Native defects in ultra-high vacuum grown graphene islands on Cu(111)
利用扫描隧道显微镜(STM)研究了超高真空(UHV)乙烯在Cu(111)上分解生长的石墨烯岛中的本征缺陷。我们通过调查其表观高度,原子分辨率成像和详细的隧道光谱表征这些缺陷。仅在石墨烯区域中发生的明亮缺陷被识别为石墨烯晶格中的C位点点缺陷,并且最有可能是单个C空位。在石墨烯和Cu区域中都观察到暗缺陷类型,并且可能是Cu表面中的点缺陷。我们还提出了数据显示的重要性,偏置和尖端终止的STM图像中的缺陷的外观和实现原子分辨率的能力。最后,我们提出了隧道光谱测量探测点缺陷的石墨烯岛的局部电子景观的影响。
2015-05-19 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
Localized defect modes in graphene
我们研究了石墨烯片中与结构缺陷相关的局域振动模式的性质。对于Stone-Wales缺陷,单原子和双原子空位,多原子线性空位和蜂窝晶格中的吸附原子的例子,我们证明了局部缺陷模式的特征在于稳定的振荡,其频率位于理想石墨烯的线性频带之外。在热振荡的频谱密度中,这种局部缺陷模式导致来自理想石墨烯片的频带的右侧的附加峰。因此,频谱密度的一般结构可以提供其质量的指纹和石墨烯片可能包含的结构缺陷的数量类型。
2013-04-29 cond-mat.mes-hall
Photon-assisted electron transport in graphene
利用散射理论分析了弹道石墨烯中的光子辅助电子输运。我们表明,交流信号(施加到系统的一个区域中的栅电极)的存在下,在石墨烯中的电子输运,其中的低能量动力学描述的狄拉克方程有有趣的后果。特别地,这样的设置描述了探测石墨烯中的能量依赖性传输的可行方式。这是实质性的兴趣,因为在介观石墨烯中的传输的能量依赖性是在最近的文献中提出的许多奇特的传输现象的基础。此外,我们讨论了我们的分析的相关性交流运输在石墨烯的可观测性zitterbewegung的电子,表现为相对论粒子(但具有较低的有效光速)。
2006-10-03 cond-mat.mes-hall
Properties of graphene deposited on GaN nanowires: influence of nanowire roughness, self-induced nanogating and defects
我们提出了详细的拉曼光谱研究的石墨烯沉积在氮化镓纳米线的高度不同的变化。我们的研究结果表明,不同的密度和高度的纳米线与石墨烯接触的影响石墨烯的性质,如粗糙度,应变和载流子浓度以及密度和类型的诱导缺陷。对沉积在不同纳米线衬底上的石墨烯的拉曼光谱的详细分析表明,纳米线高度的较大差异增加了石墨烯应变,而与石墨烯接触的纳米线的数量增加了局部应变。此外,石墨烯载流子浓度的值被发现与接触石墨烯的纳米线的密度相关。拉曼G、D和D'带的强度比的分析使得能够追踪纳米线衬底如何影响缺陷浓度和类型。对于沉积在最低密度的纳米线上的石墨烯,观察到最低浓度的缺陷。石墨烯和密集排列的纳米线之间的接触导致大密度的空位。另一方面,晶界是很少分布的纳米线上的石墨烯中的主要缺陷类型。我们的研究结果还表明,石墨烯中存在的不同类型的缺陷的石墨烯载流子浓度和应变的修改。
2018-10-08 cond-mat.mes-hall
Comment on "Laser-assisted spin-polarized transport in graphene tunnel junctions"
我们评论最新的论文[K.- H.叮,Z G. Zhu和J. Berakdar,J. Phys.:康登斯Matter 24,266003(2012)]。
2012-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Attraction between topological defects in graphene
通过计算机模拟研究了石墨烯中Stone-Wales拓扑缺陷的相互作用。该模拟揭示了两个缺陷的配置,其能量低于具有两个间隔缺陷的单层的能量。这表明了缺陷之间的吸引力和形成其簇的可能性。吸引力是由于缺陷引起的单层结构的波状变形之间的干扰。在这种情况下,一对缺陷附近的原子的横向位移幅度达到2-3埃。这种由斯通-威尔士缺陷引起的石墨烯的强烈变形可能是其实验观察到的“褶皱”纹理的原因之一。
2015-03-25 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
Quantum blockade and loop current induced by a single lattice defect in graphene nanoribbons
