的可见性使其得以发现，并引发了对其独特电子性质的大量研究。石墨烯与同样独特的电子材料砷化镓（GaAs）的结合到目前为止还缺乏如此容易的可见性。在这里，我们证明了一个精心定制的GaAs/AlAs（砷化铝）多层结构，使石墨烯在GaAs上和在Si/SiO2上一样可见。我们表明，GaAs/AlAs上的膨胀石墨的标准显微镜图像足以识别单层，双层和多层石墨烯。拉曼光谱数据证实了我们的结果。
2009-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The characterization of Co-nanoparticles supported on graphene
采用密度泛函理论计算和X射线光电子能谱学测量了分散在石墨烯/Cu上的Co纳米颗粒。发现对于低钴厚度（0.02 nm - 0.06 nm），Co形成非均匀分布的岛，其在暴露于空气下被强烈氧化以形成钴氧化物。在高达2nm的更大厚度下，上部Co层类似地被氧化，而接触石墨烯的下部层保持金属性。测量结果表明Co2+氧化态，没有证据表明在任何Co厚度下出现3+态，与CoO和Co[OH]2一致。结果表明，较厚的Co（2nm）覆盖诱导形成的保护性氧化物层，同时提供的Co纳米粒子的磁性。
2015-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Atomic and electronic structures of stable linear carbon chains on Ag-nanoparticles
在这项工作中，我们报告的X射线光电子（XPS）和价带（VB）光谱测量的无表面活性剂的银纳米粒子和银/线性碳链（Ag@LCC）结构的脉冲激光烧蚀（PLA）在水中制备。我们的测量结果表明，显着的氧化，只有在表面上的银纳米粒子与许多共价碳-银键，但只有可忽略不计的碳-氧键的痕迹。理论模型还提供了证据，证明线性碳链与纯的和部分氧化的银表面之间形成了牢固的碳-银键。理论和实验的电子结构的比较也提供了证据的存在下，非氧化的线性碳链的银表面。为了评估化学稳定性，我们研究了氧化物种（水和氧气）的物理吸附的能量学，发现这种吸附比线性碳链的吸附更优选在氧化或原始银表面上，这使得LCC氧化的初始步骤在能量上是不利的。
2017-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Oxidation States of Graphene: Insights from Computational Spectroscopy
当它被氧化时，石墨可以容易地剥离形成氧化石墨烯（GO）。GO是大量生产石墨烯的关键中间体，也是一种具有多种应用潜力的重要材料。由于许多不同的氧化物种随机分布在基底平面上，GO具有复杂的非化学计量原子结构，尽管涉及许多实验技术的深入研究，但仍然没有很好地理解。在实验数据解释中经常存在争议。本文用第一性原理研究了GO中碳1 s轨道的结合能。计算结果可以很好地解释X射线光电子能谱学（XPS）实验数据，并提供统一的谱线归属。基于对XPS的第一性原理理解，提出了一个含有新氧化物种环氧对和环氧-羟基对的GO结构模型。我们的研究结果表明，第一性原理计算光谱提供了一个强大的手段来研究GO结构。
2009-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Revisiting Graphene Oxide Chemistry via Spatially-Resolved Electron Energy Loss Spectroscopy
氧化石墨烯（GO）和还原氧化石墨烯（RGO）中氧官能团的类型和分布仍然是一个有很大争议的主题。当地的分析技术需要在纳米尺度上访问这些材料的化学。扫描透射电子显微镜中的电子能量损失谱可以提供合适的分辨率，但GO和RGO对电子辐照极其敏感。在这项工作中，我们采用了一个专门的实验装置，以减少电子照明低于损伤极限。在几纳米尺度下获得的GO氧图显示具有不同氧化水平的分离域。C/O比从约4：1至1：1变化，后者对应于石墨烯薄片的完全官能化。在RGO中，残余氧主要集中在几十纳米宽的区域中。观察到不同的氧化水平的特定的能量损失的近边缘结构。通过将这些发现与第一性原理模拟相结合，我们提出了一个高度氧化域的模型，其中石墨烯被羟基完全官能化，形成类似于石墨烷的2D-sp $^3$碳网络。
2016-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fabrication of graphene nanoribbon by local anodic oxidation lithography using atomic force microscope
