Neutral-current Hall effects in disordered graphene
一个非本地霍尔棒的几何形状被用来检测中性电流霍尔效应在二氧化硅上的石墨烯。在超高真空中添加Au或Ir吸附原子可以调谐无序。一个可重复的中性电流霍尔效应被发现在这两个制造和adatom修饰的石墨烯。霍尔角表现出复杂但可再现的依赖于栅极电压和无序，并显着打破电子空穴对称性。霍尔和逆霍尔探针之间的长度的指数依赖性表明约300 nm的中性电流弛豫长度。在平行磁场中弛豫长度较短且无进动，表明中性电流为谷电流。从7-300 K几乎没有温度依赖性是前所未有的，并有希望使用受控的无序室温中性电流电子学。
2015-04-22 cond-mat.mes-hall
Carrier scattering from dynamical magneto-conductivity in quasi-neutral epitaxial graphene
用朗道能级谱研究了准中性多层外延石墨烯中电子散射时间的能量依赖性。从朗道能级加宽的结果可以看出，散射率随能量的增加而线性增加。这意味着石墨烯中朗道能级谱的令人惊讶的性质-分辨的朗道能级的数量随着施加的磁场保持恒定。洞察给出了可能的散射机制和载流子迁移率在石墨烯系统的调查。
2011-10-20 cond-mat.mes-hall
Theory of the Magnetic-Field-Induced Insulator in Neutral Graphene
最近的实验表明，中性石墨烯片在外部磁场存在下具有绝缘基态。我们报告了一个$π$带紧束缚模型的Hartree-Fock计算研究不同的候选绝缘基态之间的竞争。我们的结论是，对于衬底上的石墨烯片的基态是最有可能的场诱导自旋密度波，和电荷密度波状态是可能的悬浮样品。这两种密度波态都不支持无隙边缘激发。
2009-09-08 cond-mat.mes-hall
Graphene-like metallic-on-silicon field effect transistor
在这篇手稿中，我们提出了一个场效应晶体管的通道组成的二维电子气位于之间的界面金属Ni膜和p型Si（111）衬底。我们已经证明了二维电子气通道是由栅极电压调制。漏极电流对漏极电压的依赖性没有饱和区域，类似于基于石墨烯的场效应晶体管。然而，这种晶体管中的输运不是像石墨烯中那样的双极，而是单极。
2012-02-20 cond-mat.mes-hall
Suppression of conductance fluctuation in weakly disordered mesoscopic graphene samples near the charge neutral point
我们测量了在机械剥离的石墨烯上通过全干燥、无光刻工艺制备的双层和三层石墨烯器件的电导波动，所述全干燥、无光刻工艺使用石英丝作为荫罩。当栅极电压被调节到石墨烯器件被推到电荷中性点时，当器件仍然处于弱无序状态时，电导波动的幅度从与普遍电导波动一致的值迅速被抑制。抑制的可能的物理起源进行了讨论。
2007-09-06 cond-mat.mes-hall
Metallic proximity effect in ballistic graphene with resonant scatterers
我们研究了共振散射体对带有金属引线的矩形石墨烯结构中局域态密度的影响。我们发现，由于金属邻近效应和杂质散射，狄拉克点附近的态密度具有很强的位置依赖性。这种效应可能会妨碍弱掺杂样品的均匀选通。我们还表明，即使是一个单原子的杂质可能会在本质上改变电子状态，在低掺杂的距离上的顺序的样品尺寸从杂质。
2009-10-13 cond-mat.mes-hall
Magnetoplasmons in quasi-neutral epitaxial graphene nanoribbons
利用红外透射光谱研究了准中性外延石墨烯纳米阵列的朗道能级间激发。我们观察到$L_{0(-1)}$ $\to$ $L_{1(0)}$跃迁的能量与二维石墨烯的特征平方根磁场依赖性的实质性偏差。这种偏离是由于朗道能级跃迁和等离子体共振之间的上杂化模的形成。在量子制度的混合模式表现出独特的色散关系，明显不同于传统的二维系统和高度掺杂的石墨烯预期。
2013-06-29 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance measurements of Graphene at the Charge Neutrality Point
我们报告在磁场中的石墨烯的电荷中性点处形成的绝缘状态的运输测量。使用传统的两端测量，敏感的体积和边缘电导，和Corbino测量，敏感的体积电导，我们观察到一个消失的电导与增加磁场。通过研究这种绝缘状态的电阻变化与不同的垂直和面内的字段，我们探测自旋活跃的组件的激发在总字段高达45特斯拉。结果表明，单层石墨烯中的ν=0量子霍尔态是非自旋极化的.
