Dirac Fermion kinetics in three-dimensionally curved graphene
具有从25 nm到1000 nm的宽范围曲率半径的三维弯曲石墨烯表明，纳米级曲率是通过在3D弯曲表面上操纵2D电子动力学来调节石墨烯的输运性质的新的自由度。
2020-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene on incommensurate substrates: trigonal warping and emerging Dirac cone replicas with halved group velocity
石墨烯附着在晶格稍微不匹配的表面上，例如六方氮化硼（hBN）或Ir（111），产生了狄拉克费米子的亚晶格破缺势的复杂景观。而在狄拉克点的间隙打开完美的晶格匹配的石墨烯上hBN，我们表明，小晶格不稳定性防止打开这个间隙，而是导致一个重正化狄拉克色散与三角翘曲。这种弯曲破坏了单个谷中的有效时间反演对称性。在此之上，产生了一组新的无质量狄拉克费米子，其特征在于群速度是原始石墨烯的一半。
2011-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of multi Dirac fermion cloning induced by moiré potential in graphene-SiC heterostructure
我们用角分辨光电子能谱重新研究了SiC衬底上石墨烯的电子结构。我们直接观察到狄拉克锥的多重克隆，除了以前归因于重建。Dirac锥复制品的位置、相对距离和各向异性与石墨烯-SiC异质结构的莫尔条纹完全一致。我们的结果提供了一个简单的例子莫尔势调制的狄拉克费米子的工程电子结构。
2021-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Coexistence of van Hove Singularities and Superlattice Dirac Points in a Slightly Twisted Graphene Bilayer
我们考虑了轻微扭曲的石墨烯双层的电子结构，并在连续近似下显示了范霍夫奇点（VHS）和超晶格狄拉克点的共存。石墨烯叠石墨烯莫尔图案产生周期性电子势，由于载流子的手性性质，这导致超晶格狄拉克点的出现。由于扭曲石墨烯双层的实结构和倒易结构的不同，其子晶格交换偶结构和奇结构（两种公度结构）导致了超晶格Dirac点的两种不同结构。我们进一步计算了应变对扭曲石墨烯双层的低能电子结构的影响，并证明了应变对VHS位置的影响。
2013-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal infrared emission reveals the Dirac point movement in biased graphene
石墨烯是一种具有高载流子迁移率和热导率的二维材料，适用于高速电子器件。传导带和价带在狄拉克点接触。单层石墨烯的吸收率为2.3%，几乎与波长无关。在这里，我们调查的热辐射偏置石墨烯晶体管。我们发现单层石墨烯的发射光谱遵循具有恒定发射率（1.6 \pm 0.8）%的灰体的发射光谱。最重要的是，我们可以提取双极石墨烯通道中的温度分布，如斯托克斯/反斯托克斯测量所证实的。偏置的石墨烯表现出温度最大值，其位置可以由栅极电压控制。我们发现，这个温度峰值揭示了载流子密度最小值的空间位置，即狄拉克点。
2010-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Density dependent electrical conductivity in suspended graphene: Approaching the Dirac point in transport
我们从理论上考虑，与现有的实验文献相比，门控单层石墨烯的电导率作为载流子密度，温度和无序的函数，以评估在高质量悬浮石墨烯中使用输运研究访问狄拉克点的前景。我们发现，石墨烯电导率的温度依赖性周围的电荷中性点提供的信息如何接近系统可以接近狄拉克点，虽然长程和短程之间的竞争，以及扩散和弹道输运可能会大大复杂的图片。我们还发现，声学声子散射对石墨烯电阻率的贡献总是相关的狄拉克点，在较高密度的情况下，声学声子对电阻率的贡献被强烈抑制在低温布洛赫-Grüneisen制度。我们提供了详细的数值计算结果的温度和密度依赖的导电性悬浮石墨烯。
2013-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of charged impurities on graphene thermoelectric power near the Dirac point
在具有不同程度的无序的石墨烯器件中，其特征在于它们的载流子迁移率和最小电导率，我们研究了在宽温度范围内的热电功率以及电导率。我们已经发现，莫特关系失败的狄拉克点附近的高迁移率石墨烯。通过适当地考虑高温效应，我们得到的玻尔兹曼输运理论和我们的实验数据之间的良好协议。在低迁移率石墨烯中，其中带电杂质诱导相对高的残余载流子密度，莫特关系在所有栅极电压下成立。