我们利用原子力显微镜对单层、双层和多层石墨烯进行了局域阳极氧化（LAO）光刻。绝缘氧化区域的宽度系统地取决于石墨烯层的数量。在单层石墨烯中制造的800 nm宽的条形器件表现出半整数量子霍尔效应。我们还制备了55 nm宽的石墨烯纳米颗粒（GNR）。GNR在电中性点处的电导在低温下被抑制，这表明由于载流子的横向限制而导致能隙的打开。这些结果表明，LAO光刻是一种有效的石墨烯纳米器件的制造技术。
2008-11-29 cond-mat.mes-hall
How the SiC substrate impacts graphene atomic and electronic structures
石墨烯是碳的二维形式，具有出色的电子和传输特性。这为纳米电子学应用的发展带来了希望。然而，为了工业目的，石墨烯必须由衬底支撑。我们在这里专注于石墨烯上SiC系统，讨论SiC衬底如何与石墨烯层相互作用，并显示界面对石墨烯原子和电子结构的影响。
2009-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic inhomogeneities in graphene: the role of the substrate interaction and chemical doping
我们使用扫描探针显微镜技术探测石墨烯在纳米尺度上的电子性质的局部不均匀性。首先，我们重点研究了氧化硅上剥离的石墨烯样品中石墨烯-基底相互作用引起的电子不均匀性。我们发现，带电杂质，存在于石墨烯基板界面，扰动载流子密度显着改变石墨烯的电子性质。这一发现有助于理解通常在石墨烯基电子器件中观察到的器件间变化。其次，我们探讨了化学改性对石墨烯电子性质的影响，石墨烯是通过化学气相沉积在镍上生长的。我们发现，氢的化学吸附和卟啉分子的物理吸附都强烈地抑制了低偏压下的电导，表明石墨烯中的带隙的开放，为石墨烯的电子性质的化学工程铺平了道路。
2012-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene Heat Spreaders and Interconnects for Advanced Electronic Applications
石墨烯揭示了许多对电子学有益的独特性质，包括极高的电子迁移率和可广泛调节的费米能级。然而，石墨烯不具有电子能带隙，这对其在数字电子学中的应用提出了严重的障碍。石墨烯在电子学中实际应用的一种可能途径是利用其异常高的热导率和电子电流传导特性。这篇特邀评论概述了石墨烯的热性能，并描述了不受能带隙缺失影响的未来石墨烯技术。具体实例包括散热器、热涂层、高电流密度电极和互连。我们的研究结果表明，先进电子设备的热管理可以成为石墨烯的第一个工业规模应用。
2015-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural and Electronic Properties of Graphene and Graphene-like Materials
利用全势密度泛函理论计算，我们研究了石墨烯和其他一些石墨烯类材料的结构和电子性质，SiC、GeC、BN、AlN、GAN、ZnO、ZnS和ZnSe的单层。我们希望，随着材料合成技术的进步，在不久的将来，一些这些新材料将被合成，在各种纳米器件的潜在应用。
2012-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning the electronic transport properties of graphene through functionalisation with fluorine
石墨烯的电子性质的工程化引发了人们对电子学和光电子学潜在应用的极大兴趣。在这里，我们展示了通过氟官能化来调节石墨烯单层和多层的电子输运性质的可能性。我们表明，通过调整氟含量不同的电子传输制度可以访问。对于单层样品，随着氟含量的增加，我们观察到电子输运从二维Mott变程跳跃到Efros-Shklovskii变程跳跃的转变。具有高浓度氟的多层氟化石墨烯显示二维Mott可变范围跳跃传输，而CF 0.28多层薄片具有0.25eV的带隙并显示热激活传输。我们的实验结果表明，控制石墨烯功能化程度的能力有助于设计石墨烯材料的不同电子特性。
2011-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structure and electronic properties of epitaxial graphene grown on SiC
