Electric gating induced bandgaps and enhanced Seebeck effect in zigzag bilayer graphene ribbons
我们从理论上研究了边栅产生的横向电场和顶、背栅产生的纵向电场对锯齿形双层石墨烯带（Bernal堆叠）能带和输运性质的影响。使用原子紧束缚计算和格林函数的形式主义，我们证明了带隙打开时，任何一个领域的应用，甚至扩大的同时影响下的两个领域。有趣的是，尽管垂直电场被广泛用于控制双层石墨烯中的带隙，但在这里，我们表明，横向场在调制更大范围的带隙和保持良好的电导方面表现出更积极的作用。对于具有16条链线的锯齿形双层石墨烯带，Seebeck效应也被证明强烈增强了约13倍。这些结果可能会激发新的设计的双层石墨烯带使用电子门的设备。
2016-02-02 cond-mat.mes-hall
Controlling the helicity of magnetic skyrmions by electrical field in frustrated magnets
在中心对称结构中由挫折产生的skyrmions拥有额外的内部自由度：涡度和螺旋度，从而产生独特的性质和潜在的功能，这是不共享的skyrmions源于Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用在非中心对称结构。目前的工作表明，磁驱动的电极化的强度进行skyrmions提供了一个直接的处理调谐螺旋度。特别是对于面内磁化的Skyrmions，通过外加电场，无论是Skyrmions还是反Skyrmions，螺旋度都可以连续旋转并精确拾取。面内单轴各向异性有利于这种操纵。
2020-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-electric coupling in zigzag graphene nanoribbons
锯齿形石墨烯纳米带可以具有磁性基态，其具有铁磁、反铁磁或倾斜配置，这取决于载流子密度。我们发现，一个电场直接穿过带改变的磁性状态，有利于反铁磁配置。该性质可用于制备在给定边缘上具有规定自旋取向的带。
2009-12-23 cond-mat.mes-hall
Coherent States of Multilayer Lithiated Graphene utilizing an Electric Vector Potential
本文利用源自π键电子电流密度的电矢量势，研究多层石墨烯及锂化石墨烯的相干态，发现无需强磁场即可产生相干态，并比较了两种材料在前两个激发态下的能量差异。
2024-05-03 cond-mat.mes-hall
Influence of the Constant Electric Field on the Mutual Rectification of the Electromagnetic Waves in Graphene Superlattice
在紧束缚近似下，导出了石墨烯超晶格中电子能量的显式表达式。讨论了椭圆余弦波在石墨烯超晶格中传播的可能性。计算了在纵向恒定电场作用下，椭圆余弦和正弦电磁波在垂直于超晶格轴方向上感应的直流电流。当纵向电场的强度改变其绝对值时，这种直流电流的方向也会改变。
2016-08-08 cond-mat.mes-hall
Magnetoelectric effect in bilayer graphene controlled by valley-isospin density
我们发现，双层石墨烯表现出磁电效应，形式上类似于那些常见的带绝缘体与打破反转和时间反转对称性。双层石墨烯表现出的磁电响应具有三个不寻常的特征：（i）与大多数其他磁电介质不同，双层石墨烯是导体，（ii）双层石墨烯具有非量子化的磁电耦合，即使其电子结构不破坏宇称和时间反转对称性，以及（iii）双层石墨烯中的磁电耦合的大小由谷-同位旋密度确定，谷-同位旋密度可以通过实验来操纵。这最后一个属性也使一个纯粹的电子测量谷-同位旋密度。虽然我们的理论论证使用双层石墨烯作为例子，但它们通常适用于具有类似对称性的任何材料。
2014-08-25 cond-mat.mes-hall
Optical Absorption Spectra of Electrically Gated Bilayer Graphene
采用第一性原理方法研究了双层石墨烯的电子结构和光学响应。当外加电场小于1.5 V/nm时，我们得到了与实验符合较好的感生带隙。在单粒子激发图像内计算了红外吸收率，并给出了其精细结构。此外，计算出的红外吸光率强烈依赖于双层石墨烯的堆叠方式和入射光的偏振方向，这为实验中识别电场强度和堆叠方式提供了有效的方法。最后讨论了多电子效应。
2010-04-01 cond-mat.mes-hall
Electric field modulation of Schottky barrier height in graphene/MoSe2 van der Waals heterointerface