2011-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dirac Fermions in Graphene Nanodisk and Graphene Corner: Texture of Vortices with Unusual Winding Number
基于石墨烯的狄拉克理论，我们分析了三角形锯齿形纳米盘和角的零能扇区。零能量状态被示出为索引的边缘动量和分组根据不可约表示的三角对称群$C_{3v}$。波函数被明确地构造为围绕K或K'点的全纯或反全纯函数。每个零能量模式是手征边缘模式。我们发现了一种磁涡旋结构。有趣的是，在属于$E$（双重态）表象的状态中出现了缠绕数为$2$的涡旋。这种漩涡的实现是非常罕见的。
2010-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Generation of Multiple Dirac Cones in Graphene under Double-periodic and Quasiperiodic Potentials
研究了双周期和准周期超晶格势作用下石墨烯中新Dirac锥的产生。我们首先表明，双周期的潜力产生的狄拉克锥零星，丢番图方程，尽管事实上，双周期的潜力也是周期的，以前的研究预测连续出现的锥。零星的外观是由于石墨烯的色散关系仅在能量截止之前是线性的。然后，我们表明，准周期势产生新的狄拉克锥密集与它的密度依赖于能量。我们还将上述预言推广到具有不同线性色散截止能量的狄拉克电子的其它材料。
2013-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric Properties of Dirac Fermions Captured into 3D Nanoporous Graphene Networks
石墨烯作为后硅时代的电子材料，为新的电子性质和器件应用开辟了新的范例。另一方面，石墨烯的2D特性使其在技术上具有挑战性，难以集成到具有足够处理器容量的3D晶体管中。虽然有许多尝试将2D石墨烯组装成3D结构，但无质量狄拉克费米子的特性不能很好地保留在这些材料中用于晶体管应用。在这里，我们报告了一种高性能的石墨烯晶体管，利用三维纳米多孔石墨烯，这是由一个互连的单一石墨烯片和一个宽敞的开放孔隙注入离子液体的可调电子状态，通过施加电场。具有5000-7500 cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$的高载流子迁移率的3D纳米多孔石墨烯晶体管表现出比2D石墨烯器件高两到三个数量级的电导和电容，以及狄拉克锥的保留的双极电子性质。此外，具有狄拉克费米子的3D石墨烯网络在很宽的栅极电压范围内表现出独特的非线性霍尔电阻。高质量的3D纳米多孔石墨烯EDLT可能为在各种基础和实际应用中利用3D网络结构中的狄拉克费米子开辟新的领域。
2016-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mapping the Dirac point in gated bilayer graphene
我们已经进行了低温扫描隧道光谱测量剥离的双层石墨烯SiO2。通过改变背栅电压，我们观察到的狄拉克点的线性位移和带隙的开放，由于垂直电场。除了观察狄拉克点的位移，我们还测量了它的空间依赖性，使用空间分辨扫描隧道光谱。的狄拉克点的空间变化是不相关的地形特征，因此，我们将其转移到随机带电杂质。
2009-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dirac-Rashba fermions and quantum valley Hall insulators in graphene-based 2D heterostructures
本研究通过第一性原理和有效低能模型，在石墨烯/TMD异质结构中实现Dirac-Rashba费米子与量子谷霍尔效应，为二维异质结构的新奇物性探索提供基础。
2024-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Insulating Electronic States Near the Dirac Point Arising from Twisted Stacking and Curvature in 3D Nanoporous Graphene
Okayama University of Science（冈山科学大学）；University of Tsukuba（筑波大学）；Tohoku University（东北大学）
研究发现三维多孔石墨烯在接近狄拉克点处保持单层类狄拉克态，同时表现出绝缘行为，揭示了曲率与拓扑缺陷对电子态的影响。