本文综述了外延石墨烯作为碳电子材料的研究进展。特别讨论了外延石墨烯生长、界面控制以及对多层外延石墨烯电子性质的理解方面的改进。虽然在SiC的两个极性面上生长的石墨烯被解决，但我们的讨论将集中在SiC的（000-1）C面上生长的石墨烯。C面多层外延石墨烯的独特性质已经变得显而易见。这些薄膜的电子行为就像一堆几乎独立的石墨烯片，而不是一个薄的Bernal堆叠的石墨样品。多层石墨烯的电子行为的起源是其独特的非Bernal旋转石墨烯平面的高度有序堆叠。虽然这些旋转不会显著影响层间相互作用，但它们确实破坏了石墨的堆叠对称性。正是这种对称性破缺导致每个片表现得像一个孤立的石墨烯平面。
2010-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Review of Thermal Properties of Graphene and Few-Layer Graphene: Applications in Electronics
本文综述了石墨烯和少层石墨烯的热性能，并讨论了这些材料在先进电子热管理中的应用。石墨烯的固有热导率-已知材料中最高的-在室温附近由声子主导。热管理应用的示例包括集成在高功率密度晶体管的发热区域附近的少层石墨烯散热器。已经证明，少层石墨烯散热器可以降低器件操作期间的热点温度，从而提高器件的性能和可靠性。
2015-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic and magnetic properties of the graphene-ferromagnet interface
本文研究了铁磁材料Ni（111）晶格匹配表面上石墨烯层的表面结构和电磁性质。
2010-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anchoring ceria nanoparticles on reduced graphene oxide and their electronic transport properties
这篇论文被撤回了。
2011-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of multilayer graphene
我们使用$π$轨道连续模型研究了多层石墨烯的电子结构，该模型考虑了最近邻层内和层间隧穿效应。利用简并态微扰理论，我们证明了任意堆叠的石墨烯多层膜的低能电子结构由具有守恒的手征性和的手征性赝自旋二重峰组成。
2011-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic Structures of Graphene Layers on Metal Foil: Effect of Point Defects
在这里，我们报告了一种简便的方法来产生一个高密度的点缺陷在金属箔上的石墨烯，并显示点缺陷如何影响石墨烯层的电子结构。我们的扫描隧道显微镜（STM）的测量，辅以第一性原理计算，揭示了点缺陷的结果在两个谷间和谷内的石墨烯散射。由于散射的增强，缺陷附近区域的费米速度降低。此外，我们的分析进一步指出，周期性点缺陷可以通过引入显著的带隙来定制石墨烯的电子特性，这为全石墨烯电子学开辟了一条道路。
2013-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural and electronic properties of the graphene/Al/Ni(111) intercalation-like system
最近提出了通过插入sp金属使石墨烯层与铁磁衬底解耦作为实现单层石墨烯基自旋过滤器的有效方法。本文采用电子衍射和光谱相结合的方法研究了石墨烯/Al/Ni（111）原型系统的结构和电子性质。这些研究伴随着最先进的电子结构计算。这种前瞻性的铝插层类系统的性能和其可能的实现在未来的石墨烯为基础的设备进行了讨论。
2011-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Towards Graphene Nanoribbon-based Electronics
单层石墨烯的成功制备极大地推动了石墨烯研究的进展。本文围绕石墨烯纳米带的基本电子和输运性质，综述了石墨烯纳米带的实验制备、物理性质和器件应用的理论和实验研究进展。我们还简要地讨论了GNRs的自旋极化与边缘态的关系的研究工作。
2010-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The epitaxial-graphene/graphene-oxide junction, an essential step towards epitaxial graphene electronics
已经沉积氧化石墨烯（GO）薄片以桥接两个外延石墨烯电极之间的间隙以产生全石墨烯装置。电学测量表明，由于GO中的带隙，在石墨烯/氧化石墨烯结处存在肖特基势垒（SB）。发现势垒高度约为0.7 eV，并且在180 $^\circ$ C退火后降低，这意味着可以通过改变氧化程度来调节间隙。发现GO迁移率的下限为850 cm $^2$ /Vs，与硅相当。已经实现了图案化外延石墨烯的{ \it In situ}局部氧化。
