Comparison of microscopic models for disorder in bilayer graphene: Implications for the density of states and the optical conductivity
我们使用四种不同的微观模型研究了无序对双层石墨烯的影响，并直接比较了它们的结果。我们计算的自能，态密度和光学电导率的存在下，短程散射体和屏蔽库仑杂质，使用玻恩近似和自洽玻恩近似的自能。我们还包括一个有限的层间电位的不对称性，产生的价带和导带之间的差距。我们发现，两个散射势的定性行为是相似的，但选择近似的自能导致重要的差异带隙的情况下，带边附近。最后，我们描述了这些差异如何体现在光学和传输实验技术的带隙测量。
2012-01-25 cond-mat.mes-hall
Analytical Treatment of Noise-Suppressed Klein Tunneling in Graphene with Possible Implications for Quantum-Dot Qubits
Chouaïb Doukkali University（舒艾布·杜卡利大学）
本文研究了噪声对 Klein 隧穿的抑制作用，通过将随机动力学映射为等效的 Lindblad 方程，揭示了噪声对电子输运的调控机制，为 graphene 设备设计提供了新思路。
2026-08-25 cond-mat.mes-hall
Implications of the Klein tunneling times on high frequency graphene devices using Bohmian trajectories
由于其大的费米速度，导致一个很大的流动性，石墨烯有望在（小信号）射频电子学中发挥重要作用。其中，已经设想了基于克莱因隧穿现象的石墨烯器件。电子的克莱因隧穿时间与石墨烯器件的截止频率之间的联系并不明显。我们在本文中认为，基于量子力学的Bohmian方法提供了一个非常自然的框架来量化线性带石墨烯器件中的Klein隧穿时间，因为它不仅能够区分透射电子和反射电子，而且还能够区分在势垒中花费时间的反射电子和那些没有的反射电子。如果没有这样的区别，在文献中发现的计算驻留时间的典型表达式在应用于预测截止频率时可能会给出非物理结果。特别是，我们研究克莱因隧穿时间的电子在两个金属接触之间的势垒构成的两端石墨烯设备。我们表明，对于零入射角（正或负动能），透射系数等于1，和停留时间大致等于势垒距离除以费米速度。当电子以小于临界角的非零角度入射时，透射系数减小，停留时间仍然可以在Bohmian框架中容易地预测。这项工作的主要结论是，与具有抛物线带的隧穿器件相反，高石墨烯迁移率大致与有源器件区域中存在的克莱因隧穿现象无关。
2019-03-06 cond-mat.mes-hall
The tuning of light-matter coupling and dichroism in graphene for enhanced absorption: Implications for graphene-based optical absorption devices
用精细结构常数表征的石墨烯带间光吸收普适值为2.3%，与材料参数无关。然而，对于若干基于石墨烯的光子应用，高度期望石墨烯中增强的光学吸收。在这项工作中，我们通过石墨烯中的费米能级、入射偏振光的入射角以及石墨烯嵌入的周围电介质的介电常数来量化石墨烯中的光吸收的可调谐性。吸附在石墨烯表面上的杂质的洛伦兹加宽的状态密度的谱函数的影响进行了分析评估内的平衡格林函数形式主义。最后，我们计算了左右圆偏振光在单轴光学应变石墨烯中的差分吸收。研究了扶手椅应变和锯齿应变的优先吸收或圆二色性。
2015-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The pseudo-Landau-level representation of twisted bilayer graphene: band topology and the implications on the correlated insulating phase
我们提出扭曲双层石墨烯的电子结构可以理解为狄拉克费米子与由莫尔条纹产生的相反的伪磁场的耦合。每个单层谷的两个低能平带起源于狄拉克费米子在这种相反的有效磁场下的两个零级伪朗道能级，它们具有相反的亚晶格极化，携带相反的陈数$\pm1$，在第一魔角附近的低能体带下方和上方的间隙中产生螺旋边缘态。我们认为，小库仑相互作用将分裂这些零伪朗道能级的八倍简并度（包括谷和物理自旋），并可能导致绝缘相与非零陈数整数填充。此外，我们还证明了平带之上或之下的所有高能带也是拓扑非平凡的，即对于每个谷，它们的Berry相位之和被量子化为$\pmπ$ .这种量子化的贝里相位产生了几乎平坦的边缘状态，这取决于莫尔长度尺度上的截断。我们的工作为TBG的电子结构和拓扑性质提供了一个完整而清晰的图像，并对实验中观察到的相关绝缘相的性质具有重要意义。