我们从理论上研究了具有原子诱导缺陷的窄石墨烯带中的电子输运性质。据发现,金属石墨烯纳米颗粒的最低电导步骤可能会发展一个下降,甚至下降到零,在某些值的费米能量由于缺陷。伴随着电导下降的发生,在缺陷周围产生了一个回路电流。我们展示了电导下降的性质如何取决于缺陷的参数,例如缺陷的相对位置和严重程度以及石墨烯带的宽度和边缘。特别地,对于金属扶手椅边缘石墨烯纳米带,电导下降是否出现,它们可以通过选择单个缺陷的位置来控制。
2009-03-05 cond-mat.mes-hall
Theory of Defect-Induced Kondo Effect in Graphene: Numerical Renormalization Group Study
考虑到缺陷的电子态和晶格结构,建立了一个有效的模型,描述了石墨烯中点缺陷引起的近藤效应。结果表明,该模型可以转化为具有有限化学势的单通道赝能隙Anderson模型。数值重整化群方法的基础上,它是澄清,实验观察到的近藤温度的栅电压依赖性理解在这个框架。
2012-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Analysis of point defects in graphene using low dose scanning transmission electron microscopy imaging and maximum likelihood reconstruction
自支撑石墨烯在低电子能量下对电子照射显示出出色的弹性。然而,石墨烯中的点缺陷受到束驱动动力学的影响。这意味着通常需要高电子辐照剂量的点缺陷的高分辨率显微照片可能不代表本征缺陷群。在这里,我们捕获的初始缺陷形成的喷射碳原子下的电子辐照,通过成像与非常低的剂量和随后的重建频繁发生的缺陷通过极大似然算法。
2018-05-04 cond-mat.mes-hall
Graphene valley filter using a line defect
石墨烯的能带结构在费米能级上具有两个简并谷,为开发非常规的电子应用提供了机会。在这里,我们表明,电子和空穴准粒子在石墨烯中可以过滤,根据它们占据的山谷,而不需要引入限制。所提出的谷滤波器是基于最近观察到的石墨烯中的线缺陷的散射。量子输运计算表明,线缺陷是半透明的,并且以高入射角到达线缺陷的准粒子以接近100%的谷偏振传输。
2011-03-22 cond-mat.mes-hall
Josephson effect in Graphene SNS Junction with a Single Localized Defect
缺陷本质上改变了石墨烯的电子输运性质。最近的实验报告的石墨烯作为结的可能应用的动机,我们研究了输运性质的石墨烯为基础的结与单一的本地化缺陷。我们解决了Dirac-Bogoliubov-de-Gennes方程与一个单一的局域缺陷超导体正常(石墨烯)超导体(SNS)结。我们考虑了在脏极限下,通过带有重掺杂s波超导电极的未掺杂石墨烯带的隧穿电导和约瑟夫森电流的性质。我们发现,Andreev束缚态的光谱的存在下,在单一的局域缺陷的体积和最小的隧道电导保持不变的修改。约瑟夫森结呈现符号振荡。
2010-06-07 cond-mat.mes-hall
Multiple negative differential conductance regions and inelastic phonon assisted tunneling in graphene-hBN-graphene structures
在本文中,我们详细研究了在石墨烯-hBN-石墨烯器件的垂直电流中六方氮化硼(hBN)板和石墨烯层之间的旋转对准的效果。我们展示了如何为小的旋转角度,由hBN晶格的动量转移导致多个峰值的I-V曲线的设备,给原产地多个区域显示负微分电导。我们还研究了在垂直电流声子散射的效果,看看如何开放的非弹性隧穿事件允许的光学声子的自发发射导致尖锐的峰值的二阶导数的电流。
2016-03-14 cond-mat.mes-hall
Photon-Assisted Process and High-Harmonic Dynamic Localization in Graphene Nanoribbons
我们使用了一个完整的紧密结合的能带结构的石墨烯纳米带,以获得,第一次,观察光子辅助传输的分析技术,并在石墨烯纳米带的电子的动态本地化。当带受到多频dc-ac场时,光子辅助复制品在相当强的驱动力下出现。光子峰值对交流振幅的强烈依赖性允许在这些振幅下的高谐波动态振荡。我们确定了正微分电导率的区域,其中纳米电子石墨烯器件可以作为小信号放大器操作。我们的研究还揭示了另一个量子力学现象,分数光子辅助输运,当斯塔克因子$r > 1$。