2008-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent electronic transport through graphene constrictions: sub-wavelength regime and optical analogies
石墨烯的二维性质与今天的光刻相结合，可以实现比狄拉克电子波长更小的纳米电子器件。在这里，我们表明，在这些石墨烯亚波长纳米器件的电子量子输运性质提出了深刻的类比与经典现象的亚波长光学。通过引入电子衍射势垒的概念来表示收缩效应，我们可以很容易地描述丰富的纳米器件中丰富的输运物理：从石墨烯狭缝中的Bethe和Kirchhoff衍射，到纳米带中的Fabry-Perot干涉振荡。同样的概念也适用于石墨烯量子点，并为这些系统的最新实验提供了新的启示。
2008-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Geometry, mechanics and electronics of singular structures and wrinkles in graphene
作为最薄的原子膜，石墨烯提供了一个机会，将几何形状，弹性和电子学结合在一起。石墨烯可靠的原子势的可用性允许对原子膜的机械响应进行前所未有的精确模拟。在这里，我们描述的运输和电子结构附近的圆锥形奇点，基本激发无处不在的褶皱和皱巴巴的石墨烯，发生在非外延悬浮样品中的剪切应力是不可避免的。我们使用原子力学模拟，解析几何和运输计算的弯曲石墨烯的组合，和精确的对角化的电子光谱来计算几何形状对悬浮样品的电子结构，运输和流动性的影响。我们还指出了几何产生的赝磁/电场如何在磁场下破坏朗道量子化。
2010-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and the minimum conductance of a graphene layer on SiO2 from density-functional methods.
使用现实的，但计算方便的能量优化模型的衬底支持一层石墨烯的SiO $_2$衬底上的石墨烯膜的效果进行了研究。电子带的计算使用密度泛函方法为几个模型衬底。这提供了基底电荷对$E_F$附近的带的行为的影响的估计，以及石墨烯片的平衡距离的变化。一个波浪形的石墨烯层的模型被检查作为一个可能的候选人，用于理解在石墨烯中的最低导电状态的性质。
2007-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hierarchy of Electronic Properties of Chemically Derived and Pristine Graphene Probed by Microwave Imaging
使用微波阻抗显微镜进行局部电成像石墨烯在不同的模态，产生丰富的层次结构的局部电导率。低电导率氧化石墨及其衍生物显示出显著的电子不均匀性。对于导电化学石墨烯，残余缺陷导致微波信号的系统性降低。相比之下，原始石墨烯上的信号与集总元件电路模型吻合得很好。局部阻抗信息还可以用于验证重叠的石墨烯片之间的电接触。
2009-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning Structures and Electronic Spectra of Graphene Layers by Tilt Grain Boundaries
尽管人们已经对石墨表面和石墨烯的倾斜晶界的结构和性质进行了广泛的研究，但它们对石墨烯层的结构和电子光谱的影响还没有完全解决。本文利用扫描隧道显微镜和光谱学研究了一维倾斜晶界对石墨烯多层膜结构和电子光谱的影响。石墨烯多层中顶部石墨烯片的倾斜晶界导致连续层之间的扭曲，并在边界的一侧产生超结构（莫尔图案）。我们的研究结果表明，扭曲的Bernal石墨烯双层和石墨烯三层显着改变的电子光谱。我们还研究了在两个相邻的倾斜晶界之间产生的量子限制扭曲石墨烯双层，发现即使在一个方向上超结构的数量减少到两个时，这种系统的能带结构仍然有效。这意味着该系统的电子结构是由单个莫尔斑的物理驱动的。
2014-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon spectroscopy through the electronic density of states in graphene