2019-02-20 cond-mat.mes-hall
Bilayer Graphene on hexagonal Boron Nitride and the Family of quantum MetaMaterial
本研究制备并表征双栅hBN/BLG超晶格，揭示其莫尔效应诱导的能隙、电场可调性及非平庸能带拓扑等特性，展现该体系物理的普适性与多样性。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall
Dirac and Normal Fermions in Graphite and Graphene: Implications to the Quantum Hall Effect
在准2D高取向热解石墨（HOPG）中测量的磁阻和量子霍尔效应（QHE）的Shubnikov de Haas（SdH）振荡的光谱分析[Phys.Rev.Lett. 90，156402（2003）]揭示了两种类型的载流子：具有Berry相位0的正常（有质量）电子和具有Berry相位π的Dirac类（无质量）空穴。我们证明，最近报道的整数和半整数QHE的双层和单层石墨烯同时发生在HOPG样品。
2007-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Selected graphenelike zigzag nanoribbons with chemically functionalized edges: Implications for electronic and magnetic properties
众所周知，存在广泛种类的准二维类石墨烯纳米材料，其在许多方面可以优于石墨烯。因此，除了石墨烯之外，注意力还集中在锡烯（弯曲的蜂窝结构）和磷烯（褶皱的蜂窝结构）上。它示出，根据掺杂，这些材料可以具有磁有序的边缘。磁相位的计算图说明，一方面，石墨烯和锡烯的n型掺杂的窄锯齿形纳米带在边缘之间具有反铁磁性对齐的磁矩。然而，另一方面，在磷烯纳米带的情况下，对于p型掺杂，Z字形边缘可以具有铁磁性对齐的磁矩。边缘磁性严重影响纳米带的输运性质，并且如果充分控制，可以使它们对自旋电子学有吸引力。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Entropy spectroscopy of a bilayer graphene quantum dot
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
研究双层石墨烯量子点中电荷跃迁的熵变，揭示基态简并性解除机制，验证熵测量作为研究量子器件基态简并性的有效方法。
2026-02-18 cond-mat.mes-hall
Controlled Growth of a Line Defect in Graphene and Implications for Gate-Tunable Valley Filtering
石墨烯的原子精确剪裁可以实现不寻常的传输路径和新的纳米级功能器件。在这里，我们描述了一个配方的控制生产的高度规则的“5-5-8”线缺陷的石墨烯通过同时电子辐射和焦耳加热所施加的电流。高分辨率透射电子显微镜揭示了生长过程的各个步骤。延伸早期的理论工作，提出谷判别能力的石墨烯5-5-8线缺陷，我们进行第一性原理计算的运输，并发现一个强大的能量依赖性的谷极化的载流子在整个缺陷。这些发现启发我们提出一个紧凑的静电门控“谷阀”设备，谷电子的关键组成部分。
2014-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge Disorder in Bottom-Up Zigzag Graphene Nanoribbons: Implications for Magnetism and Quantum Electronic Transport
基于扫描探针显微镜和第一性原理计算，我们揭示了自下而上锯齿型石墨烯纳米带中结构无序的本质及其对磁性和电子输运的影响.我们发现在表面合成的环化脱氢步骤中出现的边缘缺失的间二甲苯单元是最常见的点缺陷。这些“咬”缺陷作为自旋1顺磁中心，严重破坏带极值附近的电导谱，并引起自旋极化电荷输运。我们进一步表明，整个石墨烯纳米带的电子电导是更敏感的“咬”缺陷形成在锯齿形边缘比扶手椅的。我们的工作建立了一个全面的理解无序的自下而上的石墨烯纳米带的低能电子特性。