2012-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit coupling assisted by flexural phonons in graphene
我们分析了石墨烯中自旋和声子之间的耦合。我们提出了一个完整的分析自旋和弯曲,平面外,振动之间可能的耦合。从紧束缚模型,我们得到的分析和数值估计的强度。我们发现,动力学效应,量子和热涨落引起的,显着提高自旋轨道间隙。
2012-12-11 cond-mat.mes-hall
Transport properties of graphene with one-dimensional charge defects
研究了扩展电荷缺陷对石墨烯电子输运性质的影响。由于与晶格失配相关的内部应变,扩展缺陷在化学和外延生长的石墨烯样品中普遍存在。我们发现,在低能量下,这些缺陷与2D狄拉克费米子的相互作用相当强烈,并在这些材料的直流电导率有重要的影响。
2011-04-14 cond-mat.mes-hall
Enhanced Phonon-Assisted Tunneling in Metal -- Twisted Bilayer Graphene Junctions
本文通过平面隧穿谱测量发现扭转双层石墨烯中声子辅助隧穿较Bernal堆叠双层石墨烯显著增强,并借助声子色散计算阐明其机制,为研究扭转范德华材料中的电子-声子耦合提供了通用工具。
2025-07-17 cond-mat.mes-hall
Local defects and ferromagnetism in graphene layers
我们研究了石墨烯平面中晶格缺陷引起的电子结构的变化。在许多情况下,晶格畸变引起费米能级的局域态。电子-电子相互作用导致局域矩的存在。由于石墨烯的半金属性质,这些磁矩之间的RKKY相互作用总是铁磁性的
2005-05-23 cond-mat.mes-hall
Non-hexagonal-ring defects and structures induced by strain in graphene and in functionalized graphene
我们执行{ \textit从头计算}的应变诱导形成的非六方环缺陷的石墨烯,石墨烷(平面CH),和石墨烯酚(平面COH)。我们发现,最简单的这种拓扑缺陷,斯通-威尔士缺陷,作为种子的应变诱导的解离和倍增的拓扑缺陷。通过应用非均匀变形的石墨烯,graphane和graphenol与最初的小浓度的五边形和七边形环,我们得到了几个新的稳定的结构,拥有,在同一时间,大浓度的非六边形环(从四倍到十一倍)和小的形成能。
2012-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photon-assisted shot noise in graphene in the Terahertz range
当受到电磁辐射时,穿过量子导体的电子电流的波动增加。这种额外的噪声,称为光子辅助的散粒噪声,产生于导体中电子-空穴对的产生和随后的分离。光子辅助的散粒噪声的物理特性已经在微波频率高达20 GHz的情况下得到了彻底的研究,其鲁棒性表明它可以扩展到太赫兹(THz)范围。在这里,我们提出的量子散粒噪声产生的石墨烯纳米粒子受到太赫兹辐射的测量。我们的研究结果表明,光子辅助的散粒噪声的签名,进一步表明,标志性的时间依赖的量子输运现象可以转置到太赫兹范围。
2016-06-13 cond-mat.mes-hall
Induced fractional valley number in graphene with topological defects
我们报告的可能性谷数分形在石墨烯的拓扑缺陷,占在狄拉克方程的伪磁场。谷数分数化是由于两个狄拉克点中的一个点相对于另一个点中的一个粒子态的数量不平衡,并且它与赝磁场的通量有关。我们还讨论了拓扑缺陷对石墨烯中载流子诱导自旋极化的类似效应。
2014-11-03 cond-mat.mes-hall
Anisotropy of the Stone-Wales Defect and Warping of Graphene Nano-ribbons: A First-principles Analysis
与晶体中的位错类似,Stone-Wales(SW)缺陷在$sp^2$键合碳基材料的力学行为中起着重要作用。在这里,我们使用第一性原理计算表明,当这种缺陷存在于石墨烯纳米带的边缘附近时,SW缺陷之间的相互作用中的显著各向异性具有有趣的后果:取决于它们相对于边缘的取向,它们导致压缩或拉伸应力,并且前者负责石墨烯纳米带的凹陷或翘曲。这种弯曲导致缺陷态中电子的离域。
2010-03-01 cond-mat.mes-hall
