Topological Aspect of Graphene Patchwork with Regular Arrays of Nano Holes
三角晶格和蜂窝晶格是对偶的--如果我们在一个没有特征的平面上以规则的三角形排列打孔，剩下的物体看起来像蜂窝晶格，反之亦然，如果孔是规则的蜂窝排列，剩下的物体具有三角晶格的特征。在这项工作中，我们发现，在石墨烯片与纳米尺寸的孔在三角形和蜂窝排列的电子状态也是彼此在拓扑意义上的对偶。也就是说，在石墨烯中穿孔的规则孔阵列可以在原始石墨烯中的相对论电子的能量-动量色散中打开带隙，并且三角形和蜂窝状孔阵列诱导的绝缘状态在拓扑结构上是不同的。在石墨烯拼凑的区域中，这两个孔阵列并排放置，反向传播的拓扑电流出现在畴壁处。这一观察结果表明，大脑原子薄片是拓扑物理学和纳米技术相遇的地方。
2018-01-09 cond-mat.mes-hall
Epitaxial graphene on SiC(0001): More than just honeycombs
石墨烯影响下一代电子产品发展的潜力重新引起了人们对其生长和结构的兴趣。六方SiC表面的石墨化为石墨烯的合成提供了一种可行的替代方案，现在可以在SiC（0001）上制备晶片尺寸的外延石墨烯。尽管最近取得了这一进展，但石墨烯-SiC界面的确切性质以及石墨烯是否具有半导体间隙仍然存在争议。使用扫描隧道显微镜与功能化的提示和密度泛函理论计算，在这里，我们表明，界面是一个扭曲的碳片组成的三重六边形五边形七边形复合物周期性地插入到蜂窝晶格。这些缺陷缓解了石墨烯层和SiC衬底之间的应变，同时仍然保留了每个碳原子的三重配位。此外，这些缺陷破坏了蜂窝的六重对称性，从而自然地诱导出间隙：计算出的界面能带结构是半导体的，并且在费米能级以下的K附近存在两个局域态，解释了光电发射和碳芯能级数据。在下一层石墨烯的狄拉克点处发现了非线性色散和33 meV的间隙，从而深入了解了SiC（0001）上外延石墨烯间隙起源的争论。这些结果表明，SiC（0001）上的外延石墨烯的界面不仅仅是死缓冲层，而是积极地影响后续石墨烯层的物理和电子性质。
2010-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Elastic and plastic deformation of graphene, silicene, and boron nitride honeycomb nanoribbons under uniaxial tension: A first-principles density-functional theory study
本研究的弹性和塑性形变的石墨烯，硅烯，氮化硼（BN）蜂窝纳米带在单轴拉伸下确定其弹性常数，并揭示有趣的功能。在弹性范围内的拉伸过程中，电子和磁性可以强烈地改变。特别是，它示出的带隙的一个特定的扶手椅nanoriginates在应变和最高价和最低的导带被线性化下被关闭。这样，即使在半导体纳米晶体中也可以获得无质量的狄拉克费米子行为。在塑性形变下，蜂窝结构不可逆地改变，并提供许多新的结构和功能。笼状结构，甚至悬浮的原子链可以在两个蜂窝状薄片之间衍生。本工作阐述了最近的实验[C. Jin，H.兰湖，澳-地彭，K. Suenaga和S. Iijima，Phys. Rev. Lett. 102，205501（2009）]，从石墨烯衍生碳链。此外，从BN和Si纳米带的原子链的类似的形成进行了预测。
2010-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Apparent rippling with honeycomb symmetry and tunable periodicity observed by scanning tunneling microscopy on suspended graphene
悬浮的石墨烯难以通过扫描探针显微镜成像，这是由于尖端施加的固有范德华力和介电力不被衬底抵消。在这里，我们报告的扫描隧道显微镜数据的悬浮单层石墨烯在恒流模式揭示了一个令人惊讶的蜂窝结构与振幅为50 $-$ 200 pm和晶格常数为10-40 nm。表观晶格常数通过增加隧穿电流$I$而减小，但不系统地依赖于隧穿电压$V$或扫描速度$v_{\rm scan}$。波纹的蜂窝状晶格与在支撑区域上观察到的原子结构对齐，而在悬浮区域上没有发现原子结构，分辨率低至约$3-4$ pm。我们排除了蜂窝结构是由反馈回路使用变化的$v_{\rm scan}$，这是一个简单的放大效应的原子分辨率以及模型预测冻结声子或驻波诱导的隧穿电流。尽管我们目前对观察到的效应没有令人信服的解释，但我们希望我们有趣的结果将激发与悬浮石墨烯相关的进一步研究。
2016-11-18 cond-mat.mes-hall
Experimental realization of graphene-like borophene
我们报道了一种利用Al（111）表面作为衬底，在真空中用分子束外延（MBE）生长的纯蜂窝状石墨烯硼化物的成功制备方法。我们的扫描隧道显微镜（STM）揭示了完美的单层硼化物与平面，非屈曲蜂窝晶格类似的石墨烯。理论计算表明，Al（111）面上的蜂窝状硼化物是能量稳定的。值得注意的是，几乎一个电子电荷从Al（111）衬底转移到每个硼原子，并稳定了蜂窝状硼氢化物结构，而在硼氢化物/Ag（111）情况下几乎没有电荷转移。这项工作表明，硼氢化物晶格可以通过控制衬底和硼氢化物膜之间的电荷转移来操纵。
2017-12-23 cond-mat.mes-hall
From the 2D graphene honeycomb lattice to 1D nanoribbons: dimensional crossover signals in the structural thermal fluctuations
