Tunable quantum interference in bilayer graphene in double-resonant Raman scattering
双层石墨烯中的双共振$2D$拉曼模式的线形通常被认为是特定激光激发能的特征。在这里，在一个联合的实验和理论研究中，我们分析了双层石墨烯的双共振拉曼散射过程的电子展宽参数$γ$的依赖性。我们证明了对称和反对称散射过程之间的比例敏感地依赖于电子态的寿命，解释了实验观察到的复杂的$2D$模式线形状的变化。
2018-12-18 cond-mat.mes-hall
Probing the Nature of Defects in Graphene by Raman Spectroscopy
拉曼光谱能够通过缺陷激活峰探测石墨烯中的无序。将这些特征与疾病的本质联系起来是非常有趣的。在这里，我们提出了一个详细的分析的拉曼光谱的石墨烯含有不同类型的缺陷。我们发现，D和D'峰的强度比在sp3缺陷处最大（~ 13），在类空位缺陷处减小（~ 7），在石墨中的边界处达到最小值（~3.5）。
2012-07-09 cond-mat.mes-hall
Raman spectroscopy as probe of nanometer-scale strain variations in graphene
共焦拉曼光谱是一种多功能、非侵入性的研究工具，也是石墨烯表征的主要工具。在这里，我们表明，实验观察到的拉曼2D线宽是纳米尺度的应变变化在石墨烯的措施。通过研究高磁场下G线和2D线之间的关系，我们发现2D线宽包含了石墨烯纳米级平整度和晶格变形的有价值的信息，即使在零磁场下，它也是对石墨烯结构质量进行分类的一个很好的量。
2015-03-30 cond-mat.mes-hall
Two-phonon Raman bands of bilayer graphene: revisited
我们提出了完整的计算双层石墨烯的双声子拉曼光谱带，包括所有的泛音和组合模式，在密度泛函紧束缚模型。基于我们的结果，我们明确地指定所观察到的双声子拉曼带的双声子模式，从而解决了现有的争议。特别是，我们表明，泛音和组合模式有重要的贡献的2D频带，带来具体的修改的频带形状。我们认为，一个中程双声子拉曼带，以前分配给2ZO模式，应分配给TOZO'模式。我们发现，拉曼波段，通常分配给LOLA模式，有显着的贡献，从TOZO模式。预测的拉曼谱带可用于分配的观察到的双层石墨烯的拉曼光谱中的样品表征的需要，为未来的技术应用。
2015-05-05 cond-mat.mes-hall
Raman spectra and infrared intensities of graphene-like clusters in compared to epitaxial graphene on Si
石墨烯有几种生长方法。在这项研究中，石墨烯类簇的SiC晶片上的生长是通过退火的晶片在真空蒸发系统配备了热源配件。为了评价这种生长方法的质量，对类石墨烯团簇的拉曼光谱和红外强度进行了理论和实验研究。为了进行理论研究，考虑了三种类型的石墨烯团簇，并使用Hartree-Fock方法找到了它们的拉曼光谱和红外强度。结果表明，团簇的几何形状，并在随后的几何形状依赖的高（低）的电荷分布在团簇表面的不均匀性导致高（低）的红外强度。测量了实验光谱，并与理论光谱进行了比较。当波数小于1700 Cm-1时，拉曼光谱的理论值与实验值吻合较好。结果表明，采用物理蒸发法在SiC衬底上生长单层石墨烯时，需要更精确的温度控制和更高的真空度。
2021-05-26 cond-mat.mes-hall
Comparative study of the two-phonon Raman bands of silicene and graphene
本文采用密度泛函非正交紧束缚模型计算研究了硅烯和石墨烯的双声子拉曼光谱。由于在两种结构的电子结构中存在接近费米能的线性带，声子的拉曼散射是共振的。我们发现，拉曼光谱表现出交叉行为的激光激发接近π-等离子体激元能量。这种现象是由共振拉曼散射的某些路径的消失和其他路径的出现超出了这个能量解释。此外，电子联合态密度在该能量下是发散的，这以定性不同的方式反映在两种结构的拉曼带的行为上。此外，一些拉曼带，起源于发散的声子态密度在M点和点，布里渊区内，也被预测。石墨烯的计算光谱与现有的实验数据非常吻合。所得拉曼谱带可用于硅烯和石墨烯样品的拉曼光谱结构表征。
2016-02-23 cond-mat.mes-hall
Raman spectroscopy of graphene and bilayer under biaxial strain: bubbles and balloons
在这封信中，我们使用石墨烯气泡研究双轴（例如各向同性）应变下的石墨烯的拉曼光谱。我们的Gruneisen参数与理论值非常吻合。先前报道的值的差异归因于石墨烯与基底的相互作用。双层气球（有意加压的膜）已被用来避免基底的影响并研究应变对层间相互作用的依赖性。
2012-01-06 cond-mat.mes-hall