Towards pristine graphene-metal interface and microstructures: Laser assisted direct patterning on Epitaxial graphene
石墨烯-金属接触电阻由内在和外在因素决定。实际上,狄拉克点附近的态密度瓶颈和石墨烯-金属界面处的载流子反射两者导致高接触电阻。此外,石墨烯表现出平面外导电的绝缘行为。在标准光刻处理期间由光致抗蚀剂残留物或不同吸附物质引入的外部表面污染通过不受控制的掺杂和增加的散射而改变石墨烯的固有性质,这导致高且不一致的接触电阻。在这里,我们展示了飞秒激光辅助直接图案化的石墨烯微结构,使我们能够研究石墨烯-金属界面上的内在和外在影响。我们表明,一个干净的石墨烯-金属界面是不足以获得接触电阻接近固有的限制所设定的量子电阻。我们还证明,与CVD石墨烯不同,在SiC(0001)上生长的石墨烯的情况下,边缘状态传导(或端接触)不是通过金属沉积自发形成的。我们的结论是,对于外延石墨烯,有意的端接触形成是必要的,以获得接近量子接触电阻极限的接触电阻。
2014-11-19 cond-mat.mes-hall
Plasmon-assisted resonant tunneling in graphene-based heterostructures
我们发展了石墨烯-绝缘体-石墨烯异质结构中电子隧穿伴随载流子-载流子散射的理论。由于库仑相互作用的动态屏蔽作用,如果传递的能量和动量与表面等离子体的能量和动量相对应,则散射辅助隧穿会共振增强。我们揭示了这种等离子体辅助隧穿的石墨烯隧道结的电流-电压曲线和等离子体发射光谱的可能的实验表现。我们发现,非弹性电流和等离子体激元发射率有尖锐的峰值电压提供相等的能量,动量和群速度的等离子体激元和层间单粒子激发。这种共振的强度,我们称之为等离子体共振,受到层间扭曲和等离子体寿命的限制。等离子体激元辅助隧穿的开始也可以通过在低温下的结$I(V)$曲线中的尖点来标记,并且这种隧穿的阈值电压弱地依赖于载流子密度并且在层间扭曲的存在下持续。
2017-06-16 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted resonant tunneling of electrons in graphene-boron nitride transistors
在$\sim$ 10和200 mV之间的宽范围的偏置电压下,我们观察到石墨烯-六方氮化硼-石墨烯隧道晶体管的差分电导中的一系列尖锐的谐振特征。我们将其归因于电子隧穿辅助发射声子的明确定义的能量。它们发生的偏置电压对所施加的栅极电压不敏感,因此与石墨烯电极中的载流子密度无关,因此可以排除等离子体效应。对应于共振的声子能量与石墨烯-氮化硼异质结构的晶格色散曲线进行比较,并且接近于单声子态密度的峰值。
2015-12-09 cond-mat.mes-hall
Effect of layer number and layer stacking registry on the formation and quantification of defects in graphene
石墨烯样品中缺陷的正确定量对于基础研究和应用研究都是至关重要的。拉曼光谱代表了用于识别石墨烯中缺陷的最广泛使用的工具。然而,尽管其极其重要的拉曼特征和多层石墨烯样品中的缺陷量之间的关系尚未得到实验验证。在这项研究中,我们有意制造缺陷的单层石墨烯,乱层双层石墨烯和Bernal堆叠的双层石墨烯的氧等离子体。通过同位素标记,我们的研究揭示了等离子体处理对具有不同堆叠顺序的双层石墨烯中的各个层的影响的实质性差异。此外,拉曼光谱证据散射的声子在底层的缺陷在顶层的Bernal堆叠的样品,这通常会导致高估的缺陷的数量多达两倍。
2021-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent defect-assisted multiphonon intraband carrier relaxation in semiconductor quantum dots
提出了半导体量子点中多声子带内载流子弛豫的一种新的缺陷辅助机制,其中载流子是在初始态、终态和缺陷态的相干叠加中发现的。结果表明,这一机制是能够解释所观察到的趋势的PbSe和CdSe胶体量子点的带内弛豫速率的温度依赖性。
2007-05-18 cond-mat.mes-hall
Theory of Defect-Induced Kondo Effect in Graphene: Effect of Zeeman Field
研究了塞曼场对石墨烯中缺陷诱导的近藤效应的影响。推导了近藤效应的有效模型,并利用数值重整化群方法对其进行了分析。发现在塞曼场作用下,在自旋极化态和近藤-吉田单重态的边界处,存在一个不寻常的不动点,此时缺陷熵为kBln 2,S^2_z的期望值为1/8.