2026-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localization of Dirac electrons by Moire patterns in graphene bilayers
我们研究的电子结构的两个狄拉克电子凝视耦合的周期性哈密顿量，如它出现在旋转的石墨烯双层。从头算和紧束缚的方法相结合，并表明，空间周期性耦合的两个狄拉克电子凝视可以重整化强烈的速度。我们调查特别是小角度的旋转，并表明，速度趋于零，在此限制。本地化确认的本征态的分析基本上是本地化的AA区的莫尔图案。
2009-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene-like Dirac states and Quantum Spin Hall Insulators in the square-octagonal MX2 (M=Mo, W; X=S, Se, Te) Isomers
我们研究了过渡金属二硫属化物MX $_2$（$M$ =Mo，W; $X$ =S，Se，Te）的正六方晶格，作为MX $_2$正六方化合物的异构体。通过能带结构的计算，我们观察到了具有非对称空间群对称性的MX $_2$矩形晶格中的类石墨烯Dirac能带结构。范霍夫奇点的两个带在费米能级处相交，导致两个动量相反的狄拉克锥。自旋轨道耦合可以在这些狄拉克点打开一个非平凡的能隙，并诱导量子自旋霍尔（QSH）相，二维拓扑绝缘体。在这里，正方形-八边形MX $_2$结构实现了过渡金属二硫属化物中有趣的石墨烯物理，如狄拉克带和QSH效应。
2015-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Femtosecond Population Inversion and Stimulated Emission of Dense Dirac Fermions in Graphene
我们发现，强光激发的石墨烯单层与35 fs脉冲准瞬时建立了一个宽带，倒狄拉克费米子人口。光学增益出现并通过前200 fs的负光学电导率直接表现出来，其中受激发射完全补偿了石墨烯层中的吸收损耗。我们的实验理论比较两个不同的电子和空穴化学势再现吸收饱和和增益在40 fs，揭示，特别是，从一个热的经典气体到一个致密的量子流体的瞬态的演化与增加的光激发。
2012-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Massless Dirac cones in graphene: experiments and theory
单层石墨烯中间隙的打开通常归因于两个碳亚晶格之间的等效性的破坏。我们通过角度分辨光电子能谱表明，在Ir（111）表面上生长的Ir和Na改性的石墨烯呈现出非常大的非常规间隙，其可以用现象学的“无质量”狄拉克模型来描述。我们讨论了这个模型的后果和标准的大质量的差距模型的比较，我们调查的条件下，这种反常的间隙可以产生一个自发对称性破缺。
2015-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic resolution imaging of the two-component Dirac-Landau levels in a gapped graphene monolayer
无质量狄拉克费米子的波函数是一个二分量旋量。在石墨烯中，一个单原子厚的薄膜显示出二维的Dirac-like电子激发，双分量表示反映了A和B子晶格上电子波函数的振幅。这种独特的性质提供了前所未有的机会，图像的两个组成部分的无质量狄拉克费米子空间。在这里，我们报告的原子分辨率成像的两个组件的狄拉克-朗道能级在带隙的石墨烯单层的扫描隧道显微镜和光谱。在SiC和石墨衬底上的石墨烯中观察到约20 meV的间隙，由衬底电势的反转对称性破缺驱动。这样的间隙将n = 0的朗道能级（LL）分成两个能级，0+和0-。我们证明了0- LL的波函数的振幅主要在石墨烯的A位，0+ LL的波函数的振幅主要在石墨烯的B位，表征了n = 0 LL的旋量的内部结构。这为无质量狄拉克费米子的双分量性质提供了直接证据。
2015-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of a graphene superlattice with massive Dirac fermions
我们利用有效的狄拉克方程从理论上研究了石墨烯基超晶格的电子和输运性质。超晶格由施加在沉积在衬底上的单层石墨烯上的周期性电势组成，该周期性电势在其电子结构中打开$2Δ$的能隙。我们发现，在一定条件下，电子能带结构中出现了额外的狄拉克点，从而有可能使导带和价带之间的间隙闭合。通过改变周期势，可以在$0\leq E_g \leq 2Δ$范围内调节能隙$E_g$.我们分析了接触点附近的低能电子结构，发现有效费米速度具有很强的各向异性，并依赖于能隙。我们表明，额外的狄拉克点在这里获得的行为不同，以前研究的系统相比。