Enhanced Raman scattering of graphene using double resonance in silicon photonic crystal nanocavities
我们证明了增强拉曼散射从石墨烯的二维光子晶体使用双共振，这源于同时增强的本地化导模和腔模式。通过调节光子晶体的腔参数，可以将双共振调谐到G'拉曼散射。激发波长依赖性的测量表明，一个大的拉曼峰增强时，激发和发射波长满足双共振条件。此外，进行空间成像测量，以确认增强是本地化的腔，我们发现，增强的拉曼强度是60倍大相比，基板上的拉曼信号。观察到的拉曼散射的腔增强为硅光子学的石墨烯基光源的开发开辟了新的可能性。
2018-06-06 cond-mat.mes-hall
Determination of substrate pinning in epitaxial and supported graphene layers via Raman scattering
利用拉曼光谱研究了SiC和Ni表面外延石墨烯以及SiO2负载石墨烯中拉曼G线的温度诱导位移。发现6 H-SiC（0001）上外延石墨烯的热位移速率约为独立石墨烯的三倍。这个结果被定量地解释为由基板的钉扎的结果。相比之下，在多晶Ni膜上生长的石墨烯显示为未钉扎的，即，尽管与金属基底有相对较强的相互作用强相互作用，但仍表现为独立式的弹性。此外，它表明，剥离的石墨烯层转移到支撑衬底上可以导致钉扎或未钉扎层，这取决于转移协议。
2011-01-24 cond-mat.mes-hall
Raman spectra of misoriented bilayer graphene
我们比较了单层石墨烯与双层石墨烯的拉曼散射光谱的主要特征，其中两层石墨烯是任意取向错误的。的2D带的配置文件是非常相似的，只有一个组件，相反的四个相称的Bernal双层。这些结果与最近的理论计算结果一致，并指出单层石墨烯和错取向双层石墨烯的电子结构的相似性。另一个新的方面是，2D频率对激光激发能的依赖性在后两种系统中是不同的。
2008-05-05 cond-mat.mes-hall
Raman signature of electron-electron correlation in chemically doped few-layer graphene
我们报告了一个实验拉曼光谱研究的少层石墨烯化学掺杂后实现的等离子体过程中CHF $_3$气体。随着掺杂水平的增加，观察到分裂和2D带的面积的系统减少。这两种效应都可以归因于电子-电子关联，一方面降低了电子-声子耦合强度，另一方面影响了双共振拉曼过程的几率。
2011-06-06 cond-mat.mes-hall
Surface-enhanced Raman scattering of graphene caused by self-induced nanogating by GaN nanowire array
一个恒定的高度的氮化镓（GAN）纳米线与石墨烯沉积在它们上面被示出具有很强的增强拉曼散射，而可变高度的纳米线不能给这样的增强。扫描电子显微镜揭示了当GAN纳米线均匀时存在的光滑石墨烯表面，而观察到具有显著高度差的纳米线上的石墨烯被最上面的纳米线刺穿和拉伸。特征拉曼谱带的能量位移证实了纳米线高度的这些差异对局部石墨烯应变和载流子浓度具有显著影响。开尔文探针力显微镜得到的图像清楚地表明，石墨烯中的载流子浓度是由纳米线衬底调制，并依赖于纳米线密度。因此，所观察到的沉积在GAN纳米线上的石墨烯的表面增强拉曼散射是由石墨烯的自诱导纳米门控触发的。然而，没有发现增强与应变或石墨烯的载流子浓度的明确相关性。
2017-11-07 cond-mat.mes-hall
On the inner Double-Resonance Raman scattering process in bilayer graphene
通过改变激发激光的能量，可以从双共振拉曼光谱中获得石墨烯系统的声子色散和电子结构。在先前的石墨烯共振拉曼研究中，电子结构在Slonczewski-Weiss-McClure（SWM）模型的框架中进行了分析，考虑了外部DR过程。在这项工作中，我们分析的数据考虑内部DR过程，并获得SWM参数，更好地与其他实验技术获得的。这一结果可能表明，石墨烯系统中的双共振过程仍然存在一个基本的悬而未决的问题。
2010-08-02 cond-mat.mes-hall
Raman spectroscopy on mechanically exfoliated pristine graphene ribbons
我们提出了非蚀刻的石墨烯纳米带的拉曼光谱测量，宽度范围从15到160 nm，其中D线强度强烈依赖于入射光的偏振方向。所提取的边缘无序相关长度比先前报道的通过反应离子蚀刻技术制造的石墨烯带大大约一个数量级。这表明这里呈现的非蚀刻石墨烯带的更规则的晶体取向。我们进一步报告了所研究的石墨烯带的长波长光学声子模式（G线）和2D线的线宽和频率的带宽度依赖性。
2014-11-10 cond-mat.mes-hall
Raman imaging and electronic properties of graphene