我们研究了从2D到1D类型的行为，这发生在热激发的波纹的石墨烯蜂窝晶格，当层的尺寸之一是减少的维度交叉。通过采用准谐振势的Monte Carlo（MC）原子模拟和解析计算的联合研究，我们发现在长波长范围内，正态-正态关联函数不改变其幂律行为。然而，当从层到纳米取向时，平面外位移$ <h^2>$的平方的系统尺寸依赖性改变其缩放行为。我们发现，一个新的标度律出现对应于一个真正的一维行为，我们估计的比例的样本尺寸的交叉发生$R_{2D \leftrightarrow 1D}\approx 1.609$。在探索了大量的现实系统的大小，我们得出结论，窄带呈现出更强的波纹比正方形石墨烯片，我们讨论了独立的石墨烯系统的电子性质的影响。
2011-04-19 cond-mat.mes-hall
Triangular antiferromagnetism on the honeycomb lattice of twisted bilayer graphene
我们给出了与三角晶格的三子晶格平面反铁磁序具有相同对称性的态的电子能带结构。如果自旋密度波位于键上，这种状态也可以定义在蜂窝晶格上。我们确定的情况下，是一致的观察扭曲的双层石墨烯：一个相关的绝缘体与能隙，产生一个单一的双退化费米表面后，空穴掺杂。我们还讨论了扩展到金属状态，保持自旋旋转不变性，波动的自旋密度波和散装$\mathbb{Z}_2$拓扑秩序。
2018-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kekulé valence bond order in the Hubbard model on the honeycomb lattice with possible lattice distortions for graphene
本研究通过无偏量子蒙特卡洛方法，发现蜂窝晶格Hubbard模型在Peierls耦合下，Kekulé二聚化的价键固体相作为半金属与反铁磁Mott绝缘体之间的中间相出现，表明应变可驱动石墨烯进入该相并打开能隙。
2024-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effective Dirac Hamiltonian for anisotropic honeycomb lattices: optical properties
本文导出了具有各向异性跳跃参数的蜂窝晶格的低能哈密顿量。采用已报道的各向异性蜂窝晶格的Dirac哈密顿量，得到了它的电导率张量和线偏振光垂直入射时的透射率。此外，我们表征了由于各向异性光学吸收的二向色性。作为我们的一般性研究结果的应用，再现均匀应变的石墨烯的情况下，我们研究了非机械变形下的石墨烯的光学性质。
2015-11-30 cond-mat.mes-hall
Dirac and Weyl Fermions in 3D Hopf-linked Honeycomb Lattices: Hopfene
碳的同素异形体如金刚石、纳米管、富勒烯和石墨烯具有独特的晶格对称性，但这些在拓扑学上是微不足道的。我们已经提出了一种拓扑非平凡的同素异形体，命名为Hopfene，它具有三维（3D）阵列的霍普夫链接，以结合2D石墨烯片垂直和水平。在这里，我们描述了Hopfene的电子结构通过简单的紧束缚计算。我们证实了2D石墨烯的原始狄拉克点在引入霍普夫链接后受到拓扑保护，并且低能激发由1D，2D和3D狄拉克和外尔费米子描述。
2019-05-06 cond-mat.mes-hall
Topological states in multi-orbital HgTe honeycomb lattices
对石墨烯的研究揭示了蜂窝晶格中出现的显著现象。然而，由于自旋轨道耦合不够强，在石墨烯和其他轻元素蜂窝结构中无法观察到在K点预测的量子自旋霍尔效应。在这里，我们从理论上表明，二维蜂窝晶格的碲汞可以结合蜂窝几何形状和强自旋轨道耦合的影响。实验上可通过掺杂获得的导带可以通过如石墨烯中的紧束缚晶格模型来描述，但是包括多轨道自由度和自旋轨道耦合。这将导致非常大的拓扑间隙（高达35毫电子伏）和一个平坦的带脱离他人。由于这种平坦的能带和相当大的库仑相互作用，HgTe的蜂窝结构构成了一个有前途的平台，用于观察分数陈绝缘体或分数量子自旋霍尔相位。
2015-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Zero-energy states and fragmentation of spin in the easy-plane antiferromagnet on a honeycomb lattice
证明了蜂窝晶格上易平面反铁磁体的Neel序参量中的涡旋核束缚两个零能态。值得注意的是，占据这个中间带隙的单个电子的自旋在两个亚晶格之间分裂：虽然它产生了消失的总磁化强度，但它显示了有限的尼尔阶，与假设的背景正交。例如，可以通过平行于石墨烯层的磁场引入必要的易平面各向异性。结果是相关的自旋1/2费米子石墨烯或光学蜂窝晶格，在强相互作用制度。
2007-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Clar Sextet Analysis of Triangular, Rectangular and Honeycomb Graphene Antidot Lattices