2012-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopy of hydrogen and hydrogen-vacancy defect structures on graphene devices
我们已经使用扫描隧道显微镜(STM),调查两种类型的氢缺陷结构的单层石墨烯支持的六方氮化硼(h-BN)在门控场效应晶体管配置。第一种H缺陷类型是通过用1 keV电离氢轰击石墨烯产生的,并且通过将实验数据与第一性原理计算进行比较,将其识别为与石墨烯空位键合的两个氢原子。第二种类型的H缺陷被识别为二聚氢,并且通过将仅具有热能的原子氢沉积到石墨烯表面上而产生。扫描隧道光谱(STS)的测量结果表明,氢二聚体以这种方式形成的STM尖端和石墨烯之间的隧道电导打开了一个新的弹性通道。
2018-10-24 cond-mat.mes-hall
Scattering of charge carriers in graphene induced by topological defects
我们研究了石墨烯准粒子的散射拓扑缺陷,代表孔,五边形和七边形。对于空穴,我们发现,在低浓度下,它们对电阻率的贡献可以忽略不计。无论何时引入五边形或七边形,我们都知道费米子电流被缺陷散射。
2011-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunneling Conductance of The Graphene SNS Junction with a Single Localized Defect
利用Dirac-Bogoliubov-deGennes方程研究了石墨烯基超导体-正常(石墨烯)-超导体(SNS)结中的电子输运。我们考虑了在脏极限下,带重掺杂超导电极的未掺杂石墨烯带的隧穿电导特性。我们发现,Andreev束缚态的光谱的存在下,单一的局域缺陷的体积修改。最小隧穿电导保持不变,并且该结果不依赖于缺陷的实际位置。
2010-06-07 cond-mat.mes-hall
Electronic Structures of Graphene Layers on Metal Foil: Effect of Point Defects
在这里,我们报告了一种简便的方法来产生一个高密度的点缺陷在金属箔上的石墨烯,并显示点缺陷如何影响石墨烯层的电子结构。我们的扫描隧道显微镜(STM)的测量,辅以第一性原理计算,揭示了点缺陷的结果在两个谷间和谷内的石墨烯散射。由于散射的增强,缺陷附近区域的费米速度降低。此外,我们的分析进一步指出,周期性点缺陷可以通过引入显著的带隙来定制石墨烯的电子特性,这为全石墨烯电子学开辟了一条道路。
2013-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Combined effect of strain and defects on the conductance of graphene nanoribbons
我们研究了结构缺陷和单轴纵向应变对扶手椅型石墨烯纳米带的电子输运性质的综合影响,使用基于半经验紧束缚模型,Landauer形式主义和格林函数的递归方法的数值方法。我们计算了在量子相干状态下,不同缺陷类型和浓度的石墨烯纳米带的电导。此外,我们施加均匀的平面张力的非理想石墨烯带随机分布和取向的单,双空位和Stone-Wales缺陷。由于石墨烯纳米带的输运特性对边缘终止和纵横比非常敏感,并且已经表明能隙可以在临界应变下出现;需要研究这两种效应的相互作用。我们表明,带隙工程使用应变仍然是可能的非理想扶手椅带具有小的缺陷浓度,作为间隙的振荡行为被保存。
2013-09-27 cond-mat.mes-hall
Theory of defect dynamics in graphene: defect groupings and their stability
我们使用我们的周期离散弹性理论来表征石墨烯中的缺陷作为位错或位错组的核心。早期的数值实现的理论预测的一些更简单的缺陷分组观察到在随后的透射电子显微镜实验。在这里,我们从我们的理论中推导出更复杂的三个或四个缺陷对的缺陷分组,表明它们对应于两对位错偶极子的核心,并确定它们的稳定性。
2011-02-02 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Midgap states and band gap modification in defective graphene/h-BN heterostructures