我们展示了一种基于石墨烯/MoSe 2范德华（vdW）异质结的垂直场效应晶体管。石墨烯和MoSe 2之间的vdW界面表现出理想因子约为1.3的肖特基势垒，表明高质量界面。由于石墨烯中的低态密度，石墨烯中的费米能级的位置可以通过外部电场强烈地调制。因此，石墨烯/MoSe 2 vdW界面处的肖特基势垒高度也被调制。我们展示了10^5的大电流开-关比。这些结果表明石墨烯/MoSe 2 vdW异质结构在电子应用中具有潜在的高性能。
2015-07-18 cond-mat.mes-hall
Electric field-tunable layer polarization in graphene/boron nitride twisted quadrilayer superlattices
最近观察到的非常规铁电性的AB双层石墨烯夹在六方氮化硼（hBN）提供了一个新的平台，以操纵多层范德华异质结构中的相关相。我们提出了一个低能量的连续介质模型的AB双层石墨烯封装的顶部和底部层的hBN或石墨烯，有两个独立的扭曲角。对于石墨烯/hBN异质结构，我们表明，扭转角的不对称性导致层极化的价带和导带。我们还表明，出平面位移场不仅调谐层偏振，但也使低能量带。我们扩展的模型表明，由AB双层石墨烯封装的顶部和底部的石墨烯层的四层石墨烯异质结构的电子结构可以类似地通过外部电场调谐。
2022-09-21 cond-mat.mes-hall
Influence of disorder on conductance in bilayer graphene under perpendicular electric field
实验研究了置于垂直电场中的双层石墨烯的电子输运。在高电场下，电阻急剧增加;然而，即使在低温下，电阻也不发散。所观察到的电导的温度依赖性由两个贡献：热激活（TA）传导和可变范围跳跃（VRH）传导。我们发现，在测量的电场范围（0 - 1.3 V/nm）的TA行为提取的迁移率间隙符合理论预测的带隙开放的双层石墨烯，虽然VRH导电恶化的绝缘状态更严重的双层石墨烯具有较小的迁移率。这些结果表明，迁移率的提高对于双层石墨烯场效应晶体管的成功操作至关重要。
2010-09-28 cond-mat.mes-hall
Tunable electronic transport and unidirectional quantum wires in graphene subjected to electric and magnetic fields
石墨烯中的磁势垒不容易调节。然而，引入电场和磁场两者在石墨烯中提供了可调谐的且更可控的电子状态。在这里，我们研究这样的系统。可以使用垂直的电场和磁场在石墨烯中形成一维通道。该通道（量子线）支持局域化的电子-空穴态，其参数可以由电场控制。这种量子线提供了特殊的导电特性，如单向导电性和对无序的鲁棒性。两个分离的量子线包括具有两种类型的本征模的波导：一种类型类似于传统波导，另一种类型由沿着波导的边界传播的耦合表面波形成。
2010-02-08 cond-mat.mes-hall
Algebraic solution of a graphene layer in a transverse electric and perpendicular magnetic fields
本文给出了单石墨烯平面在横向电场和垂直磁场作用下的精确代数解。该方法给出了石墨烯平面的本征值和本征函数。结果表明，问题的本征态可以用相干态的形式表示，从形式上看，这是一种自然的形式。
2007-09-05 cond-mat.mes-hall
Electric-field induced penetration of edge states at the interface between monolayer and bilayer graphene
在紧束缚模型下研究了单层和双层石墨烯杂化系统的边缘态。当施加垂直电场时，单层和双层石墨烯界面一侧的边缘态穿透到单层区域，而没有施加电场时，边缘态局限在双层区域.在界面另一侧的边缘态局域在双层区，与电场无关。这种边缘态的场致穿透可以应用于开关器件。在单层和双层石墨烯的边界处，我们还发现了一种新的边缘态。
2011-10-24 cond-mat.mes-hall
Electric-field controlled spin in bilayer triangular graphene quantum dots
我们提出的理论结果的基础上平均场和精确的多体方法表明，在双层三角形石墨烯量子点的锯齿形边缘的磁性可以控制由外部垂直电场。我们证明了在没有电场的情况下，量子点两层的自旋是铁磁相互作用的。在电场的临界值处，双层结构的总自旋可以被关闭或减少到单个局域自旋，即与接触隔离并且不与核自旋相互作用的量子位。
2011-04-15 cond-mat.mes-hall
Electron delocalization in bilayer graphene induced by an electric field