原始石墨烯是一种半金属，因此没有带隙。通过在石墨烯片中制造纳米级周期性孔阵列，可以形成带隙;通过调整晶格的参数可以控制带隙的大小。孔直径、孔几何形状、晶格几何形状和孔的间隔是在确定带隙的尺寸中都起重要作用的参数，对于技术应用，带隙的尺寸应当至少为十分之一eV的量级。我们研究了四种不同的孔结构：矩形，三角形，旋转三角形和蜂窝晶格。结果发现，晶格的几何形状起着至关重要的作用的带隙的大小：三角形的安排总是显示一个相当大的差距，而对于其他类型只有特定的孔分离导致一个大的差距。我们用Clar六重态理论解释了这一现象，发现六重态的数量超过晶胞中六边形总数的三分之一是大间隙的充分条件。此外，我们研究非等腰三角形结构，以探讨三角形晶格中的间隙对几何形状的微小变化的敏感性。
2011-06-22 cond-mat.mes-hall
Inhomogeneous magnetic catalysis on graphene's honeycomb lattice
通过数值计算均匀和非均匀磁场下电荷密度波序参量的Hartree自洽解，研究了石墨烯蜂窝晶格上相互作用（简单来说，无自旋）费米子的有序不稳定性.对于均匀场，序参量的整体行为符合连续介质理论。在非均匀的情况下，序参量的空间分布在性质上类似于磁场本身的形式，至少当相互作用不太强时是这样。我们发现，在零场临界点的无限系统的局部序参量规模的平方根的局部强度的磁场，显然独立的假设场的轮廓。有限的尺寸对各种参数的影响，如临界相互作用和普遍的振幅比的相互作用诱导的间隙的朗道能级能量在临界状态也得到解决。
2011-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two-dimensional honeycomb-kagome V2O3: a robust room-temperature magnetic Chern insulator interfaced with graphene
在量子反常霍尔效应（QAHE）中，不需要外加磁场就可以获得无耗散的手征边缘态，这在电子学和自旋电子学领域具有巨大的应用潜力。实现室温磁性陈氏绝缘体的最大障碍是找到一种结构稳定的材料，具有足够大的能隙和居里温度，可以很容易地在电子器件中实现。基于第一性原理的研究表明，V2 O3单原子层的蜂窝状晶格是结构稳定的，具有自旋极化的狄拉克锥，通过原子的原位自旋轨道耦合（SOC）产生室温QAHE.此外，通过应变和衬底研究，发现量子反常霍尔系统对小变形是鲁棒的，并且可以由石墨烯衬底支撑。
2021-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Twistronics of Kekulé Graphene: Honeycomb and Kagome Flat Bands
研究了具有Kekulé-O序的扭转双层石墨烯，发现在特定参数下可在honeycomb和kagome格子上产生非平庸平坦能带，为强相关物态提供了新平台。
2024-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optical properties of honeycomb photonic structures
我们研究，理论和实验，不同类型的蜂窝光子结构，也被称为“光子石墨烯”的光学特性。首先，我们采用双光子聚合的方法来制备蜂窝结构。在实验中，我们观察到一个强大的衍射从有限数量的元素，从而提供了一个独特的工具来定义的精确数量的散射元素的结构，通过肉眼。然后，我们从理论上研究了蜂窝单层和二维平行介质圆棒结构的透射谱。当棒材料$\varepsilon$的介电常数增加时，我们揭示了当最低TE ${}_{01}$ Mie带隙在最低布拉格带隙以下打开时，二维光子石墨烯结构转变为超材料。我们还观察到两个狄拉克点的二维光子石墨烯的能带结构中的$K$点的布里渊区和演示的狄拉克透镜TM偏振的表现。狄拉克透镜的性能是，2D光子石墨烯层将来自点源的波转换成具有平坦相位表面的光束，该光束在狄拉克频率下用于TM偏振。
2017-07-31 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Artificial Graphene: Unconventional Superconductivity in a Honeycomb Superlattice
人工晶格已经成为研究非常规超导物理的平台。我们研究半导体人造石墨烯--一种强加在半导体异质结构上的蜂窝状超晶格--它承载了石墨烯的狄拉克物理学，但具有可调的周期性势强度和晶格间距，允许控制电子-电子相互作用的强度。我们证明了一种新的机制，超导由于排斥相互作用，需要一个强大的晶格势和最小的掺杂远离狄拉克点。该机制依赖于出射狄拉克费米子的贝里相位，它导致狄拉克点附近的反向运动电子对相消干涉，减少库仑排斥，从而产生有效的吸引力。相互作用的吸引力的组成部分是增强了一种新的反屏蔽效应，反过来，增加与掺杂，因此有一个最小的掺杂超过超导秩序一般encountered。主导的超导状态具有手性$p$波对称性的空间调制间隙。微观计算表明，可能的临界温度相对于低载流子密度是大的，对于一系列实验现实的参数。
2020-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Graphene: Free electron scattering within an inverted honeycomb lattice
石墨烯物理学的理论进展在很大程度上依赖于一个简单的最近邻紧束缚模型的应用，该模型能够预测这种材料的许多电子特性。然而，包括电子-空穴不对称性和基本石墨烯纳米结构的详细电子带（例如，具有不同边缘终端的纳米带）超出了这种简单模型的能力。在这里，我们表明，一个类似的简单的平面波解决方案的单电子状态的原子为基础的二维潜在的景观，由一个单一的拟合参数（散射势）定义，表现优于标准的紧束缚模型，并在正确地再现详细的能带结构的各种石墨烯纳米结构的密度泛函理论的水平。特别是，我们的方法确定了三个层次的非金属扶手椅纳米带，以及双退化的独立锯齿形纳米带的对称性破缺产生的能量分裂的平坦带。目前简单的平面波方法具有很大的潜力，深入了解石墨烯纳米结构和其他二维材料的电子状态和电光特性与完整或有间隙的Dirac类色散。
