Nonlinear Properties of Gated Graphene in a Strong Electromagnetic Field
我们发展了一个强电磁场与门控双层石墨烯相互作用的微观理论。在强激光场中,采用紧束缚方法,在二次量子化哈密顿量范围内,得到了密度矩阵的量子动力学方程。我们表明,随时间的推移动态地改变栅极电位可能会产生(在共振光子能量)的价带和导带之间的高密度的电子布居的完全反转。在线性区域,还研究了具有开放能隙的石墨烯单层中电磁辐射的激子吸收。
2017-01-05 cond-mat.mes-hall
Excitonic magneto-optics in monolayer transition metal dichalcogenides: From nanoribbons to two-dimensional response
采用纳米尺度几何结构研究了单层过渡金属二硫属化物(TMD)的磁光响应,包括激子效应。我们计算了对角电导率和霍尔电导率。激子光学霍尔电导率在独立粒子近似中得到的结果进行比较,我们发现,当激子效应被包括在内的幅度对应于一个数量级的增加。霍尔电导率被用来计算法拉第旋转光谱MoS2和WSe2。最后,我们还计算了WSe_2激子态在不同介电环境中的抗磁位移。比较计算的抗磁位移最近的实验测量,我们发现两者之间有很好的协议。
2019-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two limit cases of twisted hBN bilayers and their excitonic response
本文讨论了AB和AA '两种hBN双层膜的激子效应引起的光学响应。了解这些双层的属性是非常有用的任意角度的扭曲双层的研究,因为这两种配置对应于0和60度旋转的极限情况。为了获得激子响应,我们提出了一种方法来解决一个四带Bethe-Salpeter方程,通过铸造成一个一维的问题,从而大大减少了计算的数值负担相比,严格的二维方法。我们发现的结果与从头计算已经发表在文献中的AA'双层,并预测AB双层,这在很大程度上仍然是未研究的激子电导率。这两种类型的双层的电导率的主要区别是一个小的外观,但很好地解决,在AB配置的两个较大的之间的共振。这种共振主要是由于层间激子,并且在AA'双层中不存在。此外,AB双层的导电性是由于层内和层间激子两者,并且由p态主导,而层内态是AA'构型的相关态,如在单层中。本文还讨论了在AA ′双层膜中引入偏压的影响。
2022-01-17 cond-mat.mes-hall
Enhanced Many-Electron Effects on Excited States of Gated Bilayer Graphene
采用第一性原理BSE(GW-Bethe-Salpeter Equation)模拟方法,首次精确计算了栅控双层石墨烯(GBLG)的准粒子(QP)带隙、光吸收谱及其与栅场的关系.多电子效应被证明是非常重要的理解这些激发态的属性;增强的电子-电子相互作用显着扩大QP带隙;红外光学吸收光谱由明亮的束缚激子。我们的结果很好地解释了最近的实验,并满意地解决了实验测量的传输和光学带隙之间的不一致的难题。此外,我们的计算揭示了精细的激子结构,并预测了尚未观察到的奇异激子效应,这可能是基于GBLG的光电子应用的兴趣。
2012-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Voltage and temperature dependencies of conductivity in gated graphene
考虑到电子和空穴散射的栅极石墨烯的电阻率进行了研究,从扫描隧道显微镜的数据和声学声子的无序的特点,从短期和长期的结构缺陷。计算是基于准经典动力学方程与固定的表面电荷的归一化条件。栅电压和温度对电阻峰值的影响,这是集中在本征电导率的点,被发现是在协议的运输测量。
2007-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitonic structure of the optical conductivity in MoS$_2$ monolayers
我们研究了MoS $_2$单分子膜的激子光谱,并计算了其在较宽能量范围内的光吸收特性。我们的方法考虑到异常屏蔽在两个维度和基板的存在下,都铸造一个合适的有效凯尔迪什潜力。我们解决Bethe-Salpeter方程作为一个基础的Slater-Koster紧束缚模型参数化,以适应从头计算MoS $_2$能带结构计算。由此产生的光学电导率是在良好的定量协议与现有的测量紫外线能量。我们建立的电子贡献的C激子产生的状态附近的$Γ$点,但从一组$k$ -点的布里渊区的扩展部分。我们的研究结果加强了基于有效模型的方法的优势,以迅速探索TMD系统中激子的性质和可调谐性。
2018-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic enhancement and Hall conductivity of excitonic insulators in a Gross--Neveu type model