2021-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of shear displacement on the conductance of monolayer/gapped bilayer/monolayer graphene junctions: Implications for ac-dc conversion
Faculty of Engineering, Shizuoka University（静冈大学工学部）
本文解析推导了电致带隙双层石墨烯中复波矢、带隙宽度和子晶格赝自旋的表达式，考虑了倾斜层间跳跃γ3和γ4，并揭示了剪切位移δ_y对结电导的显著各向异性影响。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall
Anomalous optical saturation of low-energy Dirac states in graphene and its implication for nonlinear optics
本文揭示石墨烯低能态在任意弱场下因狄拉克点发散耦合发生反常光学饱和，并通过半导体布洛赫方程与多体弛豫分析，指出传统非线性光学微扰方法在低费米能级和大场幅下失效。
2019-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Transmission coefficient through a saddle-point electrostatic potential for graphene in the quantum Hall regime
从半相干态波包在高磁场下的散射出发，通过二次鞍点静电势描述的光滑收缩，我们解析地推导了量子霍尔机制下石墨烯中电子的透射系数.我们发现异常的半量子化的电导步骤，四舍五入的后向散射振幅有关的曲率的潜力。此外，在鞍点势本身在空间上不对称的情况下，石墨烯中的电导破坏了粒子-空穴对称性。这些结果都有影响的解释分裂门传输实验，并为石墨烯的量子逾渗模型的推导。
2010-10-20 cond-mat.mes-hall
Electrical control of intervalley scattering in graphene via the charge state of defects
我们通过低温输运测量研究了缺陷石墨烯中的谷间散射。当缺陷带电时，散射率被强烈抑制。这一发现突出了“屏蔽”的短程部分的潜在的远程部分。吸附钙的石墨烯的实验证实了长程库仑势的作用。这种效应适用于其他多通道系统，只要缺陷的电荷状态可以电调谐。我们的研究结果提供了一种手段，以电控制谷弛豫和谷动力学在谷电子材料具有重要意义。
2016-02-21 cond-mat.mes-hall
Anomalously strong pinning of the filling factor nu=2 in epitaxial graphene
我们探讨了强大的量子化的霍尔电阻在外延生长的石墨烯上的Si-终止的SiC。该系统的独特之处在于，在衬底和石墨烯之间的电荷转移中量子相对于经典电容的主导地位使得朗道能级（特别是处于恰好零能量的朗道能级）在非常宽的磁场范围内保持完全填充。这种填充因子的钉扎的一个重要含义是，系统可以维持非常高的非耗散电流。这使得外延石墨烯非常适合量子电阻计量，并且我们在霍尔电阻量子化测量中实现了3/10^10的精度。
2011-05-17 cond-mat.mes-hall
Chiral Approximation to Twisted Bilayer Graphene: Exact Intra-Valley Inversion Symmetry, Nodal Structure and Implications for Higher Magic Angles
本文给出了扭曲双层石墨烯手性模型在“魔术”扭曲角下的平带波函数的数学和数值分析。我们证明了手征模型具有精确的谷内反转对称性。将平带波函数写成最低朗道能级量子霍尔态和旋量的乘积，我们证明了旋量的分量是与这里介绍的反转对称操作相关的反量子霍尔波函数。然后，我们数值表明，作为一个移动从最低到更高的魔角，旋量分量的波函数表现出越来越多的零，类似于量子霍尔波函数的变化，朗道能级指数增加。波函数零点的特征在于手性，具有相同手性的零点聚集在莫尔晶胞的中心附近，而相反的手性零点被推到晶胞的边界。在较高魔角处的增强相绕组表明增加的循环电流。扫描隧道光谱，轨道磁化和相互作用效应的物理意义进行了讨论。
2021-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Correlated states of a triangular net of coupled quantum wires: Implications for the phase diagram of marginally twisted bilayer graphene