2012-01-21 cond-mat.mes-hall
Insulating behavior in metallic bilayer graphene: Interplay between density inhomogeneity and temperature
我们研究了在环境中长程带电杂质诱导的电子空穴水坑存在下的双层石墨烯输运。我们解释的绝缘行为中观察到的温度依赖性的低迁移率双层石墨烯的导电性，使用分析统计理论，考虑到非平均场性质的运输在高度不均匀的密度和潜在的景观。我们发现，即使远离电荷中性点，由于系统中的随机局部激活间隙，水坑也可以诱导共存的金属和绝缘输运行为。
2010-06-09 cond-mat.mes-hall
Single-layer metallicity and interface magnetism of epitaxial graphene on SiC(000$\bar{1}$)
利用密度泛函理论计算了4 H-SiC（000 $\bar{1}$）上外延石墨烯的结构和电子性质。使用相称的超级电池，最大限度地减少非物理应力，我们表明，在与Si面外延膜，形成在C面的SiC的第一个石墨烯层是纯金属的$π$带部分保存。典型的自立式特性通过第二石墨烯层完全恢复。此外，我们讨论的界面上的磁性和费米能级钉扎效应的情况下，可以允许一个合理的设备操作从关闭状态开始。
2011-03-04 cond-mat.mes-hall
Influence of electron-hole drag on conductivity of neutral and gated graphene
单层和两层石墨烯的导电性被认为是适当考虑带电子和空穴的相互拖动。通过对曳力对电导率贡献的研究表明，曳力效应对不同群、不同漂移速度的载流子迁移率影响较大。在两层系统中，互曳力甚至可以改变分离层中部分流的方向。
2010-11-04 cond-mat.mes-hall
Half Metallic Bilayer Graphene
电荷中性双层石墨烯具有带隙的基态，如传输实验所证明的。分层反铁磁自旋密度波（LAF）态是一种可能的基态，其中顶层和底层的自旋具有相同的幅度和相反的方向。我们提出，在垂直于石墨烯平面的电场中，轻电荷的双层石墨烯可能是半金属，这是由于LAF态中的反转和粒子-空穴对称性破缺。我们明确地表明，通过使用平均场论的双层石墨烯的2层哈伯德模型。
2013-03-06 cond-mat.mes-hall
First-principles study of the terahertz third-order nonlinear response of metallic armchair graphene nanoribbons
利用含时微扰理论计算了金属扶手椅型石墨烯纳米带的太赫兹三阶非线性电导。在很宽的温度范围内观察到本征三阶电导的显着增强的结果为非本征的2D单层石墨烯。我们还研究了|E_F| <<200 meV的非本征金属acGNR的非线性响应。我们发现，三阶电导表现出很强的费米能级依赖在低温下。克尔电导作为温度的函数的三阶临界场强为1和5 kV/m之间的计算。对于三次谐波电导，计算出的最小临界场约为5 kV/m。
2016-05-31 cond-mat.mes-hall
Excitation of localized graphene plasmons by a metallic slit
在本文中，我们表明，石墨烯表面等离子体激元可以激发时，电磁波包撞击在一个单一的金属狭缝覆盖的石墨烯。在吸收光谱中的特征峰揭示了在狭缝上局部化的等离子体激元的激发。它示出的峰的位置可以调谐由石墨烯掺杂水平或由填充狭缝的材料的介电函数。当狭缝填充有分析物时，整个系统形成等离子体传感器的基础。
2019-06-25 cond-mat.mes-hall
Giant magneto-drag in graphene at charge neutrality
我们报道了弱磁场中两个相邻石墨烯单层之间库仑阻力的实验数据和理论分析。在足够接近中性点时，每层中电子和空穴的共存导致拖曳电阻率的急剧增加。远离电荷中性，我们观察到非零霍尔阻力。所观察到的现象解释的去耦的电和准粒子电流是正交的电荷中性。磁阻力的符号取决于能量弛豫速率和样品的几何形状。
2013-12-09 cond-mat.mes-hall
Semiconducting-to-metallic photoconductivity crossover and temperature-dependent Drude weight in graphene
我们利用光泵太赫兹探测光谱研究了石墨烯在不同栅控载流子浓度下的瞬态光电导。我们证明了石墨烯在零载流子密度附近表现出半导体正光电导性，在高载流子密度下，这种半导体正光电导性与金属负光电导性交叉。我们的意见占考虑光诱导的德鲁德重量和载流子散射率的变化之间的相互作用。值得注意的是，我们观察到多个符号的变化，在低载流子密度的时间光电导动力学。这种行为反映了Drude重量的非单调温度依赖性，这是无质量狄拉克费米子的独特性质。
2014-03-14 cond-mat.mes-hall