Universidade do Estado do Rio de Janeiro(里约热内卢州立大学);University of Coimbra(科英布拉大学);Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究中心)
该研究通过平面四费米子模型,分析磁场对激子绝缘体相的影响,揭示其磁催化效应、霍尔电导率变化规律,为平面费米子系统的激子有序性提供互补特征。
2026-10-06 cond-mat.mes-hall hep-ph
Quantum Oscillation of Thermally Activated Conductivity in a Monolayer WTe$_2$-like Excitonic Insulator
最近,报道了绝缘单层WTe $_2$中电阻的量子振荡。我们中的一个还提出了激子绝缘体的杂化朗道能级的能隙调制的解释。然而,在朗道能级谱中的间隙调制的先前图片是建立在一对嵌套良好的电子和空穴费米表面上,而单层WTe $_2$具有相对各向异性的一个空穴和两个电子费米口袋。在这里,我们证明了系统一样,单层WTe $_2$,激子绝缘状态所产生的耦合一个空穴和两个电子口袋拥有一个有限的区域中的相互作用参数空间,显示间隙调制在磁场。在此区域,热激活电导率呈现$1/B$周期性振荡,并在低温下进一步发展为离散峰,与实验观察一致。我们发现,相对各向异性的频带是一个关键参数和quunatum振荡迅速下降,如果各向异性增加进一步超过单层WTe $_2$的实际值。
2021-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Novel relativistic plasma excitations in a gated two-dimensional electron system
在相对论条件下研究了导电顶栅覆盖下二维电子系统的微波响应,二维电导率为$σ_{2 \rm{D}} > c/2π$。弱阻尼等离子体波被激发在门控区域的2DES。由此产生的等离子体激发的频率和幅度显示出非常不寻常的依赖于磁场,电导率,栅极几何形状和从2DES的分离。我们表明,这种相对论性等离子体生存的温度高达300 K,允许新的室温微波和太赫兹应用。
2015-02-16 cond-mat.mes-hall
Direct measurement of terahertz conductivity in a gated monolayer semiconductor
本文提出一种在太赫兹频段直接测量栅控二维半导体复电导率的技术,并在hBN封装的WSe2单层中观测到类Drude响应,为研究可调范德华异质结构提供了新方法。
2025-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optical and transport gaps in gated bilayer graphene
我们讨论了在光学和输运实验中,无序对双层石墨烯带隙测量的影响。通过计算的光学电导率和状态的密度,在无序的存在下,使用一个微观模型,我们表明,与运输实验的间隙小于与光学实验。本征双层石墨烯具有光学电导率,其中与带间跃迁相关联的峰的能量对于无序是非常稳健的,并且因此提供带隙的估计。相比之下,从非本征双层石墨烯的光学电导率提取带隙对于由于过渡峰的模糊性而导致的显著水平的无序几乎是不可能的。态密度包含了在传输实验中测量的带隙的上限,而无序具有减小这种带隙的效果,这解释了为什么这些实验到目前为止无法复制光学测量中看到的大带隙。
2011-07-22 cond-mat.mes-hall
Excitonic instability in transition metal dichalcogenides
当过渡金属二硫属化物单分子膜缺乏反转对称性时,其低能单粒子能谱可用倾斜的质量狄拉克哈密顿量来描述。所谓的Janus材料就属于这一类。反转对称性也可以通过施加面外电场或仅仅通过衬底的存在而被破坏。在这里,我们探讨的TMDC单分子膜中的激子缺乏反转对称性的属性。我们发现,激子结合能可以大于电子带隙,使这样的材料有希望的候选人主机难以捉摸的激子绝缘体相。我们还研究了激子对它们的光学电导率的贡献,并讨论了相关的光学选择规则。
2022-06-07 cond-mat.mes-hall
Drude-Interband Coupling, Screening, and the Optical Conductivity of Doped Bilayer Graphene
我们提出了一个理论的能带重整化和激子电子-电子相互作用的影响的光学电导率的掺杂双层石墨烯$σ(ω)$。使用Keldysh形式主义,我们推导出一个动力学方程,从中我们提取的数值和近似解析结果$σ(ω)$。我们的计算揭示了一个以前未被认识的机制,耦合的德鲁德和带间响应和重整化的等离子体频率,并建议筛选必须发挥重要作用,在解释弱重整化电导率在最近的实验中看到。
2009-08-04 cond-mat.mes-hall
Symmetry Breaking and Transition to Robust Excitonic Topological Order in InAs/GaSb Bilayers