对具有电场诱导能隙的无序双层石墨烯中的电子局域化进行了数值研究。双层石墨烯是一种零能隙半导体，其中能隙可以被垂直于层平面的外部电场打开和控制。我们发现，在光滑无序势中，在不同的谷（K和K'点）的状态不混合，间隙打开导致相变，在该电子局域长度发散。我们表明，这可以解释为整数量子霍尔跃迁在每个单一的谷，即使磁场是缺席。
2009-01-16 cond-mat.mes-hall
Role of electrical field in quantum Hall effect of graphene
研究了石墨烯中载流子在正交电磁场中的弹道运动，解释了实验条件下石墨烯的霍尔电导。在电场作用下，所有的电子本征态具有相同的速度算符期望值，或者经典地说，所有的载流子以相同的平均速度作摆线运动。这个速度的大小正好适合于产生量子化的霍尔电导，而量子化的霍尔电导又与外场完全无关。电场将每个朗道能级变成一束能量，它们在大电场中的重叠破坏了量子化的霍尔电导。当电场趋于临界点时，朗道能级发生膨胀。结果，可以观察到霍尔电导的饱和。
2012-07-19 cond-mat.mes-hall
Transverse-electric surface plasmon polaritons in periodically modulated graphene
横电（TE）表面等离子体激元是均匀石墨烯层的独特本征模，其可随化学势和温度调节。然而，由于它们的色散曲线在光谱上位于光线之下，它们不能被外部入射波共振激发。在这里，我们提出了一种激发TE模式，并通过引入一维石墨烯光栅调谐其透射峰的方法。使用散射矩阵形式主义，我们表明，周期性调制的石墨烯的传输更加明显，可能允许TE模式的实验观察。此外，我们建议使用乱层石墨烯来增强表面等离子体激元在光谱中的作用。
2023-02-16 cond-mat.mes-hall
Electric field-controlled rippling of graphene
通过电极沉积产生的金属/石墨烯界面诱导影响石墨烯基器件的电子输运性质的势垒或电势调制。然而，它们对石墨烯的局部力学性能的影响研究得少得多。在这里，我们表明，石墨烯附近的金属界面可以表现出一组波纹自组织的域，其地形粗糙度是由尖端偏置的扫描隧道显微镜控制。从石墨烯弯曲能量图的地形图像的重建揭示了在STM成像下石墨烯的局部机电响应，并揭示了由石墨烯/金属界面附近引起的应力在这些波纹的形成和操纵中的作用。由于微观波动是限制石墨烯中电荷载流子迁移率的重要因素之一，因此用栅极电压控制波动可能对石墨烯器件的电导具有重要影响，其中横向电场由非接触式悬挂栅电极产生。这也开启了动态控制石墨烯纳米膜的局部形态的可能性。
2014-02-20 cond-mat.mes-hall
Orbital Longitudinal Magneto-electric Coupling in Multilayer Graphene
Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）
本文提出多层石墨烯中纵向磁电耦合的微观理论，揭示其由层空间量子几何和谷极化控制，并发现其非线性特性及磁滞回线特征。
2025-03-10 cond-mat.mes-hall
Extended frequency range of transverse-electric surface plasmon polaritons in graphene
石墨烯中表面等离子体激元的色散关系，包括光学损耗，通常是获得复杂的波矢量，而频率被假定为实。然而，这种方法不适合描述光激发的时间动力学和石墨烯的光谱特性。在这里，我们提出了一种替代方法，计算在复频率和实波矢量空间的色散关系。这种方法提供了对石墨烯层的光学性质的更清晰的洞察，并且允许我们在全频率范围内找到石墨烯片的表面等离子体振子模式，从而消除了先前报道的横向电模式的限制（1.667 < $\hbarω/μ$ < 2）。我们进一步发展了一个简单的解析近似，准确地描述了在石墨烯的表面等离子体极化激元模式的色散。使用这种近似，我们表明，横向电表面等离子体激元传播沿石墨烯片没有损失，即使在有限的温度。
2021-06-14 cond-mat.mes-hall
Magneto-electric equivalence and emergent electrodynamics in bilayer graphene
由电场引起的物理效应与由磁场引起的物理效应在性质上是不同的，这是一个基本范例。在这里，我们表明，电子在双层石墨烯的狄拉克点经历一种不寻常的电磁类型，其中磁场和电场几乎是等效的：每个耦合的电子的自由度的磁场是匹配的一个类似的耦合的自由度相同的电场。物质-场相互作用的这种违反直觉的二元性使得能够通过外部场在双层石墨烯中产生和操纵自旋和伪自旋极化的新方法成为可能，并导致谷对比轴子电动力学的出现，其中静止电荷与电场和电荷电流与磁场的传统关联被逆转。
2012-06-21 cond-mat.mes-hall