采用从头算和模型计算相结合的方法研究了石墨烯和六方氮化硼(h-BN)构成的范德华异质结构中缺陷的作用。尽管层之间的弱范德华相互作用,但存在于h-BN中的缺陷,例如碳杂质和反位缺陷,揭示了与石墨烯p $_{\rm z}$态的杂化,导致中间带隙态的形成。诱导的中间带隙状态修改石墨烯的输运性质,并可以通过一个简单有效的紧束缚模型再现。与碳缺陷相反,发现氧缺陷不与石墨烯的低能态强烈杂交。相反,氧极大地改变了石墨烯的带隙,石墨烯在h-BN晶格上以相称的堆叠出现。
2016-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene Nanomeshes: Existence of Defect-Induced Dirac Fermions on Graphene Host Matrix
受石墨烯中制备高密度周期性纳米级缺陷的现有方法的启发,通过密度泛函理论中的第一性原理计算,研究了包含不同吸附原子和空穴形貌的缺陷图案化石墨烯纳米网的结构、力学和电子性质。研究发现,吸附原子团的各种模式都可以产生金属或半金属,甚至半导体的行为,特定的模式可以处于磁性状态。尽管单个吸附原子的模式显著改变了石墨烯的电子结构,但特定对称性的吸附原子群可以保持狄拉克费米子行为。还研究了形成纳米网的纳米孔。根据重复周期性和孔的几何形状之间的相互作用,纳米网可以处于不同的状态,从金属到半导体,包括半金属状态,带在费米能级线性交叉。我们表明,在石墨烯基质中形成周期性重复的超结构可以开发一种有前途的技术,以设计具有所需电子和磁性的纳米材料。
2011-06-21 cond-mat.mes-hall
Defect induced Anderson localization and magnetization in graphene quantum dots
采用扩展的平均场哈伯德模型,从理论上研究了原子缺陷相关的短程无序和电子-电子相互作用对六角扶手椅型石墨烯量子点的Anderson局域化和磁性的影响.我们观察到,浓度在原子总数的1- 5%之间的随机分布的缺陷导致沿着磁水坑状结构定位。我们表明,局域化长度不受磁化的影响,如果有一个均匀分布的蜂窝晶格的两个子晶格之间的缺陷。然而,对于一个不均匀的分布,本地化被发现显着增强。
2018-05-09 cond-mat.mes-hall
Disorder-Assisted Electron-Phonon Scattering and Cooling Pathways in Graphene
我们预测,石墨烯是一个独特的系统,其中无序辅助散射(超碰撞)在很宽的温度范围内(直到室温)主导电子晶格冷却。这是因为对于动量守恒的电子-声子散射,由于费米表面尺寸小,每次碰撞的能量转移受到严重限制。特性$T^3$温度依赖性和幂律冷却动力学提供了这种新的冷却机制的明确的实验签名。冷却速率可以通过改变无序的量来改变数量级,这为依赖于热载流子传输的各种新应用提供了手段。
2012-07-23 cond-mat.mes-hall
Long-range plasmon-assisted energy transfer over doped graphene
我们证明了掺杂单层石墨烯中的纵向等离子体激元可以介导附近荧光团之间的高效长程能量转移,例如,半导体量子点我们推导出一个简单的分析表达式的能量转移效率,包括所有涉及的基本过程。我们进行数值计算的转移效率为一对PbSe量子点附近的石墨烯的荧光团间的距离高达1 $μ$米,并发现等离子体辅助的远程能量转移可以增强高达一个因子的$\sim10^4$相对于福斯特的转移在真空中。
2012-12-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
The band calculation and local state analysis for armchair graphene-like nanoribbons with line defects
在本文中,我们提出了一种分析方法来计算任意线缺陷或单轴应变的扶手椅型石墨烯纳米带的能带结构。该模型是基于紧束缚模型和驻波假设的扶手椅型纳米带。它给出了准确的频带结果为大型超原胞系统。在这种方法中,我们分析了石墨烯和氮化硼纳米带中的线缺陷附近的不同局域态。我们还推导了半无限石墨烯纳米管中的局域态的解析表达式,通过这种方法和传输矩阵技术。给出了半无限纳米带中局域态的判据条件。