我们详细探讨了由三个非共线耦合量子线阵列组成的系统的电子相位，每个阵列相对于下一个旋转120度。微扰重整化群分析揭示了多个相关态可以被稳定化：$s$波或$d \pm id$超导体、电荷密度波绝缘体、二维费米液体和二维Luttinger液体（也称为近晶金属或滑动Luttinger液体）。该模型提供了一个有效的小角度扭曲的双层石墨烯的电子相互作用的描述，我们讨论了它的影响，最近观察到的相关和超导基态附近相称的密度魔角扭曲的样品，以及“奇怪的金属”的行为在有限的温度下作为一个自然的结果的二维Luttinger液相。
2020-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theoretical Studies of Graphene Nanoribbon Quantum Dot Qubits
石墨烯纳米氧化物量子点量子比特已经被提出作为量子计算应用的有希望的候选者，以克服与典型半导体（例如GaAs）量子点量子比特相关联的自旋退相干问题。我们通过求解具有适当边界条件的Dirac方程，对石墨烯纳米颗粒量子点的电子结构进行了理论研究。然后，我们评估交换分裂的基础上的一个非限制性的Hartree-Fock方法的狄拉克粒子。计算了各种栅结构下的电子波函数和由于Klein隧穿和库仑相互作用引起的长程交换耦合。研究发现，量子比特之间的交换耦合可以通过克莱因隧穿效应得到显著增强。我们的结果的实际量子比特的建设和操作的影响进行了讨论。
2015-11-20 cond-mat.mes-hall
Mott transition in the Hubbard model on anisotropic honeycomb lattice with implications for strained graphene: Gutzwiller variational study
由于高压导致的原子间距离的改变导致奇异现象，包括金属性，超导性和磁性，在正常条件下不显示这些性质的材料中观察到。在二维晶体中，例如石墨烯，通过施加面内应变，原子键长可以改变10%以上，即，而不会在本体中产生高压。本文利用Gutzwiller波函数（GWF）和Gutzwiller近似（GA）的不同变形，研究了蜂窝晶格上应变诱导的Mott相变，得到了电子临界哈伯德排斥（$U$）的上、下界.对于扶手椅方向的单轴应变的带隙是不存在的，和电子相关性起主导作用。预测临界Hubbard $U$的显著降低。模型的考虑映射到单层石墨烯的紧束缚哈密顿由辅助苏-Schrieffer-Heeger模型的声学声子，假设在垂直于所施加的应变的方向上的应力为零。我们的研究结果表明，石墨烯，虽然停留在半金属相，即使在极高的单轴应变，可能会显示出可测量的签名的电子相关性，如带变窄和双占位减少。
2023-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unconventional Correlation between Quantum Hall Transport Quantization and Bulk State Filling in Gated Graphene Devices
我们报告同时传输和扫描微波阻抗显微镜检查之间的相关性运输量子化和填充的散装朗道水平在量子霍尔制度在门控石墨烯设备。令人惊讶的是，这些测量结果的比较表明，量子化的运输通常发生在低于散装朗道能级的完全填充，当散装仍然是导电的。这一结果指出了一个修正的理解运输量化时，载波积累门控。讨论了石墨烯中的量子霍尔效应对输运研究的影响以及其他二维电子系统中的相关拓扑态。
2016-10-28 cond-mat.mes-hall
Dirac equation for quasi-particles in graphene and quantum field theory of their Coulomb interaction
有证据表明石墨烯中存在无质量的狄拉克准粒子，它们在位于石墨烯布里渊区拐角处的所谓狄拉克点附近满足（1+2）维狄拉克方程。我们重新推导了在（1+2）维中Dirac点附近石墨烯中准粒子所服从的Dirac方程。研究表明，（1+2）维的宇称算符在定义石墨烯中Dirac准粒子的“守恒”流中起着重要的作用，并证明了石墨烯中Dirac准粒子具有U_{A}（1）* U_{B}（1）对称性.进一步发展了二维石墨烯库仑相互作用的量子场论，并将其应用于真空极化和电子自能，以及该相互作用的有效耦合g和费米速度$v_{f}$的重整化，这对g和v_{f}的重整化群分析具有重要意义.