Tuning equilibration of quantum Hall edge states in graphene - role of crossed electric and magnetic fields
利用静电门技术在石墨烯中建立了一个一维横向可调超晶格，并在其中探测了量子霍尔效应。沿超晶格内部的静电门形成的边缘状态观察到缺乏平衡。我们在不同电荷密度区域的界面处产生强的局部电场。交叉的电场和磁场改变了朗道能级（LL）的波函数-这是石墨烯特有的现象。在共同传播的电子和空穴在界面处的区域中，电场足够高以修改朗道能级，从而导致增加的散射，该散射调谐边缘状态的平衡，并且这导致大的纵向电阻。
2015-12-27 cond-mat.mes-hall
Electrical spin injection into graphene from a topological insulator in a van der Waals heterostructure
全电（无磁性材料）自旋注入是自旋电子学的突出目标之一。拓扑绝缘体（TI）由于其强的自旋-轨道耦合，特别是自旋-动量锁定的拓扑表面态（TSS）支持螺旋自旋极化电流，被认为是一种很有前途的电控自旋源。许多TI材料，例如Bi基硫族化物也是分层的2D材料，并且可以被并入范德华（vdW）耦合异质结构中，从而打开了利用TI用于电自旋注入到其他2D材料中的可能性。在这里，我们证明了螺旋自旋极化电流注入石墨烯通过3D TI在Bi 2 Te 2Se（TI）和化学气相沉积（CVD）生长的石墨烯之间的机械堆叠的异质结构，使用自旋电位测量。当直流电流从TI流向石墨烯时，我们使用铁磁（FM）探针在TI和石墨烯中检测到显著的阶跃式电压变化（自旋信号）。自旋信号的符号可以通过反转直流偏置电流的方向来反转，并且自旋信号的相应幅度随着偏置电流线性增加，指示TI和石墨烯两者中的电流诱导的螺旋自旋极化。相比之下，当使用FM电极注入自旋时，石墨烯本身表现出通常的非局域自旋阀信号。我们讨论了可能的起源的螺旋自旋极化注入到我们的TI/石墨烯异质结构，可能包括TSS以及自旋轨道耦合Rashba状态的石墨烯。我们的研究结果表明，通过TI的自旋螺旋电流到石墨烯的电注入，并证明TI作为潜在的自旋源，为未来的自旋电子器件，其中自旋操纵实现电。
2016-07-09 cond-mat.mes-hall
Signature of Schwinger's pair creation rate via radiation generated in graphene by strong electric current
在石墨烯或类似的2D电子系统中，通过在狄拉克点附近施加电场来产生电子-空穴对。最近的研究表明，对于足够大的电场和弹道时间的I-V特性成为强烈的非线性，由于Schwinger的对创建。由于不存在能隙，电子对湮灭产生的辐射增强。计算了辐射光谱。所发射的光子相对于石墨烯片的角度和偏振依赖性是非常独特的。对于非常大的电流的复合率变得如此之大，它导致第二欧姆制度由于辐射摩擦。
2011-05-17 cond-mat.mes-hall
Bistability of zigzag edge magnetism in graphene nanoribbons induced by electric field
在存在Hubbard相互作用的情况下，石墨烯锯齿形纳米带具有反平行结构的自发边缘磁性，其幅度可以通过横向电场调节。当电场在临界值上增大或减小时，边缘分别被去磁或重新磁化。每个边缘处的磁场确定再磁化的方向。因此，单层石墨烯锯齿形纳米结构中缓慢变化的横向电场和磁场的组合可以驱动量子系统进入双稳态回路。在没有磁场的双层/单层锯齿形纳米结构中也可以诱导出同样的现象，因为非对称超交换相互作用控制了再磁化的方向。通过这种方式，量子系统在基态和具有不同磁性、能带结构和电导的准稳态激发态之间进行了转换。这一特性可用于开发无磁场的石墨烯基自旋电子纳米器件。
2021-05-01 cond-mat.mes-hall
Electrical transport in suspended and double gated trilayer graphene
我们提出了一种高质量的悬浮和双栅极三层石墨烯器件的制造工艺。这些晶体管中的电输运测量揭示了高载流子迁移率（高于20000 cm ^2/Vs）和大于200 nm尺度的弹道电输运。我们报告了一个特别大的开/关比的电流在ABC堆叠的三层，高达250的平均电位移为-0.08 V/nm，兼容的电场诱导的能隙。在低至500 mT的磁场下出现量子霍尔平台也证明了这些器件的高质量。
2011-12-14 cond-mat.mes-hall
Novel electric field effects on Landau levels in Graphene