我们研究了声子结构如何在石墨烯的电子态密度中表现出来。本文提出了一种提取电子-声子重整化$λ$值的方法。此外，我们确定直接声子结构。随着掺杂的增加，这些结构与$λ$一起在幅度上增长并且不再显示粒子-空穴对称性。
2009-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic shells of Dirac fermions in graphene quantum rings in a magnetic field
我们提出的紧束缚计算的结果表明存在的狄拉克费米子的简并电子壳在狭窄的，电荷中性的石墨烯量子环。我们预言了在有限磁场下简并的消除。我们表明，使用紧密结合和配置相互作用的方法相结合，通过用额外的电子填充石墨烯环，这种具有半填充壳的碳基结构获得有限的磁矩。
2009-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing the Electronic Structure of Bilayer Graphene by Raman Scattering
采用不同激光激发能的共振拉曼光谱研究了双层石墨烯的电子结构。实验测量了石墨的Slonczewski-Weiss-McClure模型的参数值，其中一些参数值与以前报道的石墨的参数值有很大的不同，特别是与电子和空穴的有效质量差有关的参数值。从实验数据中也得到了双层石墨烯中两个TO声子分支的分裂。我们的研究结果具有双层石墨烯电子器件的影响。
2007-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First principles study of electronic transport through a Cu(111)|graphene junction
本文报道了Cu（111）非平衡输运性质的第一性原理研究|石墨烯界面发现Cu（111）电极诱导位于费米能级以下-0.68eV的透射最小值（TM），这是源自Cu诱导的电荷转移的特征，导致具有与TM重合的狄拉克点的n型掺杂石墨烯。所施加的偏置电压使n-石墨烯TM相对于纯石墨烯TM移位，并导致微分电导中的独特峰，其指示掺杂水平，这是在纯石墨烯中未观察到的特性。
2010-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Engineered electronic states in atomically precise artificial lattices and graphene nanoribbons
制备具有设计电子性质的原子级精确结构是凝聚态物理的新兴课题之一。所需的结构控制水平可以通过使用扫描隧道显微镜（STM）的尖端进行原子操作或通过自下而上的化学合成来达到。在这篇综述中，我们重点介绍了在构建新型的，原子级精确的人工材料的最新进展：人工晶格通过原子操纵和石墨烯纳米带（GNRs）实现的表面合成。我们总结了所需的理论背景和最新的实验在人工晶格，一维晶格中的拓扑状态，石墨烯纳米带和石墨烯纳米异质结的实验，和石墨烯纳米带中的拓扑状态。最后，我们总结了我们的评论与展望设计量子材料与工程电子结构。
2019-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stacking sequence dependence of electronic properties in double-layer graphene heterostructures
采用第一性原理计算研究了双层石墨烯异质结构的稳定性和电子性质。在该系统中，两个石墨烯层由六方氮化硼（h-BN）层隔开，其用作绝缘屏障。结果表明，石墨烯与h-BN层之间的原子构型决定了体系的稳定性。在不同的堆积序列中，AB堆积序列最稳定。由于插入的h-BN层调节石墨烯层的碳原子的现场能量，因此系统的电子状态可以通过堆叠顺序分类为金属或半导体。轨道相互作用模型很好地描述了DLGH的能量能带结构与堆积顺序的关系。
2014-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning Hydrogen Adsorption and Electronic Properties from Graphene to Fluorographone
通过氢和氟官能化石墨烯已被提出作为调节其反应性和电子性质的途径。然而，到目前为止，所提出的系统存在降解和有限的氢吸附能力。本研究结合基于密度泛函理论和反应分子动力学的第一性原理计算，分析了氟化和氢化单层石墨烯中氢吸附和电子性质的调控。我们的研究结果表明，氟吸附促进更强的碳$-$氢键。通过改变氟和氢的浓度，可以调整电荷密度转移和电子性质，如带隙和自旋分裂，增加它们对电子和自旋电子器件的潜在适用性。尽管氟不影响总H掺入，但$\textit{ab initio}$分子动力学结果表明，3%氟化石墨烯增加氢锚定，表明氢化和氟化石墨烯用于储氢和相关应用的潜力。