Anomalous behavior of 1/f noise in graphene near the charge neutrality point
我们研究了单层石墨烯器件中从平衡态到远离平衡态的噪声，发现1/f噪声与源漏偏置电压（VSD）存在异常的依赖关系。虽然Hooge关系不是在电荷中性点附近的情况下，我们发现，它是恢复在很低的VSD区域。我们认为，在有限的VSD诱导的电子-空穴池的脱钉，这可以解释这种异常的噪声行为。
2016-03-15 cond-mat.mes-hall
Charge and spin Hall conductivity in metallic graphene
石墨烯具有不寻常的低能量能带结构，具有四个手性带和半量子化和量子化的霍尔效应，最近引起了理论和实验的关注。我们研究了它的费米能和自旋霍尔电导的无序依赖性。在金属制度中，我们发现，顶点校正增强固有的自旋霍尔电导率和斜散射可以导致其值超过量子化的预期时，化学势是内部的自旋轨道诱导的能隙。我们预测，大自旋霍尔电导率将在石墨烯中观察到，即使自旋轨道间隙不生存的障碍。
2006-02-24 cond-mat.mes-hall
Screening effect on the optical absorption in graphene and metallic monolayers
屏蔽是固体物理学的基本概念之一。它对石墨烯的电子性质有很大的影响，尽管带电杂质的浓度很大，但仍观察到巨大的迁移率。虽然静态屏蔽已经成功地解释了直流迁移率，屏蔽性能可以显着改变红外或光学频率。在本文中，我们讨论了动态屏蔽对石墨烯和其他二维电子系统（如金属单分子膜）的光吸收的影响。这项研究的动机是最近的实验结果指出，石墨烯等离子体激元线宽和光学散射率可以远远大于由直流迁移率确定的散射率。具体地，我们讨论了一个过程，其中入射在石墨烯平面上的光子可以通过从衬底的杂质或表面光学声子散射来激发等离子体激元。
2014-03-17 cond-mat.mes-hall
Dual-gated hBN/bilayer-graphene superlattices and the transitions between the insulating phases at the charge neutrality point
我们报道了双栅六方氮化硼（hBN）/双层石墨烯（BLG）超晶格的输运性质。这里，BLG是非扭曲的，即，一般型斑叶.本文主要研究了普通BLG的电荷中性点。在垂直磁场作用下，通过改变位移场的方法检测了CNP中两个绝缘相之间的相变，并研究了其电阻温度特性和磁阻效应。这项工作为探索hBN/BLG超晶格的全局相图开辟了途径。
2022-11-18 cond-mat.mes-hall
Galvanomagnetic effects in graphene
从理论上研究了中性和栅控石墨烯的磁电阻效应和空穴效应。结果表明，在中性石墨烯霍尔效应是完全不存在的。在门控，正是单极石墨烯效应的磁阻消失，这里霍尔常数不涉及任何弛豫特性，在弛豫时间近似的流行方法获得的结果相反。
2010-11-18 cond-mat.mes-hall
Controlling Half-Metallicity of Graphene Nanoribbons by Using a Ferroelectric Polymer
基于第一性原理计算方法，我们提出了一种利用铁电材料聚偏氟乙烯（PVDF）驱动锯齿形石墨烯纳米带（ZGNRs）进入半金属态的新方法.由于PVDF的强偶极矩，当在ZGNR上实现PVDF的临界覆盖时，ZGNR的基态变为半金属。由于铁电聚合物是物理吸附的，PVDF中的偶极场的方向可以通过相对小的外部电场旋转，并且可以实现半金属和绝缘状态之间的切换。我们的研究结果表明，在没有过大的外部栅极电场的情况下，ZGNR的半金属态可以通过铁电聚合物的沉积来实现，并且它们的电子和磁性可以通过非侵入性的相互作用来控制。
2010-03-25 cond-mat.mes-hall
The Nature of Quantum Hall States near the Charge Neutral Dirac Point in Graphene
研究了高迁移率石墨烯样品在强磁场中电荷中性狄拉克点附近的量子霍尔态。我们发现，在填充因子$ν=\pm1$的QH状态只依赖于相对于石墨烯平面的场的垂直分量，表明它们是不自旋相关的。在填充因子$ν=1$处的激活能隙的非线性磁场依赖性表明多体起源。因此，我们提出的$ν=0$和$\pm1$状态产生的自旋和子晶格简并的$n=0$ LL，分别提升。
2007-07-24 cond-mat.mes-hall
Metallic Phase and Temperature Dependence of the $ν= 0$ Quantum Hall State in Bilayer Graphene
双层石墨烯的$ν= 0$量子霍尔态是实现具有各种对称性破缺的多体基态的肥沃操场。在这里，我们报告的实验观察到的一个以前未报道的金属相。金属相存在于先前确定的层极化状态在大的横向电场和倾斜的反铁磁状态在小的横向电场之间的相空间。我们还报道了$ν= 0$的量子自旋霍尔态的温度依赖性研究。复杂的非单调行为揭示了伴随的体积和边缘传导和激发。这些结果提供了一个及时的实验更新，以了解丰富的物理$ν= 0$状态。