单个石墨烯层表现出异常的朗道能级光谱。一个类似狄拉克的无质量低能电子谱是这种反常现象的基础。本文用解析和数值方法研究了均匀电场$(E)$对反常朗道能级的影响。我们解决的问题，正是在狄拉克锥近似，并找到一个有趣的缩放的频谱，导致崩溃的朗道水平在一个关键的$E_c(B)$，对于一个给定的磁场$B$。我们提供了一个物理解释我们的结果，它使用“石墨烯相对论”和升压操作。在纳米级（$\sim l_c$，磁性）长度尺度上不均匀的电场在$E < E_c$上产生局部塌陷。我们预计在真正的石墨烯量子霍尔态的异常击穿，诱导大霍尔电流。
2007-07-07 cond-mat.mes-hall
Electric dipole induced universality for Dirac fermions in graphene
我们研究了石墨烯及相关材料中的重狄拉克费米子的电偶极效应。偶极势容纳了无限多个束缚态的塔，表现出普遍的Efimov样的标度层次。偶极矩决定了塔的数量，但总是至少有一个塔。相应的本征态显示出特征的角度不对称性，在隧道光谱学中可观察到。然而，从散射态推断的电荷输运性质是高度各向同性的。
2014-05-12 cond-mat.mes-hall
Tuning of Zero Energy States in Quantum Dots of Silicene and Bilayer Graphene by Electric Field
研究了硅烯和双层石墨烯的三角形和六边形纳米量子点的电子性质。结果表明，存在于量子化带隙中的低能边缘局域电子态很容易被电场调谐。在这些零能态（ZES）的电子间隙的外观和场的演变被证明是非常敏感的量子点的几何形状，允许设计的场效应可扩展的量子点器件与电子性能的需求。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall
Topological electric field-defined quantum dots in bilayer graphene: An atomistic approach
Institute of Physics, Faculty of Physics, Astronomy, and Informatics, Nicolaus Copernicus University in Torun（托伦哥白尼大学物理、天文学和信息学院物理研究所）
研究双层石墨烯中由电场定义的拓扑束缚态，通过原子方法揭示电场强度、谷混合及谷不对称性对量子点特性的影响。
2026-03-13 cond-mat.mes-hall
Charge redistribution and interlayer coupling in twisted bilayer graphene under electric fields
我们研究了旋转双层石墨烯在垂直电场下的电子密度重新分布，表明即使在大角度下，层也实际上是耦合的。这种层-层耦合通过作为外部电压的函数的这些结构上的电荷转移来证明。我们发现了一个不均匀的多余电荷分布，这与小角度的莫尔图案有关，但在载流子速度等于单层石墨烯的情况下，这种分布在更大的角度下仍然存在。我们的结果表明，旋转双层系统耦合的所有旋转角度。
2011-08-01 cond-mat.mes-hall
Electrical Detection of Individual Skyrmions in Graphene Devices
我们研究了位于磁性表面顶部的石墨烯霍尔探针作为Skyrmion的检测器，使用作为工作原理的异常霍尔效应由石墨烯电子与Skyrmion的非共面磁化的交换相互作用产生。我们研究了作为交换相互作用，skyrmion大小和设备尺寸的函数的效果的大小。我们的计算多端石墨烯nanodevices，工作在弹道制度，表明，对于现实的交换相互作用，一个单一的skyrmion会给霍尔电压以及达到的实验状态的最先进的。拟议的设备可以作为一个电换能器，标志着一个单一的skyrmion在纳米级区域的存在，铺平了道路，对集成的skyrmion为基础的自旋电子学和石墨烯电子学。
2017-02-22 cond-mat.mes-hall
Electronic transport of bilayer graphene with asymmetry line defects
在本文中，我们研究了具有（不对称）线缺陷的双层石墨烯的量子特性。在线缺陷周围发现了局域态。因此，在双层石墨烯的某一层上的线缺陷可以导致电传输通道。通过沿缺陷方向施加偏压，利用Landauer-Büttiker理论计算了含缺陷双层石墨烯的电导率，并与完整双层石墨烯的电导率进行了比较，结果表明沟道对电导率有显著影响.这种一维线电通道具有在纳米工程中应用的潜力。
2016-03-30 cond-mat.mes-hall
Transversal electric field effect in multilayer graphene nanoribbon
研究了横向电场对扶手椅-石墨烯-纳米复合材料（AGNR）电子性质的影响。电场可以可逆地调制多层AGNR的带隙。在优化的宽度，我们得到了半导体（SC）到金属（M），以及M-SC过渡。AGNR电子带由于电场而经历生动的转变，导致诸如电子速度增加、电子有效质量的符号改变以及与类似于2D石墨烯的无质量狄拉克费米子形成线性色散等现象。这些效应非常有用，可用于器件应用。