2020-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and magnetic properties of the graphene/Fe/Ni(111) intercalation-like system
采用密度泛函理论计算和电子能谱方法研究了石墨烯/Fe/Ni（111）体系的电子结构和磁性.该体系通过在Ni（111）上的石墨烯下面插入薄Fe层（1 ML）来制备，并且其惰性性质通过光电子能谱学来验证。铁在石墨烯和Ni（111）之间的空间中的嵌入极大地改变了来自石墨烯层的磁响应，这通过在薄铁层中形成高度自旋极化的$3d_{z^2}$量子阱态来解释。
2011-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic transmission in Graphene suppressed by interlayer interference
我们研究了石墨烯纳米颗粒覆盖的石墨烯单层的电子输运性质。我们证明，电子传输的单层覆盖时，可以减少纳米。透射率降低发生在由纳米尺度的宽度确定的不同能量处。我们解释的传输减少，通过使用在单层和纳米的波函数之间的干扰。此外，我们发现单层的传输减少是可组合的，当被一个以上的纳米覆盖，并提出了一个概念的“组合控制”的纳米应用设计。
2013-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic Transport in Chemical Vapor Deposited Graphene Synthesized on Cu: Quantum Hall Effect and Weak Localization
我们报告的电子性质的石墨烯合成的化学气相沉积（CVD）铜，然后转移到SiO2/Si。已经合成了晶圆级（高达4英寸）石墨烯膜，如光谱拉曼映射所示，主要由单层石墨烯组成。在由这种CVD石墨烯制造的微型器件上进行低温输运测量，显示双极场效应（开/关比约为5，载流子迁移率高达约3000 cm ^2/Vs）和“半整数”量子霍尔效应，这是单层石墨烯的固有电子性质的标志。我们还观察到弱本地化和提取信息的相位相干性和散射的载波。
2010-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spectroscopic ellipsometry of graphene and an exciton-shifted van Hove peak in absorption
我们证明，任何二维系统的光学透明性与对称的电子光谱是由精细结构常数，并建议一个简单的公式，涉及准粒子光谱的光学吸收这样的系统。这些结果被应用到石墨烯沉积在氧化硅的表面上，我们测量椭圆偏振光谱，提取的石墨烯层的光学常数和重建的K点附近的电子色散关系，使用光学透射光谱。我们还提出了椭圆偏振光谱分析的石墨烯放置在无定形石英基板和报告的一个明显的峰值紫外线吸收在4.6 eV，因为在石墨烯的状态密度的范霍夫奇点。可能是由于激子效应的峰下移了0.5 eV。
2010-04-06 cond-mat.mes-hall
Atomic-Scale Tailoring of Chemisorbed Atomic Oxygen on Epitaxial Graphene for Graphene-Based Electronic Devices
本研究利用STM研究化学吸附原子氧对外延石墨烯电子性质的影响，发现氧原子可在狄拉克点引入带隙，并可通过STM偏压扫描实现原子精度的脱附或跳跃调控，为石墨烯基原子尺度电子器件开发提供了新途径。
2023-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electronic transport in polycrystalline graphene
大部分可用的宏观量的材料都是多晶的。石墨烯是最近发现的一种二维碳，具有在未来电子产品中取代硅的强大潜力，也不例外。越来越多的证据表明，使用各种技术获得的石墨烯样品具有多晶性质。晶界是多晶材料的固有拓扑缺陷，有望极大地改变石墨烯中的电子输运。在这里，我们发展了一个理论的载流子传输通过晶界组成的周期性阵列的位错在石墨烯的基础上的动量守恒原理。根据晶界结构，我们发现两种不同的传输行为-高透明度，或完美的反射载流子在非常大的能量范围。第一性原理量子输运计算被用来验证和进一步研究这种惊人的行为。我们的研究揭示了大面积石墨烯样品的输运性质。此外，具有可调传输间隙的周期性晶界的有目的的工程设计将允许控制电荷电流，而不需要在其他半金属石墨烯中引入体带隙。所提出的方法可以被视为构建实用石墨烯电子器件的一种手段。