2015-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Complex evolution of the electronic structure from polycrystalline to monocrystalline graphene: generation of a new Dirac point
第一性原理计算，用于解决多晶石墨烯的性质，表明在该系统中的倾斜晶界的电子结构显示出相当复杂的演变向石墨烯块体，随着倾斜角减小，在费米能级处产生新的狄拉克点，和各向异性狄拉克锥的低能量激发。此外，在{ \bf K}点处的通常狄拉克点低于费米能级，并且随着倾斜角减小而朝向费米能级上升。此外，我们的计算表明，晶界形成能的行为非单调的倾斜角，由于在空间分布和相对贡献的键拉伸和键弯曲变形与缺陷的形成相关的变化。
2009-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Massless Dirac Fermions Trapping in a Quasi-one-dimensional npn Junction of a Continuous Graphene Monolayer
石墨烯中的无质量狄拉克费米子为实现克莱因悖论提供了前所未有的机会，克莱因悖论是相对论粒子最奇异和最引人注目的性质之一。在开创性的理论工作[Katsnelson等人，Nat.Phys.2620（2006）]中，预测了无质量的狄拉克费米子可以在垂直入射下无阻碍地穿过一维（1D）势垒。这样的结果似乎排除了通过使用1D势垒在石墨烯中限制无质量的狄拉克费米子。在这里，我们证明，实验和理论上，无质量狄拉克费米子可以被困在准一维npn结的连续石墨烯单层。由于无质量狄拉克费米子在n-p结边界处的高度各向异性传输（石墨烯中所谓的克莱因隧穿），以大斜角入射的电荷载流子将以高概率从结的一个边缘反射，并继续从相对边缘反弹。因此，这些电子在有限的时间内被捕获，在准一维npn结中形成准束缚态。被视为明显的共振的准束缚态被探测，并且从这些状态产生的量子干涉图案在我们的扫描隧道显微镜测量中直接可视化。
2017-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron supercollimation in graphene and Dirac fermion materials using one-dimensional disorder potentials
电子超准直，其中波包被引导沿着选定的方向不失真地移动，是一种非常理想的特性，但尚未在实验上实现。一般情况下，预期障碍会抑制超准直。在这里，我们报告了一个反直觉的现象，电子超准直无序石墨烯和相关的狄拉克费米子材料。我们表明，可以使用一维无序势来控制电子波包输运。这与已知的系统不同，在已知的系统中，电子波包将被无序进一步扩展并在电势波动方向上受阻。这一现象对理解狄拉克费米子材料中的电子输运和应用具有重要意义。
2014-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Spectra of Open-Shell and Closed-Shell Graphene-Based Molecules
我们计算研究了一组特定构型的石墨烯基分子的吸收光谱，包括（1）sp2裸石墨烯片，（2）含有不同化学键终止边缘原子的悬挂键但保持sp2构型基面的框架石墨烯片，（3）含有不同化学键终止边缘原子的悬挂键但保持sp2构型基面的石墨烯片。以及（3）由化学改性产生的块状sp3石墨烯片不仅发生在裸片周边，而且也发生在其基面。框架分子本质上是开壳的，呈现不同种类的还原氧化石墨烯，并且呈现石墨烯量子点的主要构建块。闭壳块状分子呈现纳米级氧化石墨烯的模型。分析了分子的UHF基态和ZINDO/S激发态。在UHF和RHF基态结果相同的大块分子的情况下，UHF-ZINDO/S组合是良好相干的。在框架分子的情况下，超高频和闭壳层ZINDO/S方法的不相干性表现在HOMO-LUMO能隙的显著减小，这使得开壳层分子的吸收光谱向红外区域发生了不真实的剧烈红移。通过对石墨烯量子点和氧化石墨烯的吸收光谱和荧光光谱的计算数据和实验数据的对比分析，证实了这一结论。
2017-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Dirac point formation revealed by Andreev tunneling in superlattice-graphene/superconductor junctions
石墨烯超晶格由一维周期势形成，其特征在于电子结构中出现新的狄拉克点。石墨烯的无质量狄拉克费米子在新点的群速度急剧降低，导致电导光谱中的可测量效应。我们在这里表明，隧道光谱使用超导混合结是更敏感的狄拉克点的形成在石墨烯超晶格的光谱由于额外的贡献Andreev过程。我们研究了基于石墨烯的超晶格-超导体混合结的输运性质，并证明了超晶格势可以与邻近诱导的超导关联共存。这两种效应都有助于改变石墨烯的子带隙能量谱，因此，归一化的隧穿电导具有与原始和新生成的狄拉克点之间的能量分离成比例的电压的急剧变化。