2011-06-06 cond-mat.mes-hall
Transverse electric plasmons in bilayer graphene
我们预测了双层石墨烯中横电等离子体的存在。我们发现，它们的等离子体特性在双层中比在单层石墨烯中显著得多，在某种意义上说，对于足够的掺杂值，它们可以在略低于$\hbarω=0.4$ ~eV的频率处更加局部化。这是双层石墨烯中完美嵌套的带的结果，其被$\sim 0.4$ ~eV分开。
2011-02-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Deflection of suspended graphene by a transverse electric field
我们研究了双钳位石墨烯纳米带对横向栅极电压的机电响应。建立了一个分析模型，预测了石墨烯纳米带的场致变形随场强和石墨烯几何形状的变化。该模型是有效的思想，原子模拟使用的本构电荷偶极子模型和赝化学多体势的组合。作为一种新观察到的电极化的强度效应，这种场致偏转允许石墨烯以其固有频率振荡，发现该固有频率随着石墨烯尺寸的增加而显著降低。
2009-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local Spectroscopy of the Electrically Tunable Band Gap in Trilayer Graphene
三层石墨烯中的堆叠顺序自由度在确定电场可调带隙的存在方面起着关键作用。我们提出了双门控Bernal（ABA）和菱面体（ABC）堆叠的三层石墨烯器件的空间分辨隧道光谱测量。我们证明，虽然ABA三层石墨烯保持金属，ABC三层石墨烯表现出广泛的可调带隙作为电场的函数。然而，我们发现，在下面的衬底中的带电杂质引起的间隙大小的空间波动。我们的工作阐明了三层石墨烯的微观行为及其对宏观器件的影响。
2013-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene Transverse Electric Surface Plasmon Detection using Nonreciprocity Modal Discrimination
我们提出了一个磁偏置石墨烯铁氧体结构区分TE和TM等离子体模式的石墨烯。在该结构中，石墨烯TM等离子体激元与该结构相互作用。相反，石墨烯TE等离子体表现出非互易性。这种非互易性表现在接近带间阈值频率的频带中的单向TE传播。所提出的结构提供了一个独特的平台，在石墨烯中的TE等离子体激元模式的不寻常的存在的实验演示。
2016-07-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Alignment of graphene nanoribbons by an electric-field
在本文中，我们开发了一种分析方法来预测场致取向的悬臂石墨烯纳米带。这种方法是通过分子模拟使用本构原子静电模型进行验证。结果表明，在小变形时，石墨烯的场取向弯曲角与场强的平方或石墨烯长度成正比，而与石墨烯宽度无关。有效弯曲刚度和纵向极化率也被发现近似地与石墨烯长度的平方成比例。与碳纳米管相比，石墨烯纳米带被发现对外部电场更机械敏感。
2009-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On magnetic-field-induced dissipationless electric current in helicoidal graphene nanoribbons
我们认为，扭曲（螺旋）石墨烯纳米带可以支持无耗散电流在静态均匀磁场的存在下。在这个宇称奇系统中的非电阻电荷转移应该被热涨落增强。
2013-04-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Conformal anomaly and helicity effects in kinetic theory via scale-dependent coupling
我们修改了无质量费米子的动力学理论，将共形异常的影响。工作在无碰撞制度，我们通过动量依赖的电耦合模拟共形异常。在这个处方中，共形异常导致在动量空间中类似于与轴向异常相关的Berry相位的刺猬状结构。轴向异常和共形异常之间的相互作用产生轴向电流，与电磁背景的螺旋度流成比例。相应的电导率由狄拉克锥尖和费米面之间的电耦合决定。
2020-10-05 cond-mat.mes-hall hep-th
Losses in Monolayer Graphene Nanoresonators due to Joule Dissipation Caused by Synthetic Electric Fields and the ways of Joule Losses Minimizations