2018-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological creation and destruction of edge states in photonic graphene
我们从理论上和实验上证明了经典光在“光子石墨烯”中的拓扑转变：蜂窝几何形状排列的波导阵列。由于系统是单轴应变（压缩），两个独特的狄拉克点（存在于传统石墨烯的光谱中）合并并相互湮灭，形成带隙。结果，边缘状态在锯齿形边缘上被创建，并且在胡须边缘上被破坏。这些结果适用于任何2D蜂窝型结构，从碳基石墨烯到光子晶格和晶体。
2012-11-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Fabrication of Artificial Graphene in a GaAs Quantum Heterostructure
本研究在超高品质GaAs/AlGaAs量子阱中制备出周期50nm的高分辨率人工石墨烯，采用电子束光刻定义蜂窝掩模与优化的各向异性反应离子刻蚀工艺，为首次在人工半导体中观测无质量狄拉克费米子提供了可能。
2015-07-17 cond-mat.mes-hall
Quartic energy band engineering in artificial semiconductor honeycomb lattices
İzmir Institute of Technology（伊兹密尔理工大学）；Bilkent University（比尔肯特大学）
本文通过分析建模和数值计算，研究了人工石墨异质结构中四次方能量色散的出现，识别了三种不同的四次方带类型，并探讨了晶格几何对能带特性的影响。
2026-01-23 cond-mat.mes-hall
Wave functions and edge states in rectangular honeycomb lattices revisited: nanoflakes, armchair and zigzag nanoribbons and nanotubes
一般来说，由于拓扑和非拓扑的原因，材料的体积和边界的性质可以非常不同。最简单的边界问题之一是有限蜂窝晶格上无相互作用电子的紧束缚问题。尽管它很简单，但这个问题相当丰富，并且与石墨烯的物理学直接相关。我们重新审视这个长期研究的问题，并提出了一个分析推导的电子光谱和波函数的石墨烯矩形衍生物。我们提供了一个精确的分析描述的扩展和本地化的状态，它们之间的过渡，和一个特殊的情况下，本地化的状态时，波函数是非零的边缘网站。后一种状态具有零能量，我们讨论了它在锯齿形纳米带中的存在，锯齿形纳米管沿着锯齿形边缘的站点数可被4整除，以及矩形石墨烯纳米片沿着锯齿形和扶手椅边缘的站点数为奇数。
2022-08-25 cond-mat.mes-hall
Spin Hall effect in a system of Dirac fermions in the honeycomb lattice with intrinsic and Rashba spin-orbit interaction
我们考虑了石墨烯晶格中无质量狄拉克费米子系统的自旋霍尔效应。两种类型的自旋-轨道相互作用，有关的石墨烯晶格，被考虑在内-的内在和Rashba条款。在理想晶格的假设下，计算了自旋霍尔电导率的拓扑贡献。当这两种相互作用存在时，它们的相互作用被证明会导致自旋霍尔电导率对费米能级的依赖性的一些特殊性。
2009-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manipulating type-I and type-II Dirac polaritons in cavity-embedded honeycomb metasurfaces
伪相对论性狄拉克准粒子已经出现在大量的人造石墨烯系统中，这些系统模仿了石墨烯的蜂窝对称性。然而，众所周知，在不改变晶格结构的情况下很难操纵它们的性质。在这里，我们从理论上研究蜂窝超颖表面支持的极化激元，尽管谐振元件的平凡性质，我们揭示了丰富的狄拉克物理源于一个非平凡的绕组在光-物质相互作用。超颖表面同时表现出两种不同的无质量狄拉克极化激元，即I型和II型。通过封闭腔只修改光子环境，人们可以操纵II型狄拉克点的位置，导致性质不同的极化激元相位。这使得人们能够改变出射狄拉克极化激元的基本性质，同时保持晶格结构-这是一种独特的情况，在真实或人造石墨烯系统中没有类似物。因此，利用光子环境将在亚波长尺度上产生未探索的狄拉克物理。
2018-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Antiferromagnetic critical point on graphene's honeycomb lattice: A functional renormalization group approach
半充满的蜂窝晶格上的电子预计将经历一个直接的连续过渡，从半金属到反铁磁绝缘相的增加现场哈伯德排斥。我们试图通过泛函重整化群（RG）在SO（3）序参量（“手征海森堡普适类”）的有效Gross-Neveu-Yukawa理论中进一步量化该量子相变的临界行为。我们的计算产生的临界指数$ν\simeq 1.31$，$η_ϕ\simeq 1.01$，和$η_Ψ\simeq 0.08$的估计，在合理的协议与二阶展开周围的临界尺寸。为了检验本方法的有效性，我们使用传统的Gross-Neveu-Yukawa理论与Z（2）序参量（“手征伊辛普适类”）作为基准系统。我们明确地表明，我们的功能RG近似在尖锐的截止计划成为一个循环的准确附近的上限以及较低的临界尺寸。直接在2+1维，我们的手征伊辛的结果同意从其他方法的最佳预测在一位数的百分比范围内的$ν$和$η_ϕ$和两位数的百分比范围为$η_Ψ$。虽然人们期望我们的近似在手征海森堡普适性类中具有类似的性能，但与其他计算结果的差异更为显著。讨论和总结了各种方法。