石墨是一种经过充分研究的材料，具有已知的电子和光学特性。另一方面，石墨烯只是一层碳原子排列在六边形晶格中，理论上已经研究了很长一段时间，但直到最近才开始进行实验。在这里，我们演示了如何使用拉曼散射明确识别单层和多层石墨烯。此外，我们使用扫描拉曼装置来成像各种高度的少层石墨烯薄片。在运输实验中，我们测量弱本地化和电导波动的石墨烯片约7单层厚度。在2 K温度下，我们得到了约2 $μ$ m的相位相干长度。此外，我们研究了通过单层石墨烯片的导电性和通过背栅的电子和空穴密度的调谐。
2007-09-21 cond-mat.mes-hall
Self-doping effects in epitaxially grown graphene
通过研究具有不同特征横向平台宽度的单层外延生长的石墨烯样品，研究了石墨烯中的自掺杂。低能电子显微镜被用来获得有关石墨烯表面形态的实空间信息，并与角分辨光电子能谱获得的数据进行比较，以研究单层石墨烯平台宽度对低能色散的影响。通过改变石墨烯平台的宽度，我们报告的材料的电子结构和准粒子弛豫时间的显着变化，除了平台宽度依赖的掺杂效应。
2009-01-13 cond-mat.mes-hall
The impact of nitrogen doping on the linear and nonlinear terahertz response of graphene
众所周知，杂质在石墨烯在光学和太赫兹频率下的线性和非线性响应中起着核心作用。在这项工作中，我们使用密度泛函紧束缚方法计算氮掺杂单层石墨烯的能带和带内偶极连接元。利用这些结果，我们计算了掺杂石墨烯的线性和非线性响应的太赫兹脉冲使用密度矩阵的方法在长度计。我们提出的线性和非线性迁移率以及三次谐波产生的石墨烯吸附和替代氮掺杂的各种掺杂密度的结果。我们发现，在石墨烯结构与取代氮掺杂比那些吸附氮的导带更抛物线。结果表明，取代掺杂对石墨烯的太赫兹迁移率和非线性响应的影响要大于吸附氮的影响。
2021-06-11 cond-mat.mes-hall
In-situ Raman Spectroscopy of the Graphene / Water Interface of a Solution-Gated Field Effect Transistor: Electron-Phonon Coupling and Spectroelectrochemistry
我们提出了一种新的测量方法，该方法结合了基于4 H-SiC（0001）上外延双层石墨烯的溶液门控场效应晶体管的电学特性与同步拉曼光谱。通过改变栅压，我们观察到了与共振电子-声子耦合有关的拉曼信号。对这些拉曼谱带的分析使得能够提取系统的几何电容和精确计算双层石墨烯的费米能级。有意应用更高的栅极电压使我们能够触发电化学反应，我们通过拉曼光谱原位跟踪。反应表现出部分可逆的字符，如指定的C-H和Si-H振动模式的峰的出现/消失，以及增加/减少的缺陷相关的拉曼D带强度所示。我们的设置提供了一个非常有趣的平台，为未来的光谱电化学研究电诱导吸附过程的石墨烯在微米尺度上。
2015-08-14 cond-mat.mes-hall
Observation of Low Energy Raman Modes in Twisted Bilayer Graphene
在通过化学气相沉积法生长的扭曲双层石墨烯中观察到了两个低于100 cm^-1的新拉曼模式。这两种模式被观察到在一个小的扭曲角的范围内，在该扭曲角的G拉曼峰的强度被强烈增强，这表明这些低能量模式和G拉曼模式共享相同的共振增强机制，作为扭曲角的函数。94 cm^-1模式（用532 nm激光激发测量）被认为是由扭曲的双层石墨烯晶格介导的基本层呼吸振动（ZO（prime）模式），它缺乏长程平移对称性。这种模式的频率和线宽的旋转角的依赖关系可以解释的双共振拉曼过程，这是不同于先前确定的拉曼过程激活的扭曲双层石墨烯超晶格。该依赖性还揭示了两个石墨烯层的电子带重叠的强烈影响。另一个在52 cm^-1处的新模式，以前在双层石墨烯系统中没有观察到，暂时归因于扭转模式，其中底部和顶部石墨烯层在平面内异相旋转。
2013-07-31 cond-mat.mes-hall
Fano resonance in Raman scattering of graphene
在单层石墨烯（SLG）的拉曼散射中观察到Fano共振及其强烈的掺杂依赖性。由于费米能级通过背栅偏压而变化，SLG的拉曼G带在电荷中性点附近表现出不对称的线形，这是Fano共振的表现，而当石墨烯样品掺杂电子或空穴时，线形是对称的。然而，双层石墨烯（BLG）的G带不表现出任何Fano共振，无论掺杂。观察到的Fano共振可以解释为SLG中声子和激子多体光谱之间的干扰。在拉曼G带的BLG的Fano共振的情况下，可以解释在相同的框架，因为激子相互作用，预计在BLG。
2013-05-24 cond-mat.mes-hall
Superconductivity-induced features in electronic Raman spectrum of monolayer graphene
利用连续介质模型，从理论上研究了低能电子激发对超导单层石墨烯拉曼光谱的贡献。我们认为超导相的特点是在一个单一的谷各向同性序参量，并找到一个拉曼峰的位移设置的超导能隙的大小。该峰的高度与能隙的平方根和费米能级的三次方成正比，我们估计其量子效率为$I\sim10^{-14}$。