我们考虑单层石墨烯纳米谐振器中的损耗与由合成电场规定的谷电流引起的焦耳耗散（加热）有关。这些合成电场在石墨烯膜中产生，这是由于外部周期电动势在那里产生的时间上周期性的规范场。这种机制占石墨烯纳米谐振器中损耗的重要部分（约40个单位），并且仅针对石墨烯。最小化这些焦耳耗散（机电系统的品质因数的增加）的方式进行了讨论。它解释了为什么人们可以通过正确选择的菌株组合（通过菌株工程）来提高质量因子。此外，它表明，可以通过打开一个磁场垂直于石墨烯膜的质量因子增加。
2011-10-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Polarization-sensitive absorption of THz radiation by interacting electrons in chirally stacked multilayer graphene
我们发现，一个干净的多层石墨烯片的不透明度取决于螺旋的圆偏振电磁辐射。这种效应可以理解为在交换电子-电子相互作用的存在下，改变动量空间中的赝自旋织构的带间光学跃迁的赝自旋选择规则。半解析Hartree-Fock方法中描述的相互作用导致形成拓扑上不同的对称性破缺状态，其特征在于陈数和零场异常霍尔电导率。
2012-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tuning the graphene work function by electric field effect
我们报告的变化的功函数的单层和双层石墨烯器件测量的扫描开尔文探针显微镜（SKPM）。使用电场效应，石墨烯的功函数可以随着栅极电压调谐跨电荷中性点的费米能级而被调节。在偏置装置时，通过SKPM获得的表面电位图提供了测量接触石墨烯的各个电极的接触电阻的可靠方式。
2009-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamical polarizability of graphene irradiated by circularly polarized ac electric fields
我们研究了太赫兹范围内圆极化电场存在下石墨烯的低能物理。具体来说，我们推导出一个一般表达式的动态极化率的石墨烯照射的交流电场。几个近似的发展，让一个开发的半解析理论的弱场制度。交流场定性地改变了石墨烯的单电子和多电子激发：未掺杂的样品可能表现出集体激发（与平衡情况相反），并且掺杂石墨烯中的激发性质受到交流场的强烈影响。我们还表明，外场强度是这些激发稳定性的关键控制参数。
2012-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Heat to Electricity Conversion by a Graphene Stripe with Heavy Chiral Fermions
在具有锯齿形边缘的电极化石墨烯条带中考虑热能到电的转换，其中形成重手征费米子（HCF）态。条纹的特征在于高电导率Ge和显著的塞贝克系数S。条纹中的电流是由于“热”电子的非平衡热注入而引起的。该热电发电过程可用于构建具有特别高的品质因数ZδT \simeq 100 >> 1和具有可观的电功率密度\sim 1 MW/cm 2的热电发电机。
2013-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Second harmonic generation in multilayer graphene induced by direct electric current
研究了直流电流作用下多层石墨烯薄膜的光学二次谐波产生。石墨烯层通过化学气相沉积（CVD）技术制造并沉积在氧化的Si（001）衬底上。在没有直流电流的情况下，石墨烯层的SHG强度可以忽略不计，而随着电流的施加，SHG强度急剧增加。电流引起的二次谐波强度的变化与电流幅值成线性关系，当电流方向相反时，二次谐波强度的符号发生变化。所观察到的效果被解释在从Si表面反射的二次谐波辐射的干扰和多层石墨烯中的直流电流引起的。
2012-03-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electric Current Focusing Efficiency in Graphene Electric Lens
本文从理论上研究了单层石墨烯PN结（PNJ）中电子波的聚焦现象，得到了石墨烯PNJ的电流密度分布，与前人数值计算[Science，315，1252（2007）]中的定性结果吻合较好。另外，我们发现对于对称PNJ，漏极可以收集源极辐射的总电流的1/4。此外，在对称石墨烯npn结中，该比率降低至3/16。所得结果为负折射率系统电透镜的设计提供了一般性的准则。