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院量子材料国际中心);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
研究通过门控InAs/GaSb双层揭示Coulomb相互作用在对称性破缺和拓扑序转变中的关键作用,发现稀疏区域中激发拓扑序的自发时间反演对称性破缺及磁场诱导的三重电子-空穴配对。
2026-03-11 cond-mat.mes-hall
Excitonic optical absorption in strained monolayer CrSBr
Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学);École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院);Universitat de València(瓦伦西亚大学);Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC)(马德里材料科学研究所)
研究应变条件下CrSBr的激子光学响应,分析其激子峰和线性电导张量对角分量形状的变化,探讨磁性与光学激发的相互作用。
2025-10-15 cond-mat.mes-hall
Band Geometry Induced High-Angular Momentum Excitonic Superfluid in Gapped Chiral Fermion Systems
研究了带隙手性费米子异质结构中由非平庸能带几何诱导的高角动量激子凝聚现象,提出staggered graphene和磁性拓扑表面态是实现p波激子超流体的候选体系,反常霍尔电导率可作为实验特征。
2024-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitonic gap, phase transition, and quantum Hall effect in graphene: strong-coupling regime
我们认为,物理学的基础最近观察到的去除亚晶格和自旋简并在石墨烯在强磁场中描述了一个相变与激子和自旋间隙的产生。强耦合制度描述使用增强塞曼分裂(自旋间隙)和激子间隙的唯象模型。再现了具有附加$ν= 0, \pm 1$平台的霍尔电导率$σ_{xy}$的实验形式。讨论了在强耦合区没有增强塞曼分裂时$σ_{xy}$的形式。
2006-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ultrabroadband THz Conductivity of Gated Graphene In- and Out-of-equilibrium
本文利用超宽带 THz 与红外光谱研究栅控单层石墨烯的平衡及飞秒激发后瞬态电导率,揭示载流子谱权重、散射率变化及约8 THz的量子临界零动量模式。
2024-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resistive signature of excitonic coupling in an electron-hole double layer with a middle barrier
研究了双层体系中电子(密度n)和空穴(p)之间的长程库仑相互作用引起的层间散射。门控器件由InAs(e)和InGaSb(h)量子阱制成,量子阱由AlSb中间势垒分开,使得层间隧穿小到可以忽略。通过使用独立的层接触,我们测量的传输张量\r{ho}_x x和\r{ho}_x y,这是单独从InAs层,而在InGaSb层扫描p。我们发现了一个强烈增强的电阻散射信号的载流子密度接近总电荷中性,n = p,这不能用费米液体理论描述。密度,温度和磁场依赖性的数据分析结果是一致的两层之间的激子耦合的出现,强调库仑相互作用的主导地位,即使在存在的障碍。
2019-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Aperiodic conductivity oscillations in quasi-ballistic graphene heterojunctions
我们观察到电导振荡与非周期性的间距,只有一侧的隧道电流在双栅石墨烯场效应晶体管与n-p-n型势垒。发现这些晶体的间距和宽度与纯Farbry-Perot型干涉不一致,但与将其归因于通过准束缚杂质态的共振隧穿的理论预测定量一致。这一观察结果可以被理解为石墨烯异质结中克莱因隧穿的另一个特征,并且对于基于石墨烯的纳米电子器件的未来开发和建模具有重要意义。
2010-09-08 cond-mat.mes-hall
Insulating behavior at the neutrality point in dual-gated, single-layer graphene
的命运的低温电导在电荷中性(狄拉克)点在一个单一的石墨烯片的研究下降到20 mK。随着温度降低,峰值电阻率以幂律行为发散,并且在最低温度下变得高达每平方几兆欧,与通常观察到的电导率饱和相反。当施加垂直磁场时,我们的器件保持绝缘并直接转变为破谷对称性,nu=0量子霍尔态,这表明我们在零磁场下观察到的绝缘行为是破谷对称性的结果。最后,我们讨论了这种效应的可能来源。