2011-05-30 cond-mat.mes-hall
A Mechanically Tunable Quantum Dot in a Graphene Break Junction
石墨烯量子点（QD）作为下一代量子电子器件的平台被广泛研究。在单层石墨烯QD中的传输性质的微调，特别是相对于隧道势垒的独立调制，仍然具有挑战性，并且通常使用静电门控来解决。我们研究了背栅石墨烯机械断裂结中的电荷输运，揭示了当石墨烯收缩中的纳米间隙打开时，单个高质量量子点的库仑阻塞物理特性。通过机械控制新形成的石墨烯纳米间隙的距离，我们实现了隧道耦合到漏电极的可逆可调谐性达五个数量级，同时保持源极-QD隧道耦合常数。这些发现表明，隧道耦合不对称性可以通过机械调谐旋钮进行显着调制，并对未来石墨烯基设备的开发具有重要意义，包括能量转换器和量子量热计。
2020-02-10 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
Effective field theory, three-loop perturbative expansion, and their experimental implications in graphene many-body effects
从连续有效场论的角度，超越标准的首阶微扰重整化群（RG）分析，从理论上考虑了单层石墨烯中的多体电子-电子相互作用效应.考虑到石墨烯中的裸精细结构常数是有序单位的，既不小到足以证明微扰展开的合理性，也不大到足以使强耦合理论适用，这个问题是一个困难的问题，与2+1维强耦合量子电动力学（QED）有些相似。在这项工作中，我们采取了系统和全面的分析方法，主要工作在狄拉克点（内在的石墨烯），通过去三个循环的图形扩展，以确定微扰理论的有效性和定量估计高阶重整化效应。虽然在狄拉克点的非费米液体行为的直接签名尚未被实验观察到，有足够的证据表明，相互作用引起的石墨烯速度重整化的载流子密度接近零。我们提供了一个关键的理论和实验之间的比较，使用裸和屏蔽相互作用（RPA）的计算。我们发现，虽然单回路RG分析给出了合理的协议与实验数据，特别是当筛选和有限密度效应包括通过RPA，双环分析揭示了一个强耦合的临界点，在悬浮石墨烯，表示量子相变或故障的弱耦合RG方法。我们表明，后者是更有可能通过适应戴森的论点的微扰量子电动力学的情况下，石墨烯的故障。我们提出了未来的实验和理论方向，使这一重要和困难的问题上取得进一步的进展。
2014-06-30 cond-mat.mes-hall hep-th
Chiral zigzag modes and flatbands in network models of twisted bilayer graphene
我们构建了层间偏压下扭曲双层石墨烯中出现的谷霍尔态三角网络的唯象散射理论。至关重要的是，我们的网络模型包括在相同的谷和自旋内的不同谷霍尔态之间的散射。我们发现，在没有前向散射，对称性减少网络模型到一个单一的参数之间插入一个嵌套的费米面和flatband，这可以理解的一维手征锯齿模式和封闭的三角形轨道，分别。我们演示了如何统一性和对称性约束锯齿模式之间的耦合，这有重要的影响，在实验中观察到的干涉振荡的性质。
2020-05-05 cond-mat.mes-hall
Electronic structure calculations of twisted multi-layer graphene superlattices
量子限制赋予二维（2D）层状材料与他们的散装同行相比，特殊的物理和新颖的性能。虽然已经实现和研究了某些两层和几层石墨烯的配置，但仍然缺乏对任意分层石墨烯组件的性质的系统研究。我们介绍了材料信息处理的理论概念和方法，并作为一个案例研究，将它们应用于高通量方式研究多层石墨烯组装体的电子结构。我们提供了一个关键的讨论模式和趋势紧密结合的能带结构，我们确定特定的分层组件使用低色散电子带作为指标的潜在有趣的物理，如强相关的行为。用于可视化和预测的数据驱动模型的组合用于智能地探索材料空间。这项工作更普遍的目的是提高对基于物理和数据驱动的建模的综合使用的信心，以系统地完善有关2D分层材料的知识，并对新型量子器件的开发产生影响。
2020-01-31 cond-mat.mes-hall
Wess-Zumino-Witten Terms in Graphene Landau Levels
我们考虑了中性单层和双层石墨烯的反铁磁和Kekulé价键固体有序在零能朗道能级上的相互作用。我们建立了这些订单之间的Wess-Zumino-Witten项的存在：这意味着它们的量子涨落是由量子自旋系统的去限制临界理论描述的。我们提出的实验，包括可能存在的激子超流在双层石墨烯的影响。