2017-04-17 cond-mat.mes-hall
Positional dependence of energy gap on line defect in armchair graphene nanoribbons: Two-terminal transport and related issues
在一个简单的非相互作用紧束缚框架下,分析了扶手椅型石墨烯纳米带在线缺陷存在下的能带谱特征。在金属纳米带中,根据缺陷线的位置,能隙可能出现在或可能不出现在带谱中,而在半导体带中,间隙是定制的,从而产生石墨烯纳米带在纳米级电子器件中的潜在应用性。在一个更一般的模型下,我们也利用格林函数理论研究了双端电子输运。
2013-07-18 cond-mat.mes-hall
Recent advances of defect-induced spin and valley polarized states in graphene
石墨烯独特的二分蜂窝晶格结构和极弱的自旋-轨道耦合使电子具有四重自旋简并和谷简并,可以支持一系列对称性破缺态。石墨烯中的原子级缺陷有望在纳米尺度上提升这些简并自由度,从而导致丰富的量子态,突出了自旋电子学和谷电子学的有前途的方向。本文主要综述了近年来扫描隧道显微镜(STM)在石墨烯中单个原子尺度缺陷(包括单碳空位、氮原子掺杂和氢原子化学吸附)引起的自旋和/或谷极化态的研究进展。最后,我们给出了该领域的展望。
2022-06-13 cond-mat.mes-hall
Zero-bias anomaly induced by the point defect in graphene
通常认为,石墨烯中的点缺陷在零能量下产生杂质态,并在缺陷位点附近的局部态密度中引起尖峰。我们重新审视了石墨烯中的缺陷问题,发现普遍的共识是不正确的。通过解析和数值计算,我们证明了在热力学极限下杂质态对局域态密度的贡献为零。相反,明显的峰值的零偏置异常是一个幂律奇点$1/|E|$从无限的共振峰在低能量区的缺陷。我们的发现表明,该峰应被看作是一个集体现象,而不是在以前的研究中的单个杂质状态。
2009-01-26 cond-mat.mes-hall
Impurity-assisted tunneling in graphene
在无序势的存在下,未掺杂的石墨烯条带的电导增加,这在原子尺度上是平滑的。这一现象归因于无质量狄拉克费米子的杂质辅助共振隧穿。采用传输矩阵的方法,我们证明了共振特性的电导率增强的存在下,一个单一的杂质。通过映射到一个安德森局域化问题上,计算了一维无序势涨落模型的双端电导率。
2007-05-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Gap opening in topological-defect lattices in graphene
从头计算表明,石墨烯中的拓扑缺陷网络显示了各种各样的单粒子电子结构,包括Dirac-费米子零隙半导体,以及相对于原始石墨烯片形成能量非常低的金属和半导体系统。由拓扑缺陷引起的波纹进一步降低了能量,并且倾向于降低费米能级处的态密度,以加宽间隙,或者甚至在母平面几何形状是金属的某些情况下导致间隙打开。
2010-09-09 cond-mat.mes-hall
Pseudopotential model for Dirac electrons in graphene with line defects
我们考虑电子输运的平面费米子模型包含各种类型的线缺陷建模的$δ$ -函数赝势与不同的矩阵系数。对不同类型的赝势,得到了电子输运通过缺陷线的传输几率。对于所考虑的可以描述具有不同类型的线性缺陷的石墨烯结构的示意性模型,获得谷极化。
2013-08-10 cond-mat.mes-hall hep-ph
Symmetry of standing waves generated by a point defect in epitaxial graphene
利用扫描隧道显微镜(STM)和傅里叶变换STM(FT-STM)研究了碳化硅衬底上外延石墨烯样品中的点缺陷。这种分析使我们能够提取准粒子的能量色散,并给出费米液体理论在石墨烯中的有效性的第一个实验证明,从-800 meV到+800 meV的能量范围很宽。我们还发现了一个强大的三重各向异性的缺陷产生的驻波的证据。我们讨论了这种各向异性,手性的电子,和石墨烯的两个亚晶格之间的不对称性之间的可能关系。所有的实验测量进行了比较,相关的理论T-矩阵计算。