2019-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Evidence for Superlattice Dirac Points and Space-dependent Fermi Velocity in Corrugated Graphene Monolayer
最近的研究表明，周期势可以在石墨烯中产生能量为（是石墨烯的费米速度，G是倒易超晶格矢量）的超晶格狄拉克点。在这里，我们进行扫描隧道显微镜和光谱研究的波纹石墨烯单层铑箔。我们发现，纳米波长的准周期波纹的波纹石墨烯引起弱的一维（1D）电子势，从而导致超晶格狄拉克点的出现。超晶格的狄拉克点的位置是空间依赖的，并显示出广泛的分布值。我们证明了超晶格空间相关的狄拉克点与空间相关的费米速度密切相关，这可能是由于波纹石墨烯中的局域应变和强电子-电子相互作用的影响。
2012-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Massless Dirac fermions in epitaxial graphene on Fe(110)
利用角分辨光电子能谱研究了丙烯化学气相沉积法在Fe（110）衬底上生长的石墨烯。无质量的狄拉克费米子的存在被一个完整的狄拉克锥的观测清楚地证明了。与Ni（111）和Co（0001）不同，Fe（110）在石墨烯上施加了强各向异性的准一维结构。超晶格效应的某些特征出现在其σ带的色散中，但是狄拉克锥没有揭示任何可检测的超晶格或量子尺寸效应，尽管石墨烯的ε是在Ir（111）上建立的二维石墨烯超晶格中的两倍大。
2012-12-31 cond-mat.mtrl-sci
Giant Splitting of Folded Dirac Bands in Kekulé-ordered Graphene with Eu Intercalation
本文通过在石墨烯/SiC界面插层Eu形成Kekulé有序结构，结合ARPES与DFT发现Kekulé序折叠Dirac锥并与Eu 4f局域磁矩强耦合，导致折叠Dirac带巨劈裂，为石墨烯自旋电子学应用开辟新途径。
2025-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetically Controlling the Explosion of Dirac Fermions during the Oxidation of Graphene
多层石墨烯或石墨相对于单层石墨烯的不同物理性质由石墨烯中的狄拉克自旋对称性和石墨中的泡利自旋对称性引起。多层石墨烯（石墨）中的狄拉克对称性受到层间相互作用的阻碍。石墨和石墨烯的不同磁化、电子学和化学是由于石墨烯中不存在层间相互作用。采用Hummer方法研究了弱磁场作用下石墨和石墨烯的氧化动力学。石墨在弱磁场中表现出增强的泡利自旋的非爆炸性氧化，背景顺磁氧减慢了磁加速。石墨烯和氧化石墨在20 ℃以下的弱磁场中表现出狄拉克自旋的爆炸氧化和磁减速爆炸氧化。石墨烯在弱磁场中的爆炸氧化和减速是由化学反应中石墨烯的巨非局域性和自旋霍尔效应引起的。这是第一次识别，分析和解释的狄拉克自旋的化学和相对论性电子的磁化学。
2011-10-27 cond-mat.mtrl-sci
On the electronic viscosity of a Dirac fluid in deformed graphene
通过在Dirac方程中引入应变梯度和速度梯度分别等效为赝磁场和赝电场，讨论了形变石墨烯中Dirac流体的电子粘性性质.由此分析地确定，动态剪切粘度系数随着所施加的应变而显著减小。
2017-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Dirac Material Graphene
本文通过大量的实验和计算证据，对石墨烯的自旋扎根性质提出了作者的观点。结晶石墨烯的狄拉克费米子和石墨烯分子的局部自旋被建议满足严格的要求-不同自旋的不同轨道-这导致由电子态的自旋极化引起的大范围的效应。由此产生的石墨烯拓扑绝缘体的拓扑非平凡性和石墨烯化学活性的局域自旋，讨论了石墨烯的高温铁磁性和优异的化学行为。这些新发现的连接遇到的困难，试图将半金属石墨烯转化为半导体之一进行了讨论。
2016-12-26 cond-mat.mtrl-sci
Dirac cones reshaped by interaction effects in suspended graphene
我们报告测量的回旋质量在石墨烯的载流子浓度n变化超过三个数量级。与单粒子图像相反，石墨烯的真实光谱具有很强的非线性，因此在n <10^10 cm^-2时，描述光谱斜率的费米速度达到约3 × 10^6 m/s，是石墨烯常用值的三倍。观察到的变化归因于电子-电子相互作用，重新正规化的狄拉克光谱，因为弱屏蔽。我们的实验还对石墨烯中可能的间隙提出了约0.1 meV的上限。
2011-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comment on "Dirac electrons in a dodecagonal graphene quasicrystal"