2017-12-26 cond-mat.mes-hall
Programmable graphene doping via electron beam irradiation
石墨烯是一种很有前途的候选人，成功的硅基器件和掺杂的石墨烯电子学的关键。通过表面功能化或晶格改性的常规掺杂方法在调节载流子密度方面是有效的。然而，这些工艺由于结构缺陷的产生而导致器件性能的劣化。一个挑战仍然是可控地掺杂石墨烯，同时保持其最高性能。在这里，我们展示了一种新的方法，可调和可擦除掺杂的片上石墨烯，实现了使用聚焦电子束。我们的研究结果表明，通过调制电介质衬底中的电荷分布，可以实现对载流子类型和浓度的特定控制。因此，石墨烯的结构完整性和电性能得以保持，并且掺杂状态被抑制。因此，在单个石墨烯片中实现了不同的逻辑运算。通过将这种方法扩展到其他二维材料，这项工作为将二维材料纳入未来电子技术的强大而简单的方法奠定了蓝图。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall
Raman Scattering as a Selective Probe of Chiral Electronic Excitations in Bilayer Graphene
我们报道了一个双层石墨烯器件在栅压下的对称分辨电子拉曼散射（ERS）研究。我们发现，ERS连续主要是由带间手征激发的$A_{2}$对称性，并显示出一个特征的保利阻塞行为类似的单层的情况下。最重要的是，我们表明，非手征激发的拉曼截面的贡献消失，由于在拉曼振幅矩阵元素的相消干涉效应。这是在一个显着的对比，光学吸收测量和开放有趣的场地使用拉曼散射作为选择性探针的手性自由度的拓扑物质和其他二维晶体。
2018-10-11 cond-mat.mes-hall
Doping Mechanisms in Graphene-MoS2 Hybrids
我们提出了一个联合的理论和实验研究的电荷掺杂和电子势景观的混合结构组成的石墨烯和半导体单层二硫化钼。从第一性原理模拟，我们发现电子掺杂的石墨烯由于存在的MoS 2中的杂质。此外，我们还表明，MoS 2边缘会引起石墨烯中的电荷重新排序和电位漂移，这可以通过外部栅极电压来控制。边缘和杂质效应的相互作用允许使用石墨烯-MoS 2杂化物作为光电探测器。空间分辨的光电流信号可用于分辨样品中的电势梯度和局部掺杂水平。
2013-12-20 cond-mat.mes-hall
Four-terminal magneto-transport in graphene p-n junctions created by spatially selective doping
在本文中，我们描述了一个石墨烯pn结创建的化学掺杂。我们发现，化学掺杂并不降低流动性，相反，顶栅。该制备技术是通过对新鲜制备的石墨烯的初始掺杂的影响进行系统研究而发展起来的。我们研究了通过真空处理、退火和使用NH3的补偿掺杂来去除吸附物。在电场效应中，由于偶极吸附物如水和NH3，观察到滞后行为。最后，我们展示了空间选择性掺杂的石墨烯使用图案化的PMMA。4-p-n器件的终端输运测量揭示了量子霍尔区中的边缘沟道混合。可以观察到h/e^2、h/3e^2和h/15e^2的量子化电阻，正如理论所预期的那样。
2009-03-31 cond-mat.mes-hall
Characterizing top gated bilayer graphene interaction with its environment by Raman spectroscopy
在这项工作中，我们研究的光学声子模式的行为，在双层石墨烯器件通过施加顶栅电压，使用拉曼散射。我们观察到的拉曼G带的分裂，因为我们调整的费米能级的样品，这是解释的拉曼（Eg）和红外（Eu）声子模式的混合，由于在两个层中的不同掺杂。我们从理论上分析了我们的数据在双层石墨烯声子自能，其中包括非均匀的载流子掺杂之间的石墨烯层。我们表明，实验和理论模型之间的比较不仅给出了双层石墨烯器件中总电荷浓度的信息，而且还允许分别量化来自系统顶部和底部的无意电荷的量，从而表征双层石墨烯与周围环境的相互作用。
2011-04-19 cond-mat.mes-hall
Doping controlled Fano resonance in bilayer 1T$ ^{\prime} $-ReS$ _{2} $: Raman experiments and first-principles theoretical analysis
在双层ReS $ _{2} $沟道的场效应晶体管（FET）中，我们证明了使用拉曼光谱，电子掺杂（n）的结果在软化的频率和线宽的面内振动模式，离开面外振动模式不受影响。在$\sim$ 151 cm $^{-1} $处观察到面内拉曼模式的最大变化，这也示出了在$\sim 3.7\times10^{13}$ cm $^{-2} $的掺杂浓度下具有Fano参数1/q = -0.17的掺杂诱导的Fano共振。通过第一性原理密度泛函理论（DFT）对我们的结果进行了定量分析，结果表明，面内模的电子-声子耦合（EPC）比面外模的强，并且其随掺杂的变化与层的堆积无关.大EPC的起源追溯到1 T到1 T $ ^{\prime} $结构相变的ReS $ _{2} $涉及面内位移的原子，其不稳定性驱动的嵌套费米面的1 T结构。结果还与同构三层ReSe $ _{2} $进行了比较。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall
Negative Thermal Expansion Coefficient of Graphene Measured by Raman Spectroscopy
在200 ~ 400 K的温度范围内，利用变温拉曼光谱技术对单层石墨烯的热膨胀系数（TEC）进行了估算.发现它强烈地依赖于温度，但在整个温度范围内保持为负，室温值为-8.0x10 ^{-6} K^{-1}。由石墨烯和衬底之间的TEC失配引起的应变在确定石墨烯的物理性质中起着至关重要的作用，因此在解释在低温或高温下获得的实验数据时必须考虑其影响。
2011-07-13 cond-mat.mes-hall
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
Alkali doping of graphene: the crucial role of high temperature annealing
在超高真空条件下研究了低温下沉积在外延和CVD单层石墨烯上的锂的掺杂效率。载流子密度的变化进行了监测的狄拉克点的栅极电压漂移和霍尔测量，在低和高掺杂制度。发现预退火石墨烯极大地增强了可以实现的最大掺杂水平：在没有退火的情况下，掺杂在$Δn = 2\times 10^{13}$ e $^-$ /cm $^2$处饱和，与样品类型或先前处理无关;在900 K退火之后，饱和掺杂上升一个数量级至$Δn = 2\times 10^{14}$ e $^-$ /cm $^2$。
2016-10-02 cond-mat.mes-hall
Strain-dependent Splitting of Double Resonance Raman Scattering Band in Graphene
在均匀的单轴应变下，石墨烯的拉曼2D带涉及双声子双共振散射过程分裂成两个峰，并且它们一起强烈地红移，这取决于应变的方向和大小。通过偏振显微拉曼测量和第一性原理计算，这种效应被证明是源于共振条件的显着变化，由于扭曲的狄拉克锥和声子色散的各向异性修改单轴应变。计算和实验之间的定量协议，使我们能够确定占主导地位的双共振拉曼散射路径，从而回答了一个基本的问题，这个关键的实验分析工具的石墨系统。
2011-04-25 cond-mat.mes-hall
Raman-scattering study of the phonon dispersion in twisted bi-layer graphene
在层之间具有扭转角θ的双层石墨烯产生被称为莫尔图案的超晶格结构。这种超晶格提供了一个依赖于θ的q波矢量，它激活了布里渊区内部的声子。在这里，我们表明，这种超晶格诱导的拉曼散射可以用来探测扭曲的双层石墨烯（tBLG）中的声子色散。这里报道的效应在许多方面不同于石墨烯相关材料中广泛研究的双共振，并且尽管在tBLG中不存在堆叠顺序，但观察到层呼吸振动（即ZO'声子）。
2013-03-28 cond-mat.mes-hall
Multiphonons resonance Raman scattering in Landau-quantized graphene
本文利用Huang-Rhys模型研究了极性衬底上石墨烯朗道能级间的多声子共振拉曼散射。我们不仅介绍了单个和多个表面光学（SO）声子散射，而且提出了由SO声子和纵向声学声子组成的组合多声子散射（CMS）。我们发现，CMS有一个蓝移行为随着磁场的增加，不同于这些SO声子共振散射在特定的磁场。这种行为可以用来解释实验中光学声子共振散射拉曼光谱肩部的变化。该理论模型可以扩展到二维材料拉曼光谱的精细结构分析。
2017-11-30 cond-mat.mes-hall
Thermal conductivity of suspended pristine graphene measured by Raman spectroscopy
悬浮的单层石墨烯的热导率作为温度的函数使用拉曼散射光谱法在通过机械剥离而没有化学处理直接在预图案化的衬底上制备的清洁样品上测量。通过拉曼散射光谱的拉曼2 $D$带的频率监测激光光斑处的温度，并且通过分析热扩散方程推导热导率，假设衬底在环境温度下是热沉。所获得的热导率值的范围从325 K附近的$\sim$ 1800 Wm $^{-1}$ K $^{-1}$到500 K下的$\sim$ 710 Wm $^{-1}$ K $^{-1}$。
2011-03-17 cond-mat.mes-hall
Magneto-Raman scattering of graphene on graphite: Electronic and phonon excitations