2013-01-15 cond-mat.mes-hall
Excitonic gap, phase transition, and quantum Hall effect in graphene
我们认为,物理学的基础最近观察到的去除亚晶格和自旋退化的石墨烯在强磁场中描述了一个相变与激子间隙的产生。再现了霍尔电导率的实验形式,并描述了动力学的主要特征。的间隙作为温度和栅极电压的函数的行为的预测。
2006-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-ph
Environmental effects on the electrical characteristics of back-gated WSe2 field effect transistors
我们研究了聚合物涂层,压力和温度对单层WSe 2背栅晶体管的准欧姆Ni/Au接触的电特性的影响。我们发现,去除一层聚(甲基丙烯酸甲酯)或降低压力的变化,从p型到n型的器件导电性。我们研究了作为温度的函数的电流-电压特性,并在平带条件下测量了高度为60 meV的接触处的栅极可调肖特基势垒。我们报告和讨论的流动性和亚阈值斜率随温度的升高观察到的变化。最后,我们估算了WSe 2/SiO2界面处的陷阱密度,并研究了器件的光谱光响应,在700 nm波长和0.37 mWcm^-2光功率下获得了0.5 AW^-1的响应率。
2018-08-25 cond-mat.mes-hall
Towards the insulator-to-metal transition at the surface of ion-gated nanocrystalline diamond films
空穴掺杂可以通过硼替代或场效应晶体管中的载流子积累来控制金刚石的导电性。在这项工作中,我们结合这两种方法来研究绝缘体到金属的过渡在纳米金刚石薄膜的表面。有限的硼掺杂强烈地增加了相对于本征金刚石可以静电诱导的最大空穴密度。离子门推动膜表面的电导率远离可变范围跳跃制度,并进入量子临界制度。然而,由于不可忽略的表面粗糙度,和额外的散射中心的离子门的引入,强大的内在表面无序的组合,防止表面积累层达到金属制度。
2020-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Properties of Gated Bilayer Graphene Quantum Dots with Trigonal Warping
本研究基于原子级紧束缚模型和Bethe-Salpeter方程,分析了三角翘曲对门控双层石墨烯量子点光学性质的影响,预测了浅限制势下由三个微谷态构成的简并亮激子态。
2024-05-15 cond-mat.mes-hall
Shubnikov-de Haas oscillations in optical conductivity of monolayer MoSe$_2$
我们报告的极化分辨共振反射光谱的电荷可调原子薄谷半导体托管紧束缚激子耦合到一个稀释系统的充分自旋和谷极化的空穴在强磁场的存在下。我们发现,激子-空穴相互作用表现在空穴密度依赖性,Shubnikov-de Haas振荡的能量和线加宽的激子共振。这些振荡被证明是精确相关的朗道能级的占用,从而表明,强相互作用之间的激子和朗道量子化的巡回运营商,使光学调查的量子霍尔物理在过渡金属二硫属化物。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall
Unbalanced edge modes and topological phase transition in gated trilayer graphene
当通过施加层间电势差打开体隙时,由手性堆叠的三层石墨烯承载的无隙边缘模式显示独特的特征。我们表明,三层石墨烯与半整数谷霍尔电导率导致不平衡的边缘模式在相反的锯齿形边界,从而在一个自然的谷电流极化。这种不寻常的特性在Rashba自旋轨道耦合的存在下得以保留,该耦合将门控三层石墨烯转变为具有奇数个螺旋边缘模式对的${Z}_2$拓扑绝缘体。
2012-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Terahertz and Infrared Spectroscopy of Gated Large-Area Graphene
我们制作了一个厘米大小的单层石墨烯器件,具有栅电极,可以调制太赫兹和红外波的传输。利用时域太赫兹光谱和傅里叶变换红外光谱在一个较宽的频率范围内(10-10000 cm^{-1}),我们测量了动态电导率的变化引起的电门和热退火。这两种方法都能够有效地调节费米能量E_F,这反过来又修改了太赫兹的Drude类带内吸收以及中红外带间吸收的“2E_F起始”。这些结果不仅提供了对石墨烯中狄拉克费米子电磁响应的基本见解,而且还展示了大面积石墨烯器件的关键功能,这些功能是太赫兹和红外光电子器件所需的。
2012-04-21 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect in dual-gated graphene bilayers with tunable layer density imbalance