在最近的一封信中，Ahn和Moon等人（2018）研究了二维结构中狄拉克电子的量子态，该二维结构是通过精确旋转30度的扭曲双层石墨烯的外延生长实现的。他们声称这种结构是具有十二方准晶顺序的石墨烯准晶。然而，正如我们在这篇评论中所展示的，它不是准晶结构，而是莫尔图案。
2018-08-27 cond-mat.mtrl-sci
Imprint of transition metal d-orbitals on graphene Dirac cone
我们研究了SiO2、Au、Ag、Cu和Pt衬底对石墨烯拉曼光谱的影响。实验揭示了与悬浮石墨烯相比，铂上石墨烯的拉曼信号的强度、位置、宽度和形状的特别强的修改。改性强烈依赖于石墨烯和铂晶格的相对取向。这些观测结果进行了理论研究，并表明起源于石墨烯和铂的d-轨道的电子态的杂化。预计，通常情况下，石墨烯与任何具有费米能级附近d轨道的材料之间的杂交将导致石墨烯狄拉克锥上的印记，这敏感地取决于相应晶格的相对取向。
2013-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Origin of Spatial Charge Inhomogeneity in Graphene
在理想的石墨烯片中，电荷载流子表现为由无质量相对论粒子的量子力学控制的二维（2D）狄拉克费米子。这已经通过在置于SiO2衬底上的石墨烯薄片中发现半整数量子霍尔效应而得到证实。然而，石墨烯中的狄拉克费米子会受到微观扰动，包括地形波纹和电子密度不均匀性（即电荷池）。这种微扰深刻地改变了狄拉克费米子的行为，对它们的基础物理以及未来的石墨烯器件应用产生了影响。在这里，我们报告了一种新的技术狄拉克点映射，我们已经用来确定在石墨烯中的电荷不均匀性的起源。我们发现石墨烯电荷密度的波动不是由拓扑波纹引起的，而是由石墨烯下方的电荷捐赠杂质引起的。这些杂质诱导意外的驻波模式，由于被禁止的狄拉克费米子的反向散射。这种波型可以通过电选通连续调制。我们的观察提供了新的见解狄拉克费米子的杂质散射和限制电子迁移率在石墨烯的微观机制。
2009-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Graphene properties from curved space Dirac equation
利用生活在弯曲二维背景中的载流子的无质量狄拉克光谱描述，提供了弯曲石墨烯片的粒子状态和电子性质的数学公式。特别是，我们研究了新的描述如何影响样品的特性，为修改后的背景编写了适当的电导率Kubo公式。最后，我们提供了一个圆柱形的石墨烯样品的特定情况下的理论分析。
2020-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-ph
Dirac Cones and Minigaps for Graphene on Ir(111)
利用角分辨光电子能谱学研究了在Ir（111）衬底上外延生长的具有良好结构质量的石墨烯。它清楚地显示了一个狄拉克锥，狄拉克点只在费米能级以上稍微移动。由重叠的石墨烯和Ir（111）表面晶格产生的莫尔条纹施加超周期势，从而产生狄拉克锥复制品和能带结构中的小型间隙的开口。
2009-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dirac-Electron Behavior for Spin-Up Electrons in Strongly Interacting Graphene on Ferromagnetic Mn$_5$Ge$_3$
提出了一种在强铁磁材料Mn $_5$ Ge $_3$上通过Mn嵌入石墨烯-Ge（111）界面合成石墨烯的方法。根据密度泛函理论计算，石墨烯在这种强相互作用体系中表现出石墨烯衍生的$π$带的大的交换分裂。在这种情况下，只有石墨烯中的自旋向上的电子在费米能级和K点附近保持了Dirac电子的特征，而自旋向下的电子则没有检测到这种行为。所研究的gr/FM-Mn $_5$ Ge $_3$界面可以在半导体Ge上制备，这一独特的特征可以导致其在自旋电子学中的应用。
2019-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Exploring interlayer Dirac cone coupling in commensurately rotated few-layer graphene on SiC(000-1)
研究了SiC（000-1）衬底上外延生长的少层石墨烯的倒易空间电子能带结构图像。除了观察石墨烯层的相称旋转角度之外，在费米边缘附近记录的k空间图像突出显示了由于相邻层的相对旋转而源自狄拉克锥的衍射的结构。两个石墨烯片之间的21.9°和27°旋转角负责可以用超晶格晶胞描述的周期性图案。由于布里渊区折叠，超晶格产生具有较小波矢量的狄拉克锥的复制品。
2018-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Spin-helical Dirac states in graphene induced by polar-substrate surfaces with giant spin-orbit interaction: a new platform for spintronics