2019-03-11 cond-mat.mes-hall
Magnetic-field-assisted transmission of THz waves through a graphene layer combined with a periodically perforated metallic film
我们考虑一个石墨烯片封装在一个二维的金属光栅和基板（$\mathrm{Al_{2}O_{3}}$），并受到外部磁场（法拉第配置）。该光栅由一个薄的完全导电的金属膜穿孔与二维周期性阵列的方孔。根据我们的计算，与裸石墨烯相比，在这种情况下，透射波的法拉第旋转角和磁性圆二色性的光谱应该会发生显着变化。我们解释这种增强的石墨烯磁等离子体激元的激发，伴随着通过结构的电磁波的传输。研究结果对太赫兹光电子学的应用，如可切换旋转偏振器和光隔离器等具有重要意义。
2017-10-16 cond-mat.mes-hall
Non-local exchange effects in zigzag edge magnetism of neutral graphene nanoribbons
在$π$ -轨道非限制Hartree-Fock近似下研究了中性锯齿形石墨烯纳米颗粒中交换的非定域性。在这个理论中，我们发现，磁功能进一步稳定的边缘内和边缘间的交换相比，平均场论的Z字形带的基础上本地交换（如哈伯德模型或从头局部密度近似）。边间交换使磁基态解的带隙增强。这种增强的交换作用对边缘态的影响不能通过具有重整化参数的局域相互作用令人满意地实现。
2011-01-28 cond-mat.mes-hall
Band engineering and elastic properties of strained armchair graphene nanoribbons: semiconductor vs metallic characteristics
扶手椅型石墨烯纳米带中的奇数个锯齿形边缘及其机械性能（例如，杨氏模量、泊松比和剪切模量）对于石墨烯基光电子器件中的带隙工程具有潜在的兴趣。在本文中，我们考虑在扶手椅型石墨烯纳米带的扶手椅型边缘处用氢钝化，然后施加应变来调节带隙。使用密度泛函理论计算，我们的研究发现，精确控制应变可以允许调整带隙从半导体到金属，然后再次切换回半导体。此外，我们还表明，氢分子钝化的应变石墨烯纳米晶可以具有大的面外变形，展示了松弛形状石墨烯的性质。我们用结合能来表示氢引起的应变。最后，我们研究了应变对石墨烯纳米带力学性能的影响，这些力学性能可用于制作基于石墨烯纳米带的应变电子器件。
2019-01-03 cond-mat.mes-hall
Spectrally Selective Thermal Emission from Graphene Decorated with Metallic Nanoparticles
我们在过去的工作中表明，纳米图案化单层石墨烯（NPG）能够在中红外（中红外）从3到12 $μ$ m的光谱选择性热发射。在这种情况下，光谱选择通过石墨烯内部的局部表面等离子体（LSP）共振来实现。在这里，我们表明，石墨烯装饰的金属纳米粒子，如银纳米立方体或纳米球，也实现光谱选择性热发射，但在这种情况下，通过声学石墨烯等离子体激元（AGPs）之间的石墨烯和银纳米粒子内的介电材料本地化。我们的时域有限差分（FDTD）计算表明，光谱选择性热辐射发射可以通过门电压调谐到两个不同的波长制度，即大气不透明的制度之间的$λ=5$ $μ$ m和$λ=8$ $μ$ m或大气透明的制度之间的$λ=8$ $μ$ m和$λ=12$ $μ$ m。这允许在用于前一种状态的辐射热捕获模式和用于后一种状态的辐射冷却模式之间进行电切换。我们的理论结果可用于开发用于智能织物的石墨烯基热管理系统。
2022-09-23 cond-mat.mes-hall
Strongly enhanced tunneling at total charge neutrality in double bilayer graphene-WSe$_2$ heterostructures
我们报告的实验观察到强烈增强的石墨烯双层之间的隧穿通过WSe $_2$障碍时，石墨烯双层填充相反极性和相同密度的载流子。随着温度的降低，增强的隧穿强度急剧增加，并且隧穿电流在1.5 K时表现出垂直开始作为层间电压的函数。在整体中性强烈增强隧穿显着偏离单粒子模型计算，否则匹配测得的隧穿电流-电压特性以及，并建议出现一个多体状态与凝聚的双层间激子时，电子和空穴的密度相等填充的两层。
2018-04-13 cond-mat.mes-hall
Electron polarization function and plasmons in metallic armchair graphene nanoribbons