从石墨表面的磁拉曼散射实验揭示了新的功能，除了声子介导的共振观察到的纯电子激发。通过在高达32 T的磁场中进行的具有$\sim 1μm$空间分辨率的实验来识别石墨烯状和石墨畴。极化分辨测量强调石墨烯中电子跃迁的特征选择规则。石墨上的石墨烯显示出光学声子和对称性之间的意想不到的杂化跨越狄拉克点朗道能级间跃迁。这些结果开辟了新的实验可能性-在量子霍尔效应条件下使用光散射方法研究石墨烯。
2011-07-11 cond-mat.mes-hall
Spatial control of laser-induced doping profiles in graphene on hexagonal boron nitride
我们提出了一种在石墨烯-六方氮化硼（hBN）异质结构中创建和擦除空间分辨掺杂分布的方法。该技术基于通过聚焦激光的光诱导掺杂，并且不需要掩模也不需要光刻胶。这使得我们的技术对于非常规电子器件方案的快速原型制作很有意义，其中，可重复的、长期稳定的掺杂分布的空间分辨率仅受激光光斑尺寸（~600 nm）和样品定位精度的限制。我们的光学掺杂方法提供了一种在同一个石墨烯器件中实现和测试不同的复杂掺杂图案的方法，这是传统的选通技术无法实现的。
2015-11-02 cond-mat.mes-hall
Energy dissipation mechanism revealed by spatially resolved Raman thermometry of graphene/hexagonal boron nitride heterostructure devices
了解二维范德华异质结构中载流子和声子的能量输运对于未来高能效二维纳米电子学的发展至关重要。在这里，我们进行了原位空间分辨拉曼测温电偏置石墨烯通道和hBN衬底上的能量耗散机制在石墨烯/hBN异质结构的研究。通过比较沿偏置石墨烯通道的温度分布与沿hBN衬底的温度分布，我们发现石墨烯和hBN之间的边界热阻在（1-2）x 10^（-7）m^（2）KW^（-1）的范围内，从空气中的~100 C到石墨烯在~600 C下开始分解。考虑电热传输模型以及在空气中进行的拉曼测温表明，在强电场下发生的局部掺杂在高达T ~ 600 C的石墨烯/hBN器件的能量耗散中起着至关重要的作用。
2017-11-18 cond-mat.mes-hall
Raman spectrum and optical extinction of graphene buffer layers on the Si-face of 6H-SiC
用显微拉曼和显微透射实验相结合的方法对缓冲层进行了分析。调整6 H-SiC衬底的（0001）Si面上的外延石墨烯生长以在石墨化的早期阶段获得混合表面，其中i）裸SiC，ii）缓冲层和iii）在一些局部区域中缓冲层顶部上的小单层薄片。这些独特的样品能够测量缓冲层的拉曼光谱（接近于具有显著百分比的sp3键的碳层的拉曼光谱）及其在514.5 nm处的相应相对消光。在顶部上生长一个单层之后，缓冲层的拉曼光谱保持可见，但是尽管石墨烯的吸收系数相对较低，但拉曼强度强烈降低（通常除以3）。缓冲层背景将根据D/G积分强度比对域大小的通常评估产生偏差。最后，几个拉曼图显示石墨烯单层的优异的厚度均匀性和结晶质量，并且它们经受值包括在-0.60%和-0.42%之间的非均匀压缩应变。
2012-12-05 cond-mat.mes-hall
Time-resolved magneto-Raman study of carrier dynamics in low Landau levels of graphene
我们利用时间分辨拉曼散射的新方法研究了朗道量子化机制下石墨烯中电子系统的弛豫动力学。实验的非共振特性使我们能够分析弛豫速率的场依赖性。我们的结果清楚地证明了朗道跃迁能量和G带之间的共振导致弛豫速率的急剧增加，并在先前研究的俄歇散射之外对石墨烯中朗道量子化电子的弛豫机制提供了新的见解。
2018-10-18 cond-mat.mes-hall
Electronic Raman Scattering in Twistronic Few-Layer Graphene
我们研究了两层、三层和四层石墨烯的拉曼散射信号的电子贡献，其中一层石墨烯的界面相互扭曲一个小角度。我们发现这些系统的拉曼光谱具有两个峰的特征，这两个峰是由双电子石墨烯的莫尔微带中的van Hove奇异性产生的，一个与Dirac态的直接杂化有关，另一个是由莫尔超晶格引起的带折叠引起的。两个峰的位置强烈地依赖于扭转角，使得它们的检测可以用于扭转的非侵入性表征，甚至在hBN封装的结构中。
2020-10-05 cond-mat.mes-hall
Probing electronic excitations in mono- to pentalayer graphene by micro-magneto-Raman spectroscopy
我们探测朗道水平之间的电子激发独立的$N-$层石墨烯在一个广泛的能量范围内，前所未有的光谱和空间分辨率，使用微磁拉曼散射光谱。一个特性的演变，在多达五个Bernal堆叠的石墨烯层的电子带的证明，并显示显着遵循一个简单的理论方法，基于一个有效的双层模型。在探索新现象（特别是在量子霍尔效应领域）时，$(N>3)$层石墨烯似乎是有吸引力的候选物。我们的工作铺平了道路，以微创调查磁激子在其他新兴的低维系统，空间分辨率低至1 $~μ$ m。