我们研究了双栅石墨烯双层膜的磁输运性质,其中总密度和层密度不平衡独立控制。由于双层是不平衡的,我们观察到的量子霍尔态(QHS)的出现在填充因子$ν=0$表明在霍尔电导率的平台,与电子和空穴带之间的间隙的开放。通过改变层密度不平衡在固定的总密度,我们观察到的QHS在填充因子$ν=8$和$ν=12$层密度平衡时,在方差与理论预期的电子-电子相互作用和无序的情况下观察到的抑制。
2009-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dual-gated bilayer graphene hot electron bolometer
红外线的检测对于安全、医学、天文学、材料科学和生物学中的各种应用至关重要。通常采用不同的材料和检测机制来优化不同光谱范围内的性能。石墨烯是一种独特的材料,具有从远红外到紫外的强的、几乎与频率无关的光-物质相互作用,具有宽带光子学应用的潜力。此外,石墨烯的小电子-声子耦合表明,热电子效应可以在相对较高的温度下用于快速和高灵敏度的检测器,其中光能仅加热小比热电子系统。在这里,我们展示了这样一个热电子测辐射热计使用双层石墨烯,是双栅极,以创建一个可调的带隙和电子温度依赖的电导率。测得的大电子-声子热阻与理论估计的幅度和温度依赖性非常一致,并且使我们的石墨烯测辐射热计在5 K的温度下工作,具有低噪声等效功率(33 fW/Hz 1/2)。我们采用泵浦-探测技术直接测量我们的器件的固有速度,在10 K时>1 GHz。
2011-11-04 cond-mat.mes-hall
Seeing many-body effects in single- and few-layer graphene: Observation of two-dimensional saddle-point excitons
通过在宽光谱范围内测量石墨烯的光学电导率,包括电子结构中的二维π带鞍点奇异性,在石墨烯中观察到显著的激子效应。强的电子-空穴相互作用表现在非对称共振峰值为4.62 eV,这是红移了近600 meV的从头计算GW预测的值的带-带跃迁。所观察到的激子共振解释内的现象学模型作为一个强耦合的激子态和带连续的Fano干涉。我们的实验还表明,在几层石墨烯层厚度的激子共振弱依赖。这一结果反映了排斥电子-电子(e-e)和吸引电子-空穴(e-h)相互作用的有效抵消。
2011-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase coherent transport in a side-gated mesoscopic graphite wire
我们研究了置于氧化硅衬底上的细石墨丝的磁输运性质。电场效应证明与背和侧栅电极。我们研究了电导涨落随栅压、磁场和温度的变化。从弱局域化提取的相位相干长度大于线的宽度,即使在最低的载流子密度,使系统有效地一维。我们发现,相位相干长度线性增加的电导率表明,在1.7 K的退相主要源于电子-电子相互作用。
2007-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measurements of Composite Fermion Conductivity Dependence on Carrier Density
首次对高质量前栅GaAs/Al $_{0.33}$ Ga $_{0.67}$ As异质结构中复合费米子电导率$σ^{CF}_{xx}$在朗道能级填充因子$ν= {1/2}$和$ν= {3/2}$下的载流子密度依赖性进行了实验研究。从幂律ln $(σ^{CF}_{xx}) \propto$ ln $(n_e)^α$中提取$α$表明,$α\approx 1$。测量的$α \approx 1$位于强随机磁场状态下的预测值3/4和弱随机磁场状态下的预测值3/2之间。我们的结果和理论之间的比较进行了讨论。
2005-03-17 cond-mat.mes-hall
Thermally activated conductivity in gapped bilayer graphene
这是一个门控双层石墨烯-一种新型的半导体材料,具有可调的带隙的电子输运的理论研究。结果表明,哪一层的赝自旋相干增强了亚带电导率,有利于热激活输运。提出的机制也可以导致非单调的电导率与温度的依赖性在带隙尺寸的顺序为10毫电子伏。这种效应可以在夹在氮化硼中的带隙双层石墨烯中观察到,其中电子-空穴水坑和弯曲声子被强烈抑制。
2012-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant manifestations of chiral excitons in magnetooptical Faraday and Kerr effects in topological insulator film
分析了具有磁感应能隙的拓扑绝缘体薄膜表面手征激子在磁光克尔效应和法拉第效应表面谱中的表现。计算了激子对表面光电导张量的贡献。与传统激子相反,手征激子由于具有相反角动量的状态之间缺乏对称性而共振地贡献于霍尔电导率。它们可以导致法拉第角和透射电磁波椭圆率的显著增强。手征激子使克尔角减小,反射电磁波的椭圆率特征显著。实验观察所描述的效果的条件进行了讨论。