2020-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic triple-dot transport through a bilayer graphene island with ultrasmall constrictions
一个量子点被蚀刻在双层石墨烯中，通过两个小的收缩连接到引线。我们发现，这种结构不像一个单一的量子点，但至少有三个网站的局域电荷串联。该装置的高度对称性和电稳定性使我们能够对局部电荷的不同位置进行三角测量，并发现一个位置位于岛中，一个位置位于每个收缩中。然而，我们测量了许多连续的单个不重叠的库仑钻石系列。为了描述这些发现，我们把系统作为一个强耦合的串行三重量子点。我们发现，非重叠的库仑钻石出现，由于更高阶的共隧穿通过位于收缩的外部点。我们提取所有相关的电容，用电容模型模拟测量数据，并讨论其对电输运的影响。
2014-06-20 cond-mat.mes-hall
Excess resistivity in graphene superlattices caused by umklapp electron-electron scattering
Umklapp过程作为允许电子将动量转移到晶格的唯一内在机制发挥着重要作用，因此在纯金属中提供有限的电阻。然而，umklapp散射在实验中被证明是难以捉摸的，因为它很容易被其他耗散机制所掩盖。在这里，我们表明，电子-电子umklapp散射占主导地位的石墨烯上的氮化硼超晶格在很宽的温度和载流子密度范围内的输运性质。umklapp过程导致巨大的过剩电阻率，其随着超晶格周期的增加而迅速增加，并且与标准的非超晶格石墨烯器件相比，导致室温迁移率劣化超过一个数量级。的umklapp散射表现出二次温度依赖性伴随着一个明显的电子-空穴不对称的效果是强得多的空穴，而不是电子。除了基本的兴趣，我们的研究结果有直接的影响，可能的电子器件的设计基础上异质结构具有超晶格。
2018-08-16 cond-mat.mes-hall
Quantum Diagrammatic Theory of the Extrinsic Spin Hall Effect in Graphene
我们提出了一个严格的微观理论的非本征自旋霍尔效应在无序石墨烯的非微扰量子图形处理的基础上，结合斜散射和异常-杂质浓度无关-量子校正平等的基础上。领先的斜散射贡献的自旋霍尔电导率示出在很宽的参数范围内与玻尔兹曼输运理论定量同意。我们的自洽的方法-在所有拓扑等价的非交叉图是delimed-揭示了由自旋轨道活性杂质产生的偏斜深深地影响自旋霍尔电导率的异常分量，即使在弱散射制度。这种看似违反直觉的结果可以用石墨烯中散射势的丰富亚晶格结构来解释，传统的高斯无序近似无法捕捉通过扩散产生的斜散射和侧跳之间的复杂相关性。最后，我们通过评估最近在异常霍尔效应的背景下考虑的交叉图的一个重要子类，即$X$和$Ψ$图[Ado等人，EPL 111，37004（2015）]。我们发现，$Ψ$图-编码量子相干斜散射-显示出强烈的费米能量依赖性，主导的异常自旋霍尔组件远离狄拉克点。我们的研究结果对自旋轨道耦合石墨烯系统的非局域输运实验具有直接影响。
2016-04-11 cond-mat.mes-hall
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
Foam Flows in Turbulent Liquid Exfoliation of Layered Materials and Implications for Graphene Production and Inline Characterisation
表面活性剂通常用于在环境友好的溶剂如水中稳定二维（2D）材料。水性表面活性剂溶液通过空间和静电排斥防止纳米片的团聚，促进高浓度纳米材料分散体的生产。层状前体材料的湍流、剪切辅助的液体剥离通过促进混合并产生足够高的剪切速率以克服平面外的范德华键来产生无缺陷的纳米片。在存在液-气界面的情况下，在湍流中使用表面活性剂的结果是形成泡沫。在该实验研究中，使用经修改以跨雷诺数操作的厨房搅拌机$Re \sim 10^{5} - 10^{6}$将石墨颗粒批量剥离成少层石墨烯。在湍流操作过程中的泡沫形成被发现影响液体剥离过程的流体力学。对石墨颗粒运动的测量表明，表面活性剂浓度改变了动态条件下混合物的流变性，并改变了装置内的材料流动模式。结果，使石墨烯浓度最大化的表面活性剂浓度是非唯一的。这突出表明，表面活性剂的设计和选择应同时考虑分子尺度的排斥效果和液体剥离过程的宏观流体动力学。此外，在含水表面活性剂中批量剥离期间存在的多相湍流和复杂流体为实现$\textit{in situ}$ 2D材料表征和质量控制带来了重大挑战。在这里，我们已经开发了一种协议，使在线紫外-可见-近红外光谱，以确定石墨烯生产和原子层数量的变化过程中。