2020-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Thermal expansion in 2D honeycomb structures: Role of transverse phonon modes
石墨烯及其衍生物（包括六方BN）因其在很宽的温度范围内的大的负热膨胀而臭名昭著，这是非常不寻常的。我们试图分析这种不寻常的行为的基础上的声子模式的字符。采用密度泛函微扰理论（DFPT）在准谐近似下研究了二维蜂窝结构纯石墨烯、h-BN和B/N掺杂石墨烯的线性热膨胀系数（LTEC）.用VASP程序与声子谱程序接口计算了系统的动力学矩阵和声子频率。首先将该方法应用于纯石墨烯以计算热膨胀。结果与以前的计算结果一致，使用类似的方法。在此基础上，我们研究了B/N掺杂对LTEC的影响，并与h-BN片的LTEC进行了比较。石墨烯的LTEC在所研究的整个温度范围（0- 1000 K）内为负值，室温（RT）值为-3.51 X 10 - 6 K-1。室温下的LTEC值随着石墨烯中的B/N掺杂以及对于h-BN片变得更负。为了深入了解负热膨胀的原因，我们计算了单个声子振动模式的贡献。我们注意到，负热膨胀主要是ZA（横向声学）模式造成的。结果表明，二维六角晶格中的横模对二维结构的热力学性质有重要影响。
2016-07-14 cond-mat.mes-hall
Width-tuned magnetic order oscillation on zigzag edges of honeycomb nanoribbons
量子限制和干涉经常在纳米结构中产生奇异特性。最近的一个亮点是在约7 nm的临界带宽度处的带边缘的石墨烯纳米带中的磁性相变的实验指示[G. Z. Magda等人，Nature \textbf{514}，608（2014）]。在这里，我们从理论上表明，随着进一步增加的带的宽度，两个边缘的磁关联可以表现出一个有趣的反铁磁和铁磁之间的振荡行为，通过获得两个边缘之间的正相干性，以降低自由能。振荡效应在所施加的磁场中是容易调谐的。这些新的性质表明石墨烯纳米带中边缘磁性有序的新实验表现，并增强了在室温下工作的石墨烯类自旋电子纳米器件的希望。
2017-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single-Valley Engineering in Graphene Superlattices
石墨烯中的两个不相等的谷排除了由Z2拓扑绝缘体相的奇数个狄拉克锥特性提供的对谷间散射的保护。在这里，我们提出了一种方法，工程师的手征单谷金属相与二次交叉在蜂窝晶格通过定制的\sqrt{3} N * \sqrt{3} N或3N *3N超晶格。提出了在吸附原子修饰的石墨烯超晶格中通过赝塞曼场调节谷极化的可能性以及Dresselhaus型谷轨道耦合的出现。这种谷操纵机制和金属相也可以在蜂窝光子晶体中找到应用。
2015-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Instabilities of interacting electrons on the honeycomb bilayer
本文利用泛函重整化群方法研究了蜂窝状双层膜上相互作用电子的不稳定性。除了一个新的不稳定性对一个无间隙的电荷密度波，我们发现，使用相互作用参数确定的从头计算石墨烯和石墨把系统接近反铁磁和量子自旋霍尔不稳定性之间的边界。重要的是，这些不稳定性的能量尺度很大，使得与基本模型的不完美和偏差预计将在真正的双层石墨烯中发挥重要作用，其中相互作用效应似乎仅在较小的尺度上可见。因此，我们分析如何减少临界尺度和小掺杂的层的影响的不稳定性。
2011-12-21 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
Robust Dirac Point in Honeycomb Structure Nanoribbons with Zigzag Edges
通过密度函数理论计算发现，锯齿形边缘石墨烯纳米颗粒是一种反铁磁绝缘体，在锯齿形边缘掺杂N和B后，其显示出一个强的狄拉克点.更有趣的是，我们发现，强大的狄拉克点是一个共同的特点，蜂窝结构的纳米粒子与适当的边缘网站。因此，锯齿形边缘的蜂窝状纳米结构有望为材料的设计和开发提供一个非常有用的平台。
2010-04-20 cond-mat.mes-hall
Dirac-like plasmons in honeycomb lattices of metallic nanoparticles
我们考虑一个二维的蜂窝状晶格的金属纳米粒子，每个支持本地化的表面等离子体，并研究的量子特性的集体等离子体产生的近场偶极相互作用的纳米粒子之间。我们分析调查的色散，有效的哈密顿量和本征态的集体等离子体的任意取向的个人的偶极矩。当偏振点接近平面的法线时，光谱呈现狄拉克锥，类似于石墨烯的电子能带结构中存在的那些。我们推导出集体等离子体激元的有效狄拉克哈密顿量，并表明相应的旋量本征态代表狄拉克样的无质量玻色子激发，在石墨烯中的电子，如一个非平凡的贝里相位和不存在背散射光滑的不均匀性，目前类似的效果。我们进一步讨论了如何可以操纵狄拉克点的布里渊区，并打开一个缺口，集体等离子体分散通过修改局部表面等离子体的偏振，铺平了道路，一个完全可调的等离子体类似物的石墨烯。