2013-06-20 cond-mat.mes-hall
Band structure asymmetry of bilayer graphene revealed by infrared spectroscopy
我们报告的红外光谱双层石墨烯集成在门控结构。我们观察到一个显着的不对称性的光学电导率静电掺杂的电子和空穴。我们表明,这一发现产生于显着的不对称性之间的价带和导带,这主要是由于两个子晶格内的石墨烯层的不等价性。从电导率数据,两个子晶格的能量差是确定的。
2008-07-24 cond-mat.mes-hall
Influence of Interface Traps and Electron-Hole Puddles on Quantum Capacitance and Conductivity in Graphene Field-Effect Transistors
我们从理论上研究了近界面绝缘陷阱和电子空穴坑对栅控石墨烯结构的小信号电容和电导特性的影响。基于自洽静电考虑,考虑界面陷阱电容,得到了载流子密度和量子电容随栅电压变化的解析表达式。这允许从栅极电容测量中提取界面陷阱电容和界面态密度。它表明,界面陷阱电容的自洽帐户,能够调和的差异,在通用量子电容与费米能量提取不同的样品。研究了电子空穴池和界面陷阱对传输I-V特性和电导率的影响。结果表明,不同样品的电阻率峰宽的变化可以用不同的界面陷阱电容值来解释。
2011-06-28 cond-mat.mes-hall
Charge density and conductivity of disordered Berry-Mondragon graphene nanoribbons
我们认为门控石墨烯纳米带的Berry-Mondragon边界条件的存在下,弱杂质。使用场论方法,我们计算的载流子的密度(和,因此,量子电容),以及在零温度下的光学和直流电导率。我们详细讨论了它们对门(化学)势的依赖关系,并揭示了由横向动量的量子化引起的非线性行为。
2014-02-11 cond-mat.mes-hall hep-th
Probing temperature-driven flow lines in a gated two-dimensional electron gas with tunable spin-splitting
我们研究了在门控GaAs二维电子气(2DEG)包含自组装InAs点的电导率的温度流,并与最近的理论预测的结果进行比较。通过改变栅极电压,我们能够调整2DEG密度,从而改变无序和自旋分裂。自旋分辨和自旋简并相变的数据,前者崩溃到后者降低栅极电压和/或减少自旋分裂。实验结果支持了最近的理论,基于模块对称性,该理论预测了临界霍尔电导率如何随自旋分裂而变化。
2012-09-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Interaction correction to conductivity of Al$_x$Ga$_{1-x}$As/GaAs double quantum well heterostructures near the balance
实验研究了Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As/GaAs栅双阱结构电导率的电子-电子相互作用量子修正。的电导率张量的温度和磁场依赖性的分析,使我们能够可靠地获得扩散部分的相互作用校正的制度时,结构是平衡的,当只有一个量子阱被占用。令人惊讶的结果是,相互作用校正并没有揭示共振行为;它实际上是相同的两个制度。
2011-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Imaging vibrations of locally gated, electromechanical few layer graphene resonators with a moving vacuum enclosure
对纳米机械谐振器的振动进行成像意味着根据其频率响应对平面内位置的依赖性来测量其弯曲模式形状。应用于二维谐振器,这种技术提供了丰富的信息,原子级薄膜的机械性能。我们提出了一个简单而强大的系统,在室温和真空中的面内位移精度为$\approx0.20$ $μ$ m的几层石墨烯(FLG)谐振器的振动成像。它包括一个坚固的真空外壳安装在一个三轴微定位阶段和设计的自由空间光学测量振动。该系统配备了超柔性射频波导,以电致动谐振器。用它,我们通过测量其频率响应作为膜上的位置的函数来表征FLG谐振器的最低频率模式。谐振器悬挂在纳米制造的局部栅电极上,该栅电极既充当反射镜又充当电容器板,以在射频下致动振动。从这些测量中,我们估计膜的热膨胀系数与热导率的比率,并且我们测量最低频率模式的有效质量。我们补充我们的研究与全球门控谐振器和图像的前三个振动模式。在那里,我们发现膜中的褶皱局部抑制振动。
2021-01-04 cond-mat.mes-hall
Oscillations in the radiative damping of plasma resonances in a gated disk of 2D electron gas