2021-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Silver Electrodeposition from Ag/AgCl Electrodes: Implications for Nanoscience
本研究发现Ag/AgCl电极在富Cl-溶液中会溶解AgCl并在石墨烯上电沉积银颗粒，解释了所谓离子流诱导电流，并警示纳米流控实验中的银污染风险。
2025-05-22 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Phonon scattering induced carrier resistivity in twisted double bilayer graphene
在这项工作中，我们进行了理论研究的声子感生的双双层石墨烯（TDBG），其中两个Bernal堆叠的双层石墨烯器件相对于彼此旋转一个小角度$θ$。我们发现，在小的扭转角（$θ\sim 1^\circ$）的TDBG系统的有效质量大大增强，导致急剧增加的声子诱导电阻率在高温极限，声子散射导致线性增加的电阻率随温度的增加。我们还讨论了我们的理论在这样一个系统中的超导性可能产生的影响，并提供了一个数量级的超导转变温度的估计。
2020-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Order from Disorder in Graphene Quantum Hall Ferromagnet
用海森堡O（3）铁磁体模型描述了石墨烯中的谷极化量子霍尔态，其有序类型由谷各向异性的强度和符号控制.从电子耦合到应变诱导规范场，使各向异性的主要贡献，所产生的机制中描述的一个有效的随机磁场与铁磁体z轴对齐。我们认为，这样的随机场稳定的XY铁磁态，这是一个相干的$K$和$K'$谷态的等重混合。其他的影响，如Berezinskiii-Kosterlitz-无尾序转变和拓扑缺陷与半整数电荷进行了讨论。
2006-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topologically enabled superconductivity: possible implications for rhombohedral graphene
提出一种源自Chern-2绝缘体的超导拓扑机制，通过广义吸引U型Haldane-Hubbard模型计算表明超导性仅在量子反常霍尔态附近稳定，并利用分数化场论解释，对理解菱面体石墨烯超导性有启示。
2025-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical Excitations and Field Enhancement in Short Graphene Nanoribbons
采用量子化学半经验方法对有限长石墨烯纳米片的光激发进行了理论研究。的光谱和由此产生的偶极子场进行了分析，占在全原子的量子限制效应，这是至关重要的纳米级制度的细节。我们发现，这些纳米结构的光谱在低能量下由具有强强度的激发主导，由具有可比重量的几个单粒子跃迁的特征相干组合组成。它们引起整个薄片的光激发载流子密度的固定集体振荡，并产生强偶极子和场增强。这种行为对于宽度和长度变化是鲁棒的，从而确保在大频率范围内的可调谐性。纳米天线和其他nanoplasmonic应用的影响进行了讨论，为现实的几何形状。
2012-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fano physics behind the N-resonance in graphene
该研究在精确可解模型中探究石墨烯未占据连续区的N共振，揭示其与法诺理论的紧密联系，解析证明横向散射耦合层垂直入射波与束缚态导致法诺线型，并以从头算验证结果。
2024-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning the polarized quantum phonon transmission in graphene nanoribbons
我们提出的系统，允许通过使用C $^{13}$同位素势垒，antidot结构，和不同的边界条件的声子传输函数T（$ω$）在石墨烯纳米带的调谐。声子模由原子间第五近邻力常数模型（5NNFCM）得到，T（$ω$）由非平衡格林函数形式计算。我们表明，通过施加部分固定的边界条件，它是可能的，以限制在低能量的T（$ω$）的面内声子模式的贡献。相反，面外声子模的传输函数可以通过适当的反点或同位素排列来减小。特别是，我们表明，它们的周期性阵列导致在某些频率$ω_ν$，可以预先定义为所需的通过控制它们的相对距离和大小的传输函数的急剧下降。由此，我们证明了通过适当的工程设计，可以控制石墨烯纳米带中的弹道传输函数T $(ω)$的大小。我们讨论了这些结果的影响，在纳米级的控制热传输的设计，以及在石墨烯基材料的热电特性的增强。