2008-07-17 cond-mat.mes-hall
Making Consistent Contacts to Graphene: Effect of Architecture and Growth Induced Defects
研究了接触结构、石墨烯缺陷密度和金属-半导体功函数差对金属-石墨烯接触电阻率的影响。发现在石墨烯底部具有金属的架构产生比石墨烯顶部的金属低4倍且最一致的折射率。发现石墨烯膜中的生长缺陷进一步将电阻率降低2倍。使用方法和所用金属的组合,使用钯作为接触金属,石墨烯的接触电阻率已经降低了10倍至1200 ± 250欧姆-μ m。虽然改进的一致性是由于金属能够接触底部架构上的金属中的未污染的石墨烯,但是在具有相同金属的有缺陷的石墨烯上观察到的较低的接触电阻率归因于沟道中量子传输模式的数量增加。
2016-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Line Defects around Graphene Nanopores for DNA Sequencing
石墨烯中的拓扑线缺陷代表了一种理想的方式来产生具有降低的维度的高度受控的结构,其可用于电子器件中。在这项工作中,我们提出使用石墨烯中的扩展线缺陷来提高基于纳米孔的DNA测序设备中的核碱基选择性。我们使用QM/MM和非平衡格林函数方法相结合的电导调制,充分考虑溶剂的影响。通过对分子动力学模拟产生的大量不同取向进行采样,我们从理论上证明了在基于石墨烯的电子器件中使用线缺陷区分四个核碱基似乎是可能的。电导的变化与费米能级附近的特定分子态的传输及其与孔的耦合有关。通过施加特定调谐的栅极电压,这样的装置将能够比没有拓扑线缺陷的石墨烯传感器更可靠地区分四种类型的核碱基。
2017-12-06 cond-mat.mes-hall
Charge transfer mediated anomalous photoluminescence enhancement in monolayer MoS2 graphene heterostructure via polystyrene assisted wet transfer
Nanomagnetism and Microscopy Laboratory, Department of Physics, Indian Institute of Technology Hyderabad(印度理工学院海得拉巴分校);Tata Institute of Fundamental Research Hyderabad(塔塔基础研究所海得拉巴分所)
研究通过聚苯乙烯辅助湿法转移将单层MoS2与单层石墨烯集成,实现光致发光增强。利用多种技术揭示电荷转移及相关机制,确立该转移为界面工程策略,可提升MoS2石墨烯异质结构在光电器件中的潜力。
2026-07-22 cond-mat.mes-hall
Conductivity of epitaxial and CVD graphene with correlated line defects
利用含时实空间Kubo-Greenwood方法研究了含相关一维缺陷单层石墨烯的输运性质。这样的缺陷存在于外延石墨烯中,包括由于衬底形态的原子台阶和台阶,并且存在于多晶化学气相沉积(CVD)石墨烯中,由于晶界,由位错的周期性阵列或源自金属衬底的准周期性纳米波纹组成。扩展线缺陷由长程洛伦兹型散射势描述。直流电导率的数值计算不同的情况下分布的线缺陷。这包括随机(不相关)和相关分布,其在线方向上具有主导方向。揭示了沿线缺陷和跨线缺陷的导电性的各向异性,这与SiC上生长的外延石墨烯的实验测量一致。我们对不同缺陷相关性的电导率进行了详细的研究,引入了相关角alpha_max(即任何两条线之间的最大可能角度)。我们发现,对于一个给定的电子密度,完全相关的线缺陷的情况下的导电性的相对增强相比,不相关的情况下,是一个更高的缺陷密度较大。最后,我们研究了实际样品的导电性,其中既有扩展线缺陷,也有点状散射体,如吸附原子和带电杂质。
2014-01-18 cond-mat.mes-hall
Defects in Graphene : A Topological Description
本文利用Hamilton量符号按空间维度分类石墨烯拓扑缺陷,并恢复绝缘体与超导体的十分类,阐明Kekule畸变、空位和吸附原子的拓扑等价性。
2023-07-06 cond-mat.mes-hall