我们计算了任意温度和掺杂下金属扶手椅型石墨烯纳米带中狄拉克费米子的极化函数。我们发现，在有限的温度下，由于导带和价带中的带间和带内电子跃迁之间的相空间重新分配，全极化函数变得与温度和化学势的位置无关。因此，对于给定宽度的纳米带，存在单个等离子体激元模式，其中能量色散由石墨烯的精细结构常数确定。在库仑耦合纳米带中，该等离子体分裂成基本的同相和异相等离子体模式，分裂能量另外由带间间距确定。
2015-05-11 cond-mat.mes-hall
Skew-scattering Pockels effect and metallic electro-optics in gapped bilayer graphene
本文提出金属中非德鲁德载流子动力学可实现强电光效应，斜散射与Snap主导普克尔/克尔效应，并在带隙双层石墨烯中实现太赫兹波段显著电光调制。
2024-07-16 cond-mat.mes-hall
Residual Metallic Contamination of Transferred Chemical Vapor Deposited Graphene
石墨烯与Si微电子的集成通过提供潜在的广泛的新功能而非常有吸引力。与Si平台集成的新材料必须符合严格的纯度标准。在这里，我们研究了通过化学气相沉积在铜箔上生长的石墨烯层，并通过湿法蚀刻和电化学分层方法将其转移到硅片上，以消除残留的亚单层金属污染。无论转移方法和相关的清洁方案如何，飞行时间二次离子质谱和全反射X射线荧光测量表明石墨烯片被浓度超过10 $^{13}$原子/cm $^{2}$的残留金属（铜、铁）污染。这些金属杂质似乎是部分移动后，热处理所示的深度剖析和减少的少数载流子扩散长度的硅基板。由于残留的金属杂质可以显着改变石墨烯的电子和电化学性质，并可能严重阻碍与硅微电子集成的过程，这些结果表明，在其先进的电子和光电应用的道路上，需要在石墨烯的合成，处理和清洁方面取得进一步的进展。
2015-05-05 cond-mat.mes-hall
Half-metallic Dirac cone in zigzag-graphene-nanoribbon/graphene
石墨烯是一种本征零能隙半导体，它的狄拉克电子具有独特的自旋和赝自旋，从而产生了许多有趣的电子和输运性质。虽然孤立的锯齿形石墨烯纳米带是反铁磁半导体，我们通过第一性原理和紧束缚计算表明，锯齿形石墨烯纳米带支撑在石墨烯上是半金属的自旋和赝自旋对称性破缺的结果。特别地，在费米能级附近的K（K '）处形成半金属狄拉克锥。目前的研究结果表明，锯齿形石墨烯纳米带中自旋和赝自旋的独特组合可以用于操纵石墨烯的电子性质，并可能对潜在的石墨烯基纳米电子应用具有实际意义。
2016-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Improving Graphene-metal Contacts: Thermal Induced Polishing
石墨烯是一种非常有前途的纳米电子材料，由于其独特的和显着的电子和热性能的应用。然而，当沉积在金属电极上时，总热导率显著降低。这种现象是由于界面和接触热阻之间的不匹配造成的。在实验上，改善石墨烯/金属接触的一种方法是彻底的高温退火，但这些过程背后的详细机制仍不清楚。为了解决这些问题，我们进行了完全原子反应分子动力学模拟使用ReaxFF力场研究多层石墨烯和金属电极（镍）之间的相互作用（热）退火。我们的研究结果表明，退火诱导的石墨烯层的上下运动，导致桩驱动器一样的效果在金属表面。这种石墨烯诱导的运动导致金属表面的平坦化（类似热抛光的效果），这导致有效石墨烯/金属接触面积的增加。这也可以解释实验观察到的热导率和电导率的改善。
2018-01-15 cond-mat.mes-hall
Energy-driven Drag at Charge Neutrality in Graphene
石墨烯异质结构中邻近层之间的库仑耦合导致层之间的有效能量转移。我们预测，在层中存在相关密度不均匀性的情况下，垂直能量转移对横向电荷输运有很强的影响。特别是，对于库仑阻力，它在零掺杂附近占主导地位。这两种拖曳机制对掺杂和温度的依赖性不同，可以用来在实验中分离这些机制。我们预测不同的功能，如零掺杂和多个符号反转的峰值，这为这种新的阻力机制提供了诊断。
2012-05-23 cond-mat.mes-hall
Addressing electron spins embedded in metallic graphene nanoribbons
自旋托管石墨烯纳米结构是用于基本量子自旋电子器件的有前途的无金属系统。传统上，通过电子带隙保护自旋不被淬灭，这也阻碍了电子进入它们的量子态。在这里，我们提出了一个狭窄的石墨烯纳米取向取代掺杂硼杂原子，结合了金属字符与本地自旋1/2状态的存在下，在其内部。在Au（111）衬底上通过表面合成制备了该带。通过带之间的尖端和样品的扫描隧道显微镜悬浮运输测量揭示了它们的弹道行为，金属纳米线的特性。电导谱显示了近藤共振和非弹性隧穿激发形式的局域自旋态的指纹。密度泛函理论合理化了由于硼原子引起的价带的部分减少而导致的石墨烯纳米颗粒的金属特性。转移的电荷在硼原子周围建立局部磁矩。自旋宿主态和价带波函数的正交对称性保护它们不被混合，保持自旋态局域化。将弹道输运和自旋定位到单个石墨烯纳米颗粒中的组合提供了在真实器件架构中电子寻址和控制碳自旋的前景。