2010-07-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial Graphene Electronic Structure And Transport
自2001年成立以来，在六方碳化硅上外延石墨烯的科学和技术已经成熟成为一项重大的国际努力，并有望成为第一个碳电子平台。回顾了石墨烯在电子级碳化硅上外延生长的历史，综述了单层和多层石墨烯在电子级碳化硅上外延生长的独特电子性能。在Si面生长的石墨烯单层中的传输和场效应的早期结果提供了原理证明。除了单层外延石墨烯之外，还关注C面生长的多层石墨烯，其由电子解耦的石墨烯片组成。生产，结构和电子结构进行了审查。使用各种各样的表面，电气和光学探针询问的电子性能，进行了讨论。概述了几种器件原型的最新发展，包括基于外延石墨烯量子霍尔器件的电阻标准和新的双频模拟外延石墨烯放大器。
2010-03-24 cond-mat.mes-hall
Observation of vacancy-induced suppression of electronic cooling in defected graphene
先前对不纯石墨烯中电子-声子相互作用的研究发现，静态无序可以增强电子冷却。我们研究了动态无序的影响，并观察到与清洁石墨烯相比，电子冷却的数量级抑制。这种效应在具有更多空位的石墨烯中更强，证实了其空位诱导的性质。耦合常数对声子温度的依赖关系暗示了它与无序动力学的联系。我们的研究突出了无序对石墨烯中电子-声子相互作用的影响。此外，电子冷却的抑制对于改善石墨烯基测辐射热计和光电探测器设备的性能具有很大的希望。
2014-08-01 cond-mat.mes-hall
Gate dependent electronic Raman scattering in graphene
我们报道了在门控单层石墨烯器件中直接观察到的偏振分辨电子拉曼散射。电子拉曼散射光谱的演化与栅极电压和它的偏振依赖性是在完全符合理论预期的非共振拉曼过程，涉及跨狄拉克锥的带间电子-空穴激发。我们进一步表明，电子拉曼散射信号的光谱依赖性可以简单地描述在长波长极限的石墨烯的动态极化率。直接观察石墨烯中狄拉克费米子激发的可能性为石墨烯和其他2D晶体的电子性质的有前途的拉曼研究开辟了道路。
2016-02-13 cond-mat.mes-hall
All-carbon vertical van der Waals heterostructures: Non-destructive functionalization of graphene for electronic applications
我们提出了一种通过组装垂直全碳范德华异质结构实现石墨烯非破坏性功能化的途径。为此，我们采用单层石墨烯（SLG）片生长的低压甲烷CVD铜箔和大面积介电~1 nm厚的氨基封端的碳纳米膜（NH 2-CNMs）产生的电子束诱导交联的芳香族自组装单层。我们封装SLG片氧化硅晶片与NH 2-CNMs通过机械堆叠和表征所形成的异质结构的结构，化学和电子性质的拉曼光谱和X射线光电子能谱学，以及通过电气和电磁输运测量。我们表明，功能氨基带来的SLG片附近，他们的运输特性不受损害，这种功能化;此外，我们证明了异质结构设备的功能响应的质子化的氨基在水中。由于其相对简单，所提出的方法为在其中需要石墨烯的非破坏性化学官能化（例如，用于化学和生物传感的工程电换能器）或作为分层异质结构中石墨烯的互补电介质。
2014-06-08 cond-mat.mes-hall
Phenomenological study of the electronic transport coefficients of graphene
使用半经典的方法和输入的石墨烯的导电性的实验，我们确定的电子传输系数-导电性，导热性和热电性-掺杂的石墨烯的电子密度依赖性。还得到了电导率的电子密度依赖性。最后，我们表明，经典的霍尔效应（低场）在石墨烯中具有相同的形式为独立的电子的情况下，其特征在于由抛物线色散，只要弛豫时间是成比例的动量。
2007-10-11 cond-mat.mes-hall
Tuning electronic structure of graphene via tailoring structure: theoretical study
基于第一性原理计算，研究了不同缺陷图案的石墨烯片的电子结构。我们发现缺陷图案可以显著地调节石墨烯的电子结构。三角形图案在费米能级附近产生强局域态，六边形图案在系统中打开带隙。此外，具有锯齿形或扶手椅形边缘的石墨烯纳米带网络的矩形图案表现出半导体行为，其中带隙对纳米带的宽度具有明显的依赖性。对于石墨烯纳米带的网络结构，预测了一些特殊的电子输运通道。
2010-06-15 cond-mat.mes-hall
The effect of bilayer domains on electronic transport properties of epitaxial graphene on SiC