我们计算了金属栅存在下导电圆盘的吸收光谱。在我们的分析中,我们使用Drude模型描述的电导率。我们研究了与激发等离子体波相关的吸收共振的频率和线宽。他们估计的基本和轴对称等离子体模式的数值和解析。线宽由碰撞和辐射损失决定。在高迁移率样品中,后者可能占主导地位,即使当谐振频率可以通过标准准静态近似来描述时,即,忽略电磁延迟。在圆盘附近放置金属会由于圆盘和金属电荷产生的电磁场的干扰而极大地影响线宽的辐射展宽。将圆盘靠近星门会使总场几乎消失。在这种情况下,线宽仅由碰撞增宽定义。随着盘远离栅极移动,线宽首先显示出减小,因为等离子体激元转变为等离子体激元-极化激元,其被盘周围的无阻尼电磁场修饰。然后,它增加,并表现出衰减振荡,达到非门控盘的渐近值。
2022-12-26 cond-mat.mes-hall
Tunable Excitons in Rhombohedral Trilayer Graphene
三层石墨烯由于其依赖于堆叠的磁电和光电特性以及相对于单层和双层变体更强大的铁磁性而受到越来越多的关注。此外,菱形堆叠的三层石墨烯呈现出经由垂直于层的外部电场或经由施加外部应变容易地打开间隙的可能性。本文研究了外加电场打开菱形三层石墨烯带隙的方法,并研究了该体系的激子光学响应。这是通过一个紧密结合的模型与贝特-萨尔彼得方程的组合,解决半解析,只需要一个简单的数值求积。然后,我们讨论了谷-依赖的光学选择规则,其次是计算的激子的线性光学电导率的情况下,菱面体石墨烯三层封装在六方氮化硼。激子共振的可调谐性,通过一个外部的字段也进行了讨论,随着字段的增加,随着激子状态的本地化增加。
2022-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Origin of electrical noise near charge neutrality in dual gated graphene device
本文通过双栅hBN封装石墨烯器件研究低频1/f噪声,发现噪声峰出现在电荷不均匀性区域,并证明电荷中性点附近噪声来源于电荷数与迁移率涨落的共同作用。
2023-09-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Geometry Probed by Chiral Excitonic Optical Response of Chern Insulators
本文推导含激子效应的光电导负一阶矩求和规则,并将其与 Chern 绝缘体的量子权重 K 和 Chern 数 C 关联,揭示扭曲双层 MoTe$_2$ 中手性激子响应可用于探测量子几何。
2025-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bandgap renormalization and excitonic binding in T-shaped quantum wires
利用密度泛函理论计算了调制掺杂和门控的T型量子线的电子结构。我们计算的带隙重正化作为一个函数的导带电子的密度,诱导的施主层和/或栅极,为conventionally不变的线,将所有的增长和几何性质的结构完全。我们发现,大部分的带隙重正化来自交换相关效应,但也有一个小的移动,电子和空穴之间的波函数演化的差异的结果。我们计算的结合能的激子在电线,打破平移不变性,使用一个更简单的,圆柱形模型的电线。对于单个空穴和密度为n_e的一维电子气,激子结合能的屏蔽近似地补偿了带隙重整化,表明复合能随n_e近似地保持恒定,与实验一致。我们发现,屏蔽的性质,在我们的非线性模型中处理,是显着不同的各种线性屏蔽处理,和自由载流子状态与束缚电子状态的正交性有着深远的影响的屏蔽电荷。我们发现,对于密度不超过3 × 10^6 cm^{-1}的所有密度,电子和空穴都保持束缚状态,而且,随着n_e从零开始增加,可以形成三电子甚至“四电子”。
1999-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dielectric and optical markers originating from quantum geometry
本文证明半导体与绝缘体的多种非激子介电和光学性质源于量子几何,并提出可映射到实空间晶格位点的局域标记,以解释近场光学观测的空间不均匀性及探测保真度标记。
2025-02-20 cond-mat.mes-hall
Exciton enhanced nonlinear optical responses in monolayer h-BN and MoS2: Insight from first-principles exciton-state coupling formalism and calculations
University of California at Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);National Center of Theoretical Physics(国家理论物理中心);Institute of Atomic and Molecular Sciences, Academia Sinica(中央研究院原子与分子科学研究所)