2014-07-05 cond-mat.mes-hall
Theoretical polarization dependence of the two-phonon double-resonant Raman spectra of graphene
石墨烯的实验拉曼光谱显示出一些强烈的双声子带，这是通过双共振散射过程增强。虽然有许多关于这个主题的理论论文，但它们都没有在单个模型内预测光谱。在这里，我们提出的双声子拉曼光谱的量子微扰理论计算的石墨烯。电子和声子的色散，电子寿命，电子-光子和电子-声子矩阵元素，都得到了基于密度泛函理论的非正交紧束缚模型。系统地研究了泛频和组合双声子拉曼带，特别是它们的拉曼位移和强度与能量和偏振态的关系。我们发现，平行和交叉偏振光的积分强度之比为0.33和0.42之间的所有双声子带。我们的结果与现有的实验数据吻合得很好。
2012-06-25 cond-mat.mes-hall
Raman 2D-Band Splitting in Graphene: Theory and Experiment
本文对单轴拉伸条件下石墨烯的双声子（2D）拉曼散射进行了系统的实验和理论研究。外部扰动揭示了785nm激发的2D模式具有复杂的线形，主要是由于拉曼信号中两个不同的双共振散射过程（内部和外部）的贡献。分裂取决于施加应变的方向和入射光的偏振。这些结果对2D能带的性质提供了新的见解，并对石墨烯在复合材料中用作增强材料具有重要意义，因为2D模式对于评估石墨烯如何有效地吸收施加的应力或应变至关重要。
2011-03-24 cond-mat.mes-hall
Effect of oxygen plasma etching on graphene studied with Raman spectroscopy and electronic transport
我们报告了石墨烯和石墨烯场效应器件暴露于一系列短脉冲氧等离子体后的研究。我们目前的数据从拉曼光谱，背门场效应和磁输运测量。观察到拉曼“D”和“G”峰之间的强度比I（D）/I（G）（通常用于表征石墨烯中的无序）最初随着等离子体蚀刻脉冲的数量（N（e））近似线性地增加，但随后在较高Ne下减小。我们还讨论了从I（D）/I（G）中提取石墨烯晶畴尺寸的数据的影响。在所测量的最高Ne处，发现“2D”峰几乎被抑制，而“D”峰仍然突出。等离子体蚀刻的石墨烯中的电子输运测量显示狄拉克点的上移，表明空穴掺杂。我们还表征流动性，量子霍尔态，弱本地化和各种散射长度在一个适度蚀刻的样品。我们的研究结果对于理解等离子体刻蚀对石墨烯的影响以及通过人工产生的缺陷来理解无序石墨烯的物理性质是有价值的。
2010-11-02 cond-mat.mes-hall
The mechanism and process of spontaneous boron doping in graphene in the theoretical perspective
提出了一个理论模型来揭示在微波等离子体实验中选择三甲基硼作为掺杂源（ACS NANO 6（2012）1970）将B掺杂到石墨烯中的机制。结果表明，硼掺杂的原因是三甲基硼分解出的C、H、CH、CH_2或CH_3等基团与硼的结合作用，掺杂过程经历了两个关键步骤。确定了第一步的最小能量路径。所考虑的情况下得到的能量势垒落在0.02-0.43 eV的范围内，支持的事实，即取代C的B可以很容易地实现，即使在室温下。第二步，通过H饱和去除垂直方向上的无关基团，最终实现B的完全掺杂。本工作成功地解释了上述实验现象，并针对石墨烯的硼掺杂提出了一种新颖可行的方法。
2016-02-28 cond-mat.mes-hall
Breit-Wigner-Fano lineshapes in Raman spectra of graphene
库仑相互作用激发狄拉克锥附近的电子-空穴对，在石墨烯的声子拉曼光谱中产生不对称的Breit-Wigner-Fano线型。这种不对称线形的出现是由于声子谱与电子-空穴对激发谱之间的干涉效应造成的。计算得到的Breit-Wigner-Fano不对称因子1/qBWF与费米能级的关系呈V型曲线，在电荷中性点处有一个极小值，与实验结果吻合较好。
2014-06-17 cond-mat.mes-hall
Raman spectroscopy on etched graphene nanoribbons
利用共焦拉曼光谱研究了不同宽度的单层石墨烯纳米带的刻蚀过程。我们发现，D线强度只取决于纳米晶的边缘区域，因此，制造过程中不会引入体缺陷。相比之下，G线和2D线与照射面积成线性比例，因此与带的宽度成线性比例。我们进一步表明，D线与G线之比可用于获得有关底层石墨烯晶体取向的信息。最后，我们进行偏振角相关的测量来分析纳米晶的边缘区域。
2011-05-05 cond-mat.mes-hall
Heavy doped ABA stacked trilayer graphene: triple splitting of its Raman G peak