2014-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Symmetry Breaking and the Quantum Hall Effect in Monolayer Graphene
在强磁场中的单层石墨烯在填充分数$ν= 0$和$ν= \pm 1$处表现出量子霍尔态，这在非相互作用电子的图片中无法解释。我们认为这些态是由相互作用引起的手征对称性破缺序引起的。我们认为，当化学势是在狄拉克点，弱的就地排斥支持一个易平面反铁磁态，这同时引起平行于磁场方向取向的铁磁性，而对于$|ν|=1$易轴反铁磁和电荷密度波秩序共存。我们进行自洽计算的磁场依赖的激活间隙的$ν= 0$和$|ν| = 1$状态，并获得与最近的实验结果非常吻合。我们的研究在单层石墨烯分数霍尔态的影响突出。
2014-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Phonon scattering dominated electron transport in twisted bilayer graphene
扭曲双层石墨烯（tBLG）最近出现作为主机相关现象的平台，由于异常平坦的带色散，导致层间扭曲角$θ\approx1.1^\circ$附近。在低温下，观察到各种各样的相，这些相似乎是由电子相互作用驱动的，包括绝缘态、超导性和磁性。在高温区的电输运受到较少的关注，但也是高度反常的，表现出巨大的电阻增强和非单调的温度依赖性。在这里，我们报告在tBLG在很宽的温度范围内的散射机制的演变和扭转角从0.75 $^\circ$ - 2 $^\circ$。我们发现，电阻率，$ρ$，表现出三个不同的唯象制度作为温度的函数，$T$。在低$T$下，响应主要由相关性和无序物理决定;在高$T$下，响应主要由热激活到更高的莫尔子带决定;在中等温度下，$ρ$随$T$线性变化。对于所有测量的扭转角，$T$线性响应远大于单层石墨烯中的响应，并且对于接近平带条件的$θ$，线性响应增加超过三个数量级。我们的研究结果指出，扭曲层系统中的电子-声子散射的主导作用，与所观察到的超导性的起源可能的影响。
2019-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unique nature of the lowest Landau level in finite graphene samples with zigzag edges: Dirac electrons with mixed bulk-edge character
研究了高磁场下（朗道能级形成区域）有限长锯齿形边缘石墨烯样品中Dirac电子的体型和边型特征.我们采用紧束缚计算有限的石墨烯片（具有各种形状），以确定电子密度的亚晶格成分结合解析表达式（通过抛物柱面函数）的相对论电子旋量，解决连续的Dirac-Weyl方程的半无限石墨烯平面。远离样品的边缘，较高的朗道水平被发现只包括电子的散装型字符（为两个亚晶格），靠近样品的边缘，这些电子被描述的边缘型状态类似于那些熟悉的整数量子霍尔效应的非相对论性电子的理论。与此相反，最低（零）朗道能级包含相对论狄拉克电子的混合散装边缘字符没有一个类似的非相对论性的情况下。结果表明，这种混合散装边缘状态保持在一个正方形薄片的情况下，结合锯齿形和扶手椅边缘。讨论了有限石墨烯样品中多体关联电子行为（与分数量子霍尔效应有关）的影响。
2010-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci nucl-th
Mechanism of skyrmion condensation and pairing for twisted bi-layer graphene
当巡游费米子的量子味霍尔绝缘体相被强量子涨落无序化时，序参量场的Skyrmion织构的凝聚可以导致超导性。在这项工作中，我们解决的skyrmion凝聚的机制，考虑（2+1）维，Weyl费米子和刺猬型隧道配置的序参量，违反skyrmion数守恒定律之间的散射。我们证明了量子化的味霍尔电导率（$σ^f_{xy}$）控制着拓扑保护的费米子零模的简并性，并且零模本征函数或t Hooft顶点之间的重叠决定了配对的性质.我们证明了量子无序，味道霍尔绝缘体与$σ^f_{xy}= 2 N$导致不同类型的电荷$2 N e^-$超导性。概述了味霍尔绝缘体之间的竞争，BCS和对密度波通道中的电荷$2e^-$配对状态，以及扭曲双层石墨烯的复合物，电荷$4e^-$超导体的一些含义。
2021-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