2022-06-15 cond-mat.mes-hall
Charge Transport and Inhomogeneity near the Charge Neutrality Point in Graphene
在1.6 K到室温的温度范围内测量了二氧化硅衬底上石墨烯的电阻率rho_xx（H）和rho_xy（H）的磁场依赖的纵向和霍尔分量。在电荷密度接近电中性点时，rho_xx（H）大大增强，而rho_xy（H）受到抑制，表明电子和空穴对输运电流的贡献几乎相等。这些数据是不一致的均匀分布的电子和空穴浓度（双流体模型），但在最近的理论预测的不均匀分布的电子和空穴区域的相等的流动性非常一致。在低温和高磁场下，rho_xx（H）饱和到~h/e^2，霍尔电导率<< e^2/h，这可能表明局部v = 2和v = -2量子霍尔水坑的状态。
2007-05-22 cond-mat.mes-hall
Multiple Quantum Phases in Graphene with Enhanced Spin-Orbit Coupling: From the Quantum Spin Hall Regime to the Spin Hall Effect and a Robust Metallic State
我们报告了一个有趣的过渡，从量子自旋霍尔相的自旋霍尔效应后分离的铊吸附原子吸附到石墨烯表面。Landauer-Büttiker和Kubo-Greenwood模拟用于访问实际尺寸的无序铊功能化石墨烯系统中的边缘和体输运物理。我们的研究结果不仅量化了吸附原子聚集在形成的拓扑状态的不利影响，但也提供了证据的出现自旋积累在相对的样品边缘驱动的自旋相关的散射诱导的铊岛，这最终导致在最小的体电导率$\sim 4e^{2}/h$，不敏感的本地化效应。
2014-12-27 cond-mat.mes-hall
Fluctuation-driven thermal transport in graphene double-layers at charge neutrality
我们发展了一个理论的波动驱动的现象在石墨烯双层的热输运。我们的工作在电子流体力学的制度，并专注于双电荷中性点。虽然在中性点的电荷传输是解耦的流体动力学流，电子密度的热波动引起的层之间的阻力和热传递。双层系统中的热传递受这两种现象支配。我们用层间距离和电子液体的本征电导率来表示拖曳摩擦系数和层间热导率。然后，我们得到的热导矩阵，并确定在系统中的流体动力学速度和温度的空间依赖性。对于较短的系统，热阻力由阻力决定。在较长的系统中，实现了完全热阻力的情况，其中两层中的流体动力学速度在系统内部变得相等。单层和双层石墨烯器件的估计。我们的理论预测可以通过高分辨率的热成像和Johnson-Nyquist非局域噪声测温测试。
2022-09-10 cond-mat.mes-hall
Critical point for the CAF-F phase transition at charge neutrality in bilayer graphene
我们报告的磁输运测量高达30 T上进行的双层石墨烯霍尔酒吧，封闭的两个薄的六方氮化硼薄片。我们的高迁移率的样品表现出绝缘状态在中性点，当施加一个强的面内场时，演变成金属相，如预期的从倾斜的反铁磁到铁磁自旋有序相的过渡。我们第一次单独的温度无关的交叉在四端电阻作为总磁场的函数，对应于过渡的临界点。我们表明，临界场的尺度与场的垂直分量呈线性关系，正如预期的塞曼能量和相互作用引起的各向异性之间的竞争。一个明确的缩放电阻也被发现，并提出了一个普遍的行为在附近的过渡。
2014-07-28 cond-mat.mes-hall
Dirac-point photocurrents due to photothermoelectric effect in non-uniform graphene devices
Q. Ma等人[1]最近报道了在具有非均匀几何形状的石墨烯器件中与电荷中性相关的强光电流，他们将其解释为在电荷中性下通过电子-电子碰撞的动量非弛豫性质增强的固有光响应。在这里，我们认为，载流子密度的梯度引起光电效应（PTE），该光电效应在电荷中性附近，即在pn结处强烈地达到峰值，并且由于边缘电容，这种pn结自然地出现在石墨烯器件的边缘处。使用已知参数，在存在电荷密度梯度的情况下的PTE效应预测了非均匀石墨烯器件中的光响应的符号、空间分布、栅极电压依赖性和温度依赖性，包括预测观察到的远离电荷中性的信号的符号变化，以及非单调的温度依赖性，这两者都不能通过石墨烯中的固有光电流来解释。我们提出了未来的实验，这可能会解开的PTE和固有的光电流在石墨烯器件的贡献。
2019-05-14 cond-mat.mes-hall
Uniform doping of graphene close to the charge neutrality point by polymer-assisted spontaneous assembly of molecular dopants