我们首次观察到ABA堆叠三层石墨烯的三重G峰分裂。G峰分裂可以通过Ea '、Eb'和Ea”模的不同的电子-声子耦合强度来定量地理解。此外，不同样品位置处G峰位置的波动也可以从微观层次上的非均匀空穴掺杂引起的TLG石墨烯层间相互作用强度的变化来理解。
2012-07-12 cond-mat.mes-hall
Reversible optical doping of graphene
石墨烯单层提供的最终表面暴露使其成为理想的传感器平台，但也使其固有特性暴露于任何环境扰动。在这项工作中，我们证明了剥离的SiO $_2$ /Si衬底上的石墨烯的电荷载流子密度可以精细和可逆地调整之间的电子和空穴掺杂与可见光子。这种光致掺杂发生在中等激光功率条件下，但受到基板清洁方法的显著影响。特别地，发现需要亲水性基底并且在悬浮的石墨烯中消失。这些发现表明，可以设想以亚秒时间尺度操作的光学门控石墨烯设备，但拉曼光谱并不总是像通常假设的那样是非侵入性的。
2013-04-16 cond-mat.mes-hall
Impact of doping on the carrier dynamics in graphene
我们提出了一个微观研究掺杂对石墨烯中的载流子动力学的影响，特别是专注于其对现实的，掺杂的石墨烯样品中的技术相关的载流子倍增的影响。治疗的时间和动量分辨载波光，载波载波，载波声子相互作用在同一微观基础上，俄歇诱导的载流子倍增的费米能级为300毫电子伏的外观被揭示。此外，我们表明，掺杂有利于所谓的热载流子倍增发生在一个频带内。我们的研究结果直接比较最近的时间分辨ARPES测量和表现出很好的协议的时间演变的热载流子倍增的n-和p-掺杂石墨烯。所获得的见解揭示了现实的掺杂石墨烯样品中的超快载流子动力学
2015-08-27 cond-mat.mes-hall
Graphene on a hydrophobic substrate: Doping reduction and hysteresis suppression under ambient conditions
在热氧化硅上通过机械剥离和标准光刻程序制备的石墨烯的本征掺杂水平变化显著，并且似乎强烈依赖于处理细节和衬底形态。此外，这种石墨烯装置的传输性质在环境条件下遭受滞后行为。这种滞后现象可能是由基底或石墨烯表面上的偶极吸附物引起的。在这里，我们证明，它是可能的，可靠地获得低本征掺杂水平，并强烈抑制滞后行为，即使在环境空气中沉积石墨烯上的薄，疏水自组装层的六甲基二硅氮烷（HMDS）。HMDS用作可重复的模板，防止偶极物质的吸附。它也可以屏蔽基板缺陷的影响。
2009-10-14 cond-mat.mes-hall
Weak localization and Raman study of anisotropically etched graphene antidots
我们研究了石墨烯纳米结构的晶体学蚀刻过程，其中锯齿形边缘可以选择性地制备。该过程涉及在820 ℃的氩气气氛中加热具有预定义的反点阵列图案的剥离的单层石墨烯样品，其选择性地去除位于扶手椅位点上的碳原子。原子力显微镜和扫描电子显微镜无法解析原子尺度上的结构。然而，弱本地化和拉曼测量-这两个探针谷间散射扶手椅边缘-表明，锯齿形区域相比，仅与氧基反应离子蚀刻制备的样品增强。
2013-10-09 cond-mat.mes-hall
Probing electronic lifetimes and phonon anharmonicities in high-quality chemical vapor deposited graphene by magneto-Raman spectroscopy
我们提出了一个高品质的单层石墨烯生长的化学气相沉积（CVD）是完全封装在六方氮化硼通过干转移技术的磁拉曼研究。通过分析拉曼D、G和2D峰，我们发现样品的结构质量与最先进的剥离的石墨烯薄片相当。从B场相关的拉曼测量，我们提取的G峰的展宽和相关的寿命由于非谐波效应。此外，我们确定的衰减宽度和寿命的朗道能级（LL）的磁-声子共振跃迁作为激光功率的函数。在低激光功率下，我们发现最小衰减宽度为140 1/cm，凸显了CVD生长石墨烯的高电子质量。在较高的激光功率下，我们观察到LL衰减宽度的增加导致饱和，相应的寿命在18 fs的最小值处饱和。
2015-11-29 cond-mat.mes-hall
Probing the doping in metallic and semiconducting carbon nanotubes by Raman and transport measurements
在原位拉曼实验连同输运测量已经进行了碳纳米管作为栅极电压的函数。在金属管中，观察到电子或空穴掺杂使$G^-$带的拉曼频率大幅增加，并伴随着其线宽的大幅减小。此外，我们看到半导体管中的$G^+$带的拉曼频率增加。这些结果定量解释使用从头计算，考虑到超越绝热近似的影响。我们的研究结果表明，拉曼光谱可以作为一个精确的测量掺杂的金属和半导体纳米管。
2007-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