自旋电子学，或自旋电子学，旨在有效地控制和操纵电子系统中的自旋自由度。为了满足现代自旋电子学的需要，研究具有巨自旋轨道分裂电子态的电子系统已成为自旋电子学的重要研究方向之一，为自旋电子学器件的研究提供了基础。在这种器件的构造中，涉及石墨烯也是诱人的，石墨烯由于其独特和显着的电子特性而引起了极大的关注，并被认为是电子产品中硅的可行替代品。在这种情况下，一个具有挑战性的目标是使石墨烯狄拉克态自旋极化。在这里，我们报告了一种绝对新的有前途的途径，以创建基于石墨烯和极性衬底表面态与巨大的Rashba型自旋分裂耦合的自旋极化狄拉克态。我们演示了如何形成自旋螺旋狄拉克态沉积在BiTeCl表面上的石墨烯。这种耦合诱导了最初自旋简并的石墨烯态的自旋分离，并导致狄拉克电子的完全螺旋面内自旋极化。
2014-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Dirac point transport due to extended defects in bilayer graphene
双层石墨烯中狄拉克点处的电荷输运表现出两种截然不同的输运状态，绝缘和金属，这发生在显然无法区分的实验样品中。我们表明，这两个运输状态的存在有其起源的倏逝模式之间的相互作用，主导电荷传输附近的狄拉克点，和无序配置的扩展缺陷的形式的部分位错。在一个大的合奏的双层系统随机定位的部分位错，电导率分布$P(σ)$被发现是强烈的峰值在绝缘和金属的限制。我们认为，这种仅发生在狄拉克点的分布形式是观察双层石墨烯中金属态和绝缘态的核心。
2016-12-05 cond-mat.mtrl-sci
An influence of parallel electric field on the dispersion relation of graphene - a new route to Dirac logics
采用从头算密度泛函理论（DFT）模拟研究了平行于单层和多层石墨烯的电场对其K点附近电子色散关系的影响.结果表明，无论是单层石墨烯还是AAAA堆叠的多层石墨烯，在平行光场的作用下，其色散关系都发生了非线性变化。这种与六角对称性破缺有关的效应为高速晶体管和工作在狄拉克区的逻辑器件开辟了新的途径。给出了该装置的实现方法。
2012-09-18 cond-mat.mtrl-sci
Phagraphene: A Low-energy Graphene Allotrope composed of 5-6-7 Carbon Rings with Distorted Dirac Cones
使用系统进化结构搜索，我们提出了一种新的碳同素异形体，phagraphene，代表penta-hexa-hepta-graphene，因为该结构由5-6-7个碳环组成。这种二维（2D）碳结构的能量低于大多数预测的2D碳同素异形体，因为它的sp2杂化和原子堆积密度与石墨烯相当。更有趣的是，phagraphene的电子结构扭曲了狄拉克锥。进一步证明了方向相关锥具有可调费米速度的抗外应变能力。
2015-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Fingerprints of Dirac points in first-principles scanning tunneling spectra of graphene on a metal substrate
物理吸附在金属上的石墨烯在能带结构中保留了其特有的狄拉克锥，但由于与衬底的相互作用，系统的费米能级发生了移动。基于范德华修正的密度泛函计算，我们提出了一种方法来确定狄拉克点相对于费米能级的位置，从测量的扫描隧道谱（STS）。已经证明，在模拟的局域态密度和在观察到的dI/dV轮廓的下降确实是狄拉克点的指纹。掺杂的类型和水平可以直接从STS数据中推断出来，而无需任何额外的实验技术。对Cu（111）衬底上石墨烯的测试计算表明，狄拉克点的预测位置与最近研究中报道的实验值非常接近。此外，在Pt（111）表面上对石墨烯的模拟使我们能够解释最先进的实验工作中的明显矛盾。
2012-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Modified Dirac fermions in the crystalline xenon and graphene Moiré heterostructure
该研究通过角分辨光电子能谱与第一性原理计算，揭示了石墨烯与二维晶体氙形成的莫尔超结构，发现氙覆盖层增强的介电屏蔽效应提高了狄拉克费米子速度，为制备莫尔超结构和调控石墨烯物理性质提供了新方法。
2024-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Twisting Dirac fermions: Circular dichroism in bilayer graphene