对在碳化硅上的纯单层外延石墨烯（SiC/G）上制造的霍尔条器件的磁输运测量显示出载流子浓度和迁移率在晶片尺寸维度上的非常紧密的分布。相比之下，含有双层石墨烯域的SiC/G器件显示出与双层含量的量相关的电子性质的变化。
2015-02-06 cond-mat.mes-hall
Graphene-based electronic spin lenses
我们从理论上证明了石墨烯中的铁磁正常（FN）界面聚焦具有一定自旋方向的电子波的能力。其本质特征是负折射克莱因隧穿，当F石墨烯的交换能超过其费米能时，它是自旋分辨的。利用这一特性，我们提出了一种石墨烯NFN电子自旋透镜，通过该透镜，非偏振的电子束可以被准直成有限的自旋偏振。我们的研究表明，磁性石墨烯有可能成为最近发现的光子手性超材料的电子对应物，这些材料仅对光子波的圆偏振的一个方向表现出负折射率。
2010-09-05 cond-mat.mes-hall
Valley polarized electronic beam splitting in graphene
我们展示了如何在掺杂石墨烯的三角翘曲效应可以用来产生充分的谷极化电流。我们提出了一个设备，作为一个分束器和这些电子电流的准直器。通过二维光子晶体的光学类比，证明了这一结果。
2007-10-04 cond-mat.mes-hall
Dirac electronic states in graphene systems: Optical spectroscopy studies
从光谱学的角度综述了碳的二维同素异形体，如石墨烯及其双层、多层外延石墨烯、少层Bernal堆叠石墨烯以及三维块状石墨的电子性质。注意力集中在这些系统中的准粒子，这被称为无质量或有质量的狄拉克费米子的相对论性质。
2010-04-17 cond-mat.mes-hall
Tunable Hybridization Between Electronic States of Graphene and Physisorbed Hexacene
通过物理吸附有机分子的非共价官能化提供了一种可扩展的方法，用于修饰石墨烯的电子结构，同时保持其优异的载流子迁移率。在这里，我们研究了长链并苯的物理吸附，即，并六苯及其氟化衍生物全氟并六苯，双层石墨烯可调石墨烯器件使用第一性原理方法。我们发现这些分子的吸附导致在石墨烯的电子结构中形成接近其费米能级的局域态，这可以很容易地通过外部电场进行调谐。电场不仅在双层石墨烯中产生高达250 meV的可变带隙，而且强烈影响分子-石墨烯系统内的电荷再分布。发现这种电荷重新分布足够弱，不会引起强表面掺杂，但足够强，以帮助保持石墨烯的狄拉克点附近的电子态。
2015-07-30 cond-mat.mes-hall
Theory for the electronic structure of incommensurate twisted bilayer graphene
扭曲双层石墨烯中扭曲角的实验控制还没有报道，其现实结构很可能是不相称的。本文利用紧束缚虚晶近似理论研究了无公度扭曲双层石墨烯的电子性质。该理论给出了石墨烯片间任意无公度扭转角θ时的电子能带结构和局域态密度。在数值计算的局域态密度中观察到了角度相关的范霍夫奇异性。与扫描隧道显微镜和光谱学中的观察一致，我们的理论计算表明，与单层石墨烯相比，石墨烯片之间的旋转角不会导致费米速度的显着降低。所发展的理论是相当普遍的，可以应用于研究任何无公度多层异质结构的电子性质。
2015-01-26 cond-mat.mes-hall
Twisted nanoporous graphene/graphene bilayers: electronic decoupling and chiral currents
该研究用紧束缚模型与非平衡格林函数揭示NPG/石墨烯双层随扭曲角从强耦合到电子解耦的转变，并发现类Talbot干涉、手性电流及可由STM探测的态密度共振峰。
2024-08-09 cond-mat.mes-hall
Graphene on graphene antidot lattices: Electronic and transport properties
已知石墨烯双层系统在通过施加垂直电场破坏层对称性时表现出带隙。所得的能带结构类似于具有抛物线色散的常规半导体的能带结构。在这里，我们介绍了一种新型的双层石墨烯异质结构，其中单层石墨烯被放置在另一层石墨烯的顶部，具有规则的反点晶格。我们称这类石墨烯系统为GOAL：石墨烯反点晶格上的石墨烯。通过改变结构几何形状，可以执行能带结构工程以获得线性分散的能带（具有高伴随迁移率），然而可以使其与垂直场有间隙。我们分析了各种类型的GOAL的电子结构和输运性质，并得出有关其性质的一般性结论，以帮助其在实验中的设计。
2015-07-02 cond-mat.mes-hall