通过将掺杂剂掺入晶格中来调节二维（2D）材料的载流子密度是一项具有挑战性的任务。一个有吸引力的替代方案是通过在2D晶体上吸附分子的表面转移掺杂，这可以导致有序的分子阵列。然而，在超高真空条件（UHV）中证明的这种系统在环境条件下通常是不稳定的。在这里，我们表明，在SiC上外延石墨烯的空气稳定掺杂-通过旋涂沉积的2，3，5，6-双-四氰基-醌-二甲烷（F4 TCNQ）纳入聚（甲基丙烯酸甲酯）-通过掺杂剂在石墨烯-聚合物界面处的自发积累和通过形成电荷转移络合物进行，该电荷转移络合物产生低无序、电荷中性的石墨烯，其载流子迁移率约为70，000 cm2/Vs。通过在环境条件下旋涂晶圆级基板，在聚合物基质的辅助下在2D材料上组装掺杂剂，开辟了一条可扩展的技术路线，以扩展2D材料的功能。
2018-05-15 cond-mat.mes-hall
Chiral states around a mass-inverted quantum dot in graphene
采用紧束缚和核多项式方法研究了石墨烯中质量反转量子点的拓扑保护手性态。引入了质量反转的量子点，考虑到两个不同质量畴之间的异质结，这类似于双层石墨烯中的畴壁。数值结果表明，当质量项符号相反时，出现了穿过质量间隙的金属通道。金属通道的本征态被揭示为双简并-每个状态沿着相反的方向传播，保持石墨烯的时间反演对称性。的金属通道的鲁棒性进一步检查，结论与事实，手征态是安全的，除非原子空位附近的域壁形成。这种沿着拓扑缺陷循环的手性态可能为基于石墨烯的工程拓扑态铺平了一条新的路线。
2020-11-18 cond-mat.mes-hall
Coulomb drag in metallic twisted bilayer graphene
该研究提出在金属性扭转双层石墨烯间通过库仑拖拽研究多体相互作用，发现扭转角变化导致拖拽电阻率出现独特最大值或异常多峰，关联整流函数对扭转角的依赖。
2023-08-22 cond-mat.mes-hall
Graphene Nanoribbon and Graphene Nanodisk
我们研究了具有闭合边缘的石墨烯衍生物的电子性质。它们是有限长度的石墨烯纳米带和石墨烯纳米盘。虽然所有的无限长锯齿形纳米带都是金属的，但在有限长锯齿形纳米带中没有发现金属态。我们还研究了六边形，平行四边形和三角形的锯齿形或扶手椅边缘的纳米盘。除了三角形锯齿形纳米盘外，在这些纳米盘中也没有发现金属态。有趣的是，我们可以通过改变三角锯齿形纳米盘的尺寸来任意设计金属态的简并度。
2007-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Metallic-to-insulating transition in disordered graphene monolayers
我们发现，当石墨烯单层是无序的，电导表现出金属到绝缘的转变，这打开了新的电子器件的大门。通过驱动密度或费米能通过迁移率边缘可以观察到跃迁。在狄拉克点，系统是局域化的，而在更高的密度下，在系统在更高的密度下再次变得绝缘之前，有一个金属行为的区域。金属行为的区域取决于无序强度，并最终在高度无序时消失。这个结果是非常出乎意料的，因为在正方形晶格中，标度理论预测这种金属区域不存在于二维中，与石墨烯相反，其中晶格是蜂窝状的。
2009-12-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Quasiparticle spectra and excitons of organic molecules deposited on substrates: G0W0-BSE approach applied to benzene on graphene and metallic substrates
我们提出了一种替代的方法来计算准粒子的能量，能量损失，和沉积在石墨烯或金属基板上的分子的光谱。为了测试该方法的准确性，首先将其应用于分离的苯（C6 H6）分子。准粒子能级，特别是苯激子（三重态，单重态，光学活性和非光学活性）的能量与现有的实验结果非常吻合。它示出的各种基板（原始/掺杂的石墨烯或（凝胶）金属表面）的附近减少了准粒子HOMO-LUMO间隙的量，稍微取决于基板类型。这与简单图像理论的预测是一致的。它甚至表明，基板不改变孤立分子中的激子的能量。我们证明（在简单的图像理论），激子的能量确实是由两个相互抵消的机制。我们证明了苯单重态光学活性（E1 u）激子耦合到衬底中的真实电子激发。这导致其显著的衰减，例如对于原始石墨烯而言r = 174 meV，并且对于作为衬底的金属表面而言r = 362 meV。然而，我们发现掺杂石墨烯不影响E1 u激子衰减速率。
2013-09-05 cond-mat.mes-hall
Acoustic plasmons in graphene sandwiched between two metallic slabs
我们研究了两个金属板对位于两个金属板之间的石墨烯中电子集体动力学的影响。我们表明，如果平板是完美的导体，石墨烯的等离子体激元显示线性色散关系。这些声等离子体激元的速度关键取决于两个金属栅极和石墨烯片之间的距离。在一般平板的情况下，石墨烯等离激元的色散关系要复杂得多，但我们发现在特定条件下仍然可以获得声学等离激元。