本文通过第一性原理计算,研究了单层h-BN和MoS2中激子对非线性光学响应的影响,揭示了激子耦合机制及强峰形成原因。
2026-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Accessing the transport properties of graphene and its multi-layers at high carrier density
我们使用双电层晶体管对单层、双层和三层石墨烯中的高载流子密度输运进行了比较研究,以将载流子密度连续调节至超过10^{14} cm^{-2}的值。而在单层的电导率饱和,在双层和三层填充的较高的能带观察到导致的非单调行为的电导率,和一个大的增加的量子电容。这些系统的趋势不仅显示了如何通过场效应获得石墨烯的固有高密度输运特性,而且还展示了离子门控石墨烯的鲁棒性,这对未来可能的应用至关重要。
2010-10-22 cond-mat.mes-hall
Liquid-Gated High Mobility and Quantum Oscillation of the Two-Dimensional Electron Gas at an Oxide Interface
以离子液体为电介质的双电层晶体结构中的电场效应是研究不同材料中各种性质的有力手段。本文研究了离子液体辅助电场效应对LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$(LAO/STO)界面二维电子气电输运性质的调制和极高的迁移率。通过改变栅电压,实现了载流子的耗尽和电子迁移率的提高,达到19380 cm $^2$ /Vs,导致了LAO/STO界面电导率的量子振荡.本研究结果表明,高迁移率的氧化物界面,表现出量子现象,可以通过离子液体辅助场效应。
2016-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Thermoelectric properties of electrically gated bismuth telluride nanowires
我们从理论上研究了垂直电场对本征、n型和p型碲化铋纳米线随生长方向的热电性能的影响[110]。用谱方法自洽求解薛定谔方程和泊松方程组,计算了电子结构和波函数。泊松方程的预测-校正方法中的牛顿-拉夫逊法求解。在我们的分析中考虑了电子-电子交换-关联相互作用.在77 ~ 500 K的温度范围内,在恒定弛豫时间近似下研究了Seebeck系数、热导率、电子(空穴)浓度和热电优值与纳米线厚度、栅电压和过剩空穴(电子)浓度的关系.计算结果表明,外加垂直电场可使7 - 15 nm碲化铋纳米线的Seebeck系数提高近2倍,ZT提高一个数量级。在室温下,对于实际宽度的纳米线,在外部垂直电场的作用下,ZT可以达到高达3.4的值。所得结果为在较宽的温度范围内大幅度提高热电优值开辟了一条全新的途径。
2009-11-30 cond-mat.mes-hall
Carrier transport in 2D graphene layers
从理论上考虑了在存在密度为$n_i$的随机带电杂质中心散射的情况下,栅控2D石墨烯单层中的载流子输运。与现有的实验数据(参考文献\onlinecite{kn:novoselov2004, kn:novoselov2005, kn:zhang2005, kn:kim2006, kn:fuhrer2006})获得了极好的定量一致性(对于载流子密度$n > 10^{12} \rm{cm}^{-2}$)。电导率在理论上与$n/n_i$成线性关系,并显示出极弱的温度依赖性。实验观察到的电子和空穴的电导率之间的不对称性解释的不对称性中的带电杂质配置的栅极电压的存在下,而高密度饱和的电导率为最高的迁移率的样品被解释为之间的交叉的长程和点散射为主的制度。我们认为,实验观察到的低密度下的电导率饱和来自带电杂质引起的石墨烯载流子密度的不均匀性,这对于$n \lesssim n_i \sim 10^{12} \rm{cm}^{-2}$变得严重。
2007-05-04 cond-mat.mes-hall
Nonlinear optical selection rules of excitons in monolayer transition metal dichalcogenides
本文提出了一种计算单层过渡金属二硫属化物(TMD)的线性和非线性光学(NLO)响应的解析方法。一个有效的哈密顿再现三角形翘曲(TW)的能量色散,是用来推导激子矩阵元素的解析表达式。基于这种方法,我们提供了一个信息图,其中包括所有激子选择规则。该图使我们能够识别一阶、二阶和三阶光学响应的主要跃迁。作为一个案例研究,我们计算的光学电导率和二次/三次谐波产生响应的单层二硫化钼,并表明,分析方法准确地再现使用Bethe-Salpeter方程(BSE)获得的光谱。因此,分析方法提供了一种有效和可靠的方法来计算非线性光学光谱的准确度为全BSE方法。此外,它使我们能够获得有价值的物理洞察的基本转变负责个别共振,这是不简单的完整的BSE方法。
2019-02-25 cond-mat.mes-hall physics.optics