2011-08-08 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Crystal Field Effect and Electric Field Screening in Multilayer Graphene with and without Twist
我们解决了内在的极化和屏蔽的外部电场在一个广泛的有序和扭曲的配置的多层石墨烯，使用从头算方法结合密度泛函理论和Wannier函数形式主义。我们表明，多层石墨烯是固有的极化由于晶体场效应，这种效应往往被忽略的紧束缚模型的扭曲双层石墨烯和类似的系统。这种高达几十meV的量级的固有极化在有序和扭曲的石墨烯多层膜中具有不同的面外对准，而在扭曲系统中发现面内电势调制要强得多。我们进一步研究了相同多层石墨烯结构在不同电场强度下的介电常数$\varepsilon$。我们的研究结果建立了一个深刻的洞察内在和外在的极化在石墨烯多层膜，并提供必要的参数，建立这些系统的精确模型。
2021-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Terahertz Generation and Amplification in Graphene Nanoribbons in Multi-frequency Electric Fields
本文从理论上研究了直流-交流驱动场作用下受限石墨烯中电子的多频响应。我们探索了利用石墨烯纳米带（GNRs）在无电场畴区产生和放大太赫兹（THz）辐射的可能性。我们发现两个主要的重要方案的产生;当频率是相称的，太赫兹产生是由于波混合和当它们是非相称的，一个单一的强场抑制空间电荷不稳定性和任何弱信号可以得到放大。石墨烯是半导体纳米电子器件的最佳替代品。
2012-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Armchair graphene nanoribbons: Electronic structure and electric field modulation
我们报告的电子结构和电场调制计算在宽度方向上的扶手椅型石墨烯纳米带（acGNRs）使用半经验扩展的休克尔理论。计算了重要的能带结构参数，如有效质量、速度和带隙。对于三种类型的acGNR，如果可行，提取pz轨道紧结合参数。此外，还研究了宽度方向上的电场对acGNRs分散性的影响。结果表明，对于两种类型的半导体acGNRs，外部电场可以减少带隙到几个meV的不同的定量行为。
2008-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric Field Control of Soliton Motion and Stacking in Trilayer Graphene
材料的晶体结构在决定其电子性质方面起着重要作用。从一种晶体结构到另一种晶体结构的变化涉及到通常由状态变量如温度或压力控制的相变。在三层石墨烯的情况下，有两种常见的堆叠配置（Bernal和菱面体），其表现出非常不同的电子性质。在具有两种堆叠配置的石墨烯薄片中，它们之间的区域由局部应变孤子组成，其中一个石墨烯层的碳原子移动碳-碳键距离。在这里，我们展示了移动这个应变孤子的能力与垂直的电场，从而控制堆叠配置的三层石墨烯只有一个外部电压。此外，我们发现两种堆积构型之间的自由能差与电场成二次关系，因此随着电场的增加，菱面体堆积是有利的。这种控制石墨烯堆叠顺序的能力为结合结构和电学特性的新型器件开辟了道路。
2014-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
New Losses Mechanism in Graphene Nanoresonators due to the Synthetic Electric Fields caused by Inherent Out-of-Plain Membrane Corrugations
考虑了单层石墨烯纳米谐振器中由合成电场规定的耗散谷内电流引起的新损耗机制。这些场是由石墨烯薄膜中的随时间变化的规范场产生的，这是由于其固有的平面外畸变和外部周期电动势的影响。这种损耗机制占石墨烯纳米谐振器中损耗的主要部分（约40个单位），并且仅针对石墨烯。讨论了减小这种损耗（提高机电系统的品质因数）的途径。解释了为什么可以通过正确选择菌株组合（通过菌株工程）来提高品质因数。此外，它表明，品质因数可以通过打开垂直于石墨烯膜的磁场增加。
2011-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Topological electric current from time-dependent elastic deformations in graphene
我们显示了通过在保留时间反转对称性的带隙石墨烯样品中施加时间依赖性应变来诱导边缘电荷电流的可能性。我们证明，这种边缘电流具有相同的起源作为谷霍尔响应已知存在于系统中。
2013-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