2013-03-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Note on lattice spin in graphene and "spin from isospin" phenomenon
众所周知，在紧束缚近似下，石墨烯蜂窝晶格中K/K'点附近的低能电子动力学可以用2+1无质量Dirac方程描述。石墨烯的自旋等价物，“赝自旋”，是由蜂窝晶格的每个单元格的两个不等价原子位置引入的简并引起的。Mecklenburg和Regan（Phys. Rev. Lett. 106（2011），116803）已经表明，与通常的观点相反，赝自旋具有实角动量的所有属性。在某些情况下，内部对称性可以对角动量产生重要的贡献。这种现象在粒子物理学中已经知道很多年了，并被称为“来自同位旋的自旋”。我们表明，类似的机制工作的情况下，晶格赝自旋。
2012-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
d-wave superconductivity on the honeycomb bilayer
我们介绍了一个微观模型的蜂窝双层，在小动量限制捕获通常（二次分散动力学项）描述的双层石墨烯。在强层间跳跃的限制下，它简化为一个有效的蜂窝单层模型，也有第三邻居跳跃。我们研究在这个有效的模型中可能的超导不稳定性的相互作用的影响。我们发现d_{x^2-y^2}超导性的强耦合限制的一个有效的tJ模型的描述，逐渐转变为d + id时间反演对称性破缺超导性在弱耦合。在这个极限下，小动量序参量展开式在有效低能描述的两个谷中为（k_x + ik_y）^2 [或（k_x-ik_y）^2]。我们的模型和双层石墨烯的物理研究的相关性也进行了讨论。
2012-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kohn-Luttinger superconductivity on two orbital honeycomb lattice
受扭曲双层石墨烯实验的启发，我们研究了蜂窝晶格上哈伯德模型中$\textit{weak}$排斥相互作用的超导性的出现，同时具有自旋和轨道简并，并将填充作为可调控制参数。引力是通过Kohn-Luttinger机制产生的。我们发现，类似于单层石墨烯的旧研究，领先的超导不稳定性是在接近Van Hove填充的$d$ -波配对通道，并在远离Van Hove填充的$f$ -波配对通道。$d$ -波配对不稳定性进一步具有十二倍简并性，而$f$ -波配对不稳定性具有十倍简并性。我们分析了这个模型的对称破缺扰动。结合Ginzburg-Landau分析，我们得出结论，接近Van Hove填充，应该形成自旋单线态$d+id$配对状态（与扭曲双层石墨烯的其他几项研究一致），而远离Van Hove填充，我们提出了一种不寻常的自旋和轨道单线态$f$ -波配对状态。
2019-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Perturbative/nonperturbative aspects of Bloch electrons in a honeycomb lattice
本文重新讨论了均匀磁场作用下二维二分蜂窝晶格中Bloch电子的谱问题。众所周知，这种蜂窝结构在石墨烯中实现。我们提出了一个系统的框架来计算两个不同的带边附近的微扰磁通量膨胀。然后，我们分析了频谱的非微扰带宽。结果表明，蜂窝晶格中Dirac点附近的谱与超对称sine-Gordon量子力学中的谱有一种新的相似性.我们最终确认了一个不平凡的真空-瞬子-生物三人组关系。我们的分析严重依赖于数值实验。
2018-05-30 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
SpinWaves in Ferromagnetic Dots 2D Honeycomb Lattice Stripes
本文利用海森堡哈密顿量对二维蜂窝晶格\cite{Selim2011}中排列的铁磁纳米点的锯齿形和扶手椅形边缘条纹的自旋波进行了计算。利用哈密顿量构造了$\mathbf{E}$矩阵，该矩阵描述了磁振子在条纹中的交换流。发现允许自旋波模是$\mathbf{E}$矩阵的本征值，并由此研究了条纹宽度、边缘交换、边缘单轴各向异性和杂质对允许自旋波模的影响。所得结果与用紧束缚哈密顿量描述的石墨烯纳米带的电子激发结果基本一致。因此，我们建议在自旋电子学器件和磁性应用领域的一项新技术，石墨烯的磁性对应物的制造。
2011-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Landau quantization of $C_3$ high-fold fermions in honeycomb lattices
International Iberian Nanotechnology Laboratory (INL)（伊比利亚纳米技术国际实验室）；Department of Physics and I3N, University of Aveiro（阿威罗大学物理系及I3N）；Departamento de Física, Universidad de Alicante（阿利坎特大学物理系）
该研究提出蜂窝晶格中C₃高折叠费米子的朗道能级理论，计算了多组模型的朗道能级并与参考模型对比，揭示其兼具狄拉克型与反常朗道量子化的特性。
2026-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Merging Dirac points and topological phase transitions in the tight-binding model on the generalized honeycomb lattice