扭曲双层石墨烯是一种手性体系，最近已被证明呈现圆二色性。在这项工作中，我们表明，这种光学活动的起源是狄拉克费米子的螺旋在顶部和底部层的旋转。从Kubo公式开始，我们获得了霍尔电导率的紧凑表达式，该表达式考虑了顶层和底层之间的电磁场的退相，并收集了系统的所有对称性。我们的结果是基于一个连续和紧束缚模型，他们可以推广到任何二维狄拉克材料与层之间的手征堆叠。
2017-09-15 cond-mat.mtrl-sci
Study on the high spectral intensity at the Dirac energy of single-layer graphene on an SiC substrate
利用角分辨光电子能谱研究了SiC（0001）衬底上外延生长的石墨烯的电子能带结构。在单层石墨烯中，在狄拉克能量处观察到异常高的光谱强度，狄拉克能量的起源在由缓冲层引起的间隙状态和由电子-等离子体相互作用引起的等离子体带之间受到质疑。随着双层石墨烯的形成，狄拉克能量不再表现出与单层情况不同的高光谱强度。这两个系统之间的不一致性表明，单层石墨烯的狄拉克能量处的高光谱强度的主要成分是源自石墨烯$π$带与缓冲层的局域$π$态的耦合的电子态，这与关于间隙内态的存在的理论预测一致。
2016-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Type-I and type-II Dirac fermions in graphene with nitrogen-molecule line defects
最近，II型狄拉克费米子的特点是强标题狄拉克锥已被提出。这种新的费米子表现出不同于石墨烯中的I型狄拉克费米子的独特物理性质，因而引起了人们的极大关注。迄今为止，所有的II型费米子都只存在于自旋轨道耦合较强的重化合物中。在这里，我们提出，类型I和类型II狄拉克费米子可以存在于石墨烯嵌入氮分子线缺陷（NMLDs）。而狄拉克费米子的类型取决于线缺陷之间石墨烯纳米带的尺寸W。通过对这两类狄拉克费米子的比较，直观地揭示了它们不同的物理性质和起源。值得注意的是，I型狄拉克点诱导一个费米弧对应的边缘状态沿扶手椅方向，而II型狄拉克点诱导两个费米弧对应的两组边缘状态沿锯齿形方向。这些结果不仅扩展了我们对二维狄拉克费米子的认识，而且也拓展了它们在电子学中的应用。
2016-12-26 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Graphene, Dirac equation and analogue gravity
我们提供了一个更新的研究石墨烯纳米卷的一些电子性质，利用相关的弯曲空间狄拉克方程的载流子。为此，我们考虑一个明确的参数化柱坐标，连同分析解决方案的赝粒子模式生活在二维背景。然后，这些结果被用来获得一个紧凑的表达式的样品的光学电导率，从一个Kubo公式适用于1+2维弯曲空间。后一种配方，然后采用圆柱形纳米卷几何形状进行一些模拟。
2022-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci gr-qc
Kekule' textures, pseudo-spin one Dirac cones and quadratic band crossings in a graphene-hexagonal indium chalcogenide bilayer
利用密度泛函理论计算了六方In_2Te_2单层上单层石墨烯的电子能带结构。在碳六边形的中心处具有In和Te原子的几何配置导致具有20 meV的带隙的凯库勒织构。替代结构，在能量上几乎简并，其中In和Te原子在碳位点的顶部上，其特征在于石墨烯的原始狄拉克锥被重塑的无隙光谱，这取决于石墨烯-铟硫族化物距离，以未加倍的伪自旋一狄拉克锥的形式或在费米能级处的二次带交叉点中。这些电子相窝藏电荷分馏和拓扑莫特绝缘状态的物质。
2014-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comparison of the hydrodynamic and Dirac models of the dispersion interaction between graphene and H, He${}^{\ast}$, or Na atoms
采用Dirac模型研究了不同原子与石墨烯的范德华和Casimir-Polder相互作用，该模型假定准粒子的能量与动量成线性关系.氢原子和分子和亚稳态He ${}^{\ast}$和Na原子的范德华系数作为分离的函数所获得的结果与使用石墨烯的流体动力学模型发现的相应结果进行比较。结果表明，无论间隙参数的值，狄拉克模型导致更小的值的范德华系数比流体动力学模型。提出了亚稳态He ${}^{\ast}$和Na原子在石墨烯上的量子反射实验，该实验能够区分石墨烯电子结构的两种模型。在这方面，这两个原子与石墨烯相互作用的不同模型的唯象势的参数被确定。
2010-10-01 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