2021-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron-hole collision limited transport in charge-neutral bilayer graphene
当电子在没有碰撞的情况下传播时，就会发生弹道输运。通常在低温下，在杂质浓度可以忽略不计的导体中观察到，以避免电子-声子散射。在这里，我们使用悬浮双层石墨烯器件来揭示一种新的机制，其中弹道输运不受声子或杂质散射的限制，而是受电子-空穴碰撞的限制。这种现象表现在负的四端电阻中，当空穴（电子）的密度通过使导（价）带中的费米能级在热能之上发生栅极移位而被抑制时，该负的四端电阻变得可见。对于较小的密度运输是扩散的，和测量的电导率定量再现，没有拟合参数，包括电子空穴散射作为唯一的过程引起速度弛豫。在三层器件上的实验表明，这种现象是鲁棒的，并且电荷中性处的输运由相同的物理机制控制。我们的研究结果提供了一个教科书的说明，以前没有观察到的运输制度，并澄清通过电荷中性石墨烯的条件下，载流子密度不均匀性是不重要的传导的性质。他们还证明，传输可以受到完全电子机制的限制，这种机制源于控制类狄拉克等离子体物理学的相同微观过程。
2018-04-24 cond-mat.mes-hall
Creating and probing wide-bandgap nanoribbon-like structures in a continuous metallic graphene sheet
石墨烯单分子层的类光色散特性使其具有许多新颖的电子学特性1，但这种无间隙的特性也限制了石墨烯单分子层在数字电子学中的应用2。在石墨烯单层中产生适度带隙的一种罕见的工作解决方案是将其切割成一维（1D）纳米宽的带3 -13。在这里，我们表明，宽带隙可以在一个独特的一维应变结构，即，通过石墨烯和金属基底之间的强相互作用，而不是切割石墨烯单层，可以制备出连续石墨烯片的石墨烯纳米颗粒状（GNR状）结构。利用热应变工程技术在铑箔上生长的连续石墨烯片中观察到宽度仅为几纳米的类GNR结构。空间分辨扫描隧穿光谱揭示了在另外连续的金属石墨烯片中GNR样结构中几百meV的带隙开口，直接证明了完全在石墨烯单层中实现金属-半导体-金属结。我们还表明，它是可能的定制的GNR类结构的结构和电子性质，通过使用扫描隧道显微镜。
2015-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge reconstruction induces magnetic and metallic behavior in zigzag graphene nanoribbons
在密度泛函理论中，采用定域和扩展基近似，研究了锯齿形石墨烯纳米带在氢钝化条件下边缘重构为稳定的七元环和五元环的过程.两个边缘的重构导致铁磁金属基态，而一个边缘重构使系统稳定在铁磁金属基态。重构边抑制了原子的局域自旋密度，并在费米能级处贡献了有限的态密度。我们的研究为制造半导体石墨烯器件的金属电极铺平了一条新的道路，可以完全控制磁性行为，而引线和沟道之间没有任何晶格失配。
2009-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hall field-induced magneto-oscillations near charge neutrality point in graphene
本文研究石墨烯在大直流电流与垂直磁场下的非平衡输运，发现霍尔场抑制传统SdH振荡，并在电荷中性点附近产生两支线性色散的新磁阻振荡，其速度接近TA和LA声子模式，揭示了声子辅助的朗道能级内跃迁机制。
2022-03-31 cond-mat.mes-hall
Possibility of magnetic field induced Composite Fermi sea in neutral Graphene
中性石墨烯在强磁场中被认为是一个（交换稳定的）整数霍尔态，其自旋完全充满，自旋带为空，n = 0，两重谷简并朗道能级。我们认为，在$ν\approx$ \hlf填充的情况下，从近SU（4）单重态（2自旋$\times$ 2谷）复合费米海形成中获得的相关能量使铁磁整数量子霍尔态不稳定.这种完全不同的情况与中性石墨烯实验中看到的耗散无隙状态一致。有趣的配对霍尔态是可能的，从剩余的相互作用，在这个SU（4）费米海与一个小的塞曼自旋极化。
2007-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Uniquely identifying quantum Hall phases in charge neutral graphene
针对电荷中性石墨烯中部分叠加自旋与谷的量子霍尔相序参量难以观测、相性质难确定的问题，本研究提出结合输运能隙随外场的变化及集体模数量，唯一识别各理论量子霍尔相。
2024-12-24 cond-mat.mes-hall