研究了蜂窝格点上紧束缚模型中Dirac点的移动、合并和湮灭问题。我们得到了一个丰富的相图的拓扑相变的参数空间中的方向相关的跳跃。我们得到了三个Dirac点合并的条件和三临界点的条件。我们发现，只有非常小的第三近邻跳跃是足够的三个狄拉克点和三临界点的合并的存在，如果系统是充分的各向异性。当三个Dirac点合并时，态密度为$D(ε) \propto |ε|^{1/3}$，在三临界点处为$D(ε) \propto |ε|^{1/4}$.在光晶格、应变单层石墨烯或应变双层石墨烯上的超冷原子中实现这些拓扑相变是可能的。
2012-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of flat bands in gated semiconductor artificial graphene
布里渊区中M点附近的平坦带是人造石墨烯（AG）中蜂窝对称性的关键特征，其中电子可以凝聚成新的相关相。本文报道了在GaAs量子阱晶体管中观察到AG的范霍夫奇性偶极，这为半导体AG的平带提供了证据。在背栅电压调谐的光致发光光谱中出现的两个峰探测了AG平带的奇异双峰，并证明了它们对费米能级的可达性。当费米能级穿过双峰时，光谱显示出对电子密度的戏剧性的稳定性，表明电子-电子相互作用和蜂窝对称性之间的相互作用。我们的研究结果提供了一个新的灵活的平台，探索有趣的平带物理。
2021-03-26 cond-mat.mes-hall
Delocalized-localized transition in a semiconductor two-dimensional honeycomb lattice
本文报道了调制掺杂AlGaAs/GaAs异质结构中二维电子气在横向势作用下的磁输运性质。通过施加栅极电压，显示了磁阻的周期性振荡和离域-局域化转变。我们认为，电子在这样的人工石墨烯晶格提供了一个很有前途的方法模拟库仑相互作用所决定的量子相位。
2010-07-19 cond-mat.mes-hall
Plasmonics with two-dimensional semiconductors "beyond graphene": from basic research to technological applications
本文综述了二维半导体等离子体激元的主要特点和发展前景。每一类范德华半导体中的等离子体模式都有自己的特点，以及潜在的技术能力。过渡金属二硫属化物的等离子体由于其蜂窝结构而具有石墨烯的典型特征，但与石墨烯不同，其阻尼过程由带内跃迁而不是带间跃迁主导。自旋轨道耦合强烈影响屈曲蜂窝晶格（硅烯和锗烯）的等离子体激元谱，而磷烯的各向异性晶格决定了等离子体激元沿扶手椅和锯齿形方向的不同传播。我们还回顾了现有的应用与二维材料的等离子体激元在热等离子体激元，生物传感和等离子体波太赫兹检测领域。最后，我们考虑了创新的低损耗等离子体器件的范德华异质结的能力。
2019-04-01 cond-mat.mes-hall
Adsorption of Group-IV Elements on Graphene, Silicene, Germanene, Stanene: Dumbbell Formation
由周期性哑铃单元构成的硅烯和锗烯衍生物在这些蜂窝结构的多层膜中起着至关重要的作用。采用基于密度泛函理论的第一性原理计算，研究了IV族原子在石墨烯、硅烯、锗烯和锡烯单层蜂窝结构上的哑铃状吸附形成机制和能量学.的结合结构的稳定性进一步证实，通过在高温下进行从头计算分子动力学计算，除了锡烯，这是受吸附原子的吸附后的结构不稳定。根据吸附原子和基底的行数，我们发现了三种类型的结合结构，这些结构导致基底的电子、磁性和光学性质发生显着变化。特别地，Si、Ge和Sn吸附原子吸附在硅烯和锗烯上形成哑铃结构。此外，哑铃结构不仅出现在单层、单原子蜂窝结构上，而且出现在它们的化合物如SiC和SiGe上。我们表明，哑铃结构的迁移的能量势垒是低的，由于原子的协同作用。这使得哑铃在衬底上相当移动，以构建新的单层和多层Si和Ge相。
2014-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological aspects of graphene: Dirac fermions and the bulk-edge correspondence in magnetic fields
我们讨论了石墨烯的电子性质的拓扑方面，包括边缘效应，蜂窝晶格上的紧束缚模型及其扩展，以显示以下内容：（i）无质量狄拉克色散对的出现，这是包括特殊量子霍尔效应（QHE）在内的反常性质的起源，对蜂窝结构来说不是偶然的，但是对于在正方形和$π$通量晶格之间插入的一类二维晶格来说是相当一般的。特殊QHE的持久性被解释为拓扑稳定性。(ii)虽然我们只有在E=0附近才有无质量的狄拉克色散，但与狄拉克锥相关的反常QHE意外地在很宽的化学势范围内持续存在。范霍夫奇点的范围是有界的，在这一点上，我们预测一个过渡到普通的费米子行为伴随着巨大的跳跃在QHE与符号的变化。(iii)对于边缘，我们建立了体中的量子霍尔效应与边缘态的量子霍尔效应之间的重合，这是拓扑体-边缘对应的表现。我们还明确地证明了零磁场中的蜂窝结构中的E=0边态在磁场中仍然存在。
2007-01-18 cond-mat.mes-hall
Spin-1 Dirac dispersion and Chern insulating phases in 2D honeycomb Sierpiński fractal
Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Tirupati（印度科学教育与研究研究所蒂鲁帕提分校）；Kwansei Gakuin University（关西学院大学）；National Institute for Materials Science (NIMS)（国立材料研究所）
研究蜂窝谢尔宾斯基分形中的自旋-1狄拉克色散和陈绝缘体相，通过引入Haldane哈密顿量中的次近邻跃迁和交错质量项，实现了陈数高达±3的拓扑相。
2026-06-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Realization of a vortex in the Kekule texture of molecular Graphene, at a Y junction where 3 domains meet
最近，在铜的电子表面态中实现了石墨烯的人工版本，明智地放置一氧化碳分子诱导蜂窝晶格对称性（K。K. Gomes等人，Nature 483，306（2012）），我们证明了这些可以用于实现蜂窝晶格的凯库勒纹理中的涡旋。凯库勒织构在数学上类似于超导序参量，在石墨烯结构的无质量狄拉克点光谱中打开了光谱间隙。在纹理序参量的涡旋的核心，支持subgap状态，这对于这个系统是在某些超导状态的马约拉纳费米子的类似物。特别地，结合到单个涡核的电子电荷被有效地分解为$e/2$的电荷。在分子石墨烯系统中实现的凯库勒纹理实现了3种不同的结构域类型，并且我们表明它们之间的Y结实现了令人垂涎的凯库勒涡旋。
2012-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chaos in the Honeycomb Optical Lattice Unit Cell
天然和人工蜂窝晶格是非常感兴趣的，因为这些晶格的能带结构，如果适当地构造，包含狄拉克点。这种晶格以石墨烯和碳纳米管的形式自然出现。它们是在实验室中以半导体2DEG、光晶格和光子晶体的形式创建的。我们表明，在很宽的能量范围内，气体（电子，原子或光子），通过这些晶格传播的洛伦兹气体和相应的经典动力学是混乱的。因此，蜂窝晶格对于理解本征态热化和由于动态安德森局域化引起的导体-绝缘体转变也是有意义的。
2015-11-05 cond-mat.mes-hall
Interacting electrons on trilayer honeycomb lattices
少层石墨烯系统具有各种堆叠顺序。考虑到堆叠的蜂窝层上的电子的紧束缚模型，这引起了在电荷中性点附近的各种低能能带结构。根据堆叠顺序，这些能带结构增强或减少电子-电子相互作用的作用。本文利用泛函重整化群理论研究了蜂窝多层膜上相互作用电子的不稳定性，重点研究了具有ABA和ABC堆叠的三层蜂窝多层膜.我们发现不同类型的竞争不稳定性，并确定领先的订购趋势，在不同地区的相图的范围内的本地和非本地的短程相互作用。主要的不稳定性转向反铁磁自旋密度波（SDW），电荷密度波和量子自旋霍尔（QSH）秩序。从头算值的相互作用参数把系统之间的边界SDW和QSH制度。此外，我们讨论了该模型研究的相互作用引起的间隙的能量尺度，并将它们与单层和Bernal堆叠的双层蜂窝晶格的尺度结合起来。这产生了一个全面的图片可能的相互作用诱导的基态的少层石墨烯。
2012-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A new magnetic field dependence of Landau levels on a graphene like structure
考虑了磁场中蜂窝晶格上的紧束缚模型。对于特殊值的跳跃积分，色散关系是线性的一个方向和二次在其他。我们发现，在这种情况下，朗道能级的能量随场B的变化为E_n（B）~ [（n+γ）B]^{2/3}。这一结果是在低场条件下对磁场中蜂窝晶格的紧束缚谱（Hofstadter谱）的研究以及在低场连续近似下的计算中得到的。后者将新的谱与修改后的四次振子的谱联系起来。发现所获得的值$γ=1/2$是由Berry相位的消除产生的。
2007-08-31 cond-mat.mes-hall
p Orbital flat band and Dirac cone in the electronic honeycomb lattice
理论预测，蜂窝晶格中的面内px，py轨道导致新的和潜在有用的量子电子相。到目前为止，p轨道带仅在光晶格中的冷原子和在光子晶体中的光和激子-极化激元中实现。对于电子，平面内的p轨道物理学很难获得，因为天然的电子蜂窝晶格，如石墨烯和硅烯，显示出强的s-p杂化。在这里，我们报告了在扫描隧道显微镜中在Cu（111）表面上制备的电子蜂窝晶格，通过设计，显示（几乎）纯轨道带，包括p轨道平带和狄拉克锥。
2020-07-10 cond-mat.mes-hall
Photovoltaic Berry curvature in the honeycomb lattice
光伏霍尔效应--在没有静态磁场的情况下由强的圆偏振光引起的霍尔效应--已经在Phys.Rev.B79，081406 R（2009）中针对石墨烯提出，其中实现了无质量的狄拉克色散。光伏Berry曲率（标准Berry曲率的非平衡扩展）是理解这种效应的关键量，它出现在Kubo公式中，扩展到强AC场背景下的霍尔输运。在这里，我们阐述的光伏曲率的性质，如在蜂窝晶格的频率和场强的依赖性。
2009-11-05 cond-mat.mes-hall
Quantum simulation of honeycomb lattice model by high-order moiré pattern
针对单个莫尔器件哈密顿量参数难调控的问题，本研究利用石墨烯-氙/氪异质结构的高阶莫尔图案实现介观尺度参数可调的蜂窝模型量子模拟，为相关实验研究提供新路径。
2024-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
