Band structure and energy level alignment of chiral graphene nanoribbons on silver surfaces
手性石墨烯纳米带由于其低的带隙和自旋极化边缘态的潜在发展而成为非常有趣的结构。在这里，我们研究了它们在低功函数银表面上的能带结构，并评估了电荷转移对其性质的影响。
2021-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
In-plane Chiral Tunneling and Out-of-plane Valley-polarized Quantum Tunneling in Twisted Graphene Trilayer
在这里，我们表明，扭曲的石墨烯三层由错误取向堆叠的石墨烯单层上的Bernal石墨烯双层可以表现出丰富的和定制的电子特性。对于石墨烯单层和双层是强耦合的情况，无质量的狄拉克费米子和大量的手征费米子共存于扭曲的三层中，导致独特的面内手征隧穿。对于两个石墨烯系统之间的弱耦合，单层和双层中准粒子的不同手性和赝自旋纹理使它们之间的垂直谷极化量子隧穿成为可能。有趣的是，谷极化的极性可以通过控制两个系统之间的旋转角度来反转。我们的研究结果表明，从单个原子平面组装的层状范德华结构可以创造出具有不寻常特性和新功能的材料，这取决于晶体层的堆叠方式。
2014-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral-Dependent Tensile Mechanics of Graphene
我们报道了石墨烯拉伸力学的分子动力学研究，将拉伸方向从扶手椅方向逐渐旋转到锯齿方向，覆盖了迄今为止从未探索过的手性方向的完整范围。我们观察到单调增加的拉伸强度和应变的手性（旋转）角的增加。关键特征是它们的手征角高达~12°的变化可以忽略不计，并且随后迅速增加，并且这种模式适用于这里检查的所有温度（100-700 K）。考虑到石墨烯的拓扑一致性（断裂线）断裂，我们提出了一个统一的断裂模型，成功地再现了模拟结果，并解释了它们的物理起源。值得注意的是，我们发现，石墨烯的弹性应力是准各向同性的所有手性方向相反，其各向异性的断裂行为。通过石墨烯的压痕模拟，我们证明了我们在单轴（1D）拉伸系统中建立的理论基础也适用于2D拉伸系统。
2013-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Soliton Trap in Strained Graphene Nanoribbons
无质量费米子的波函数由两个手征组成，左手和右手，这是手征算符的本征态。基本粒子物理学的弱相互作用理论关于两个手征度是不对称的，这样的对称性破缺理论被称为手征规范理论。手征规范理论可以应用于石墨烯的无质量狄拉克粒子。在本文中，我们表明在石墨烯的手征规范理论的框架内，在应变的存在下，拓扑孤子存在于石墨烯纳米管的边界附近。该孤子是连接两个手征的零能态，是传输赝自旋的基本激发。通过扫描隧道显微镜实验，孤子应该是可观察的。
2010-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Floquet chiral edge states in graphene
我们报道了激光诱导的手征边缘态在石墨烯带中的出现。这些Floquet状态的性质的见解是由一个分析的解决方案，这是补充与数值模拟的传输特性。在这些结果的指导下，我们表明，石墨烯可以用于实现非平衡拓扑状态，具有惊人的可调谐性：而激光强度可以用来控制它们的速度和衰减长度，改变激光偏振切换它们的传播方向。
2014-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral filtering in graphene with coupled valleys
我们分析了通过石墨烯片的不同区域的电子传输的问题，其特征在于狄拉克点之间的不同类型的连接。这些谷对称性破缺哈密顿量可能是由石墨烯片所放置的衬底的不同部分的介电环境介导的电子自相互作用引起的。我们表明，它是可能的情况下，我们可以使用这些区域来选择或过滤状态的一个所需的手征性。
2015-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge states in Graphene: from gapped flat band to gapless chiral modes
我们研究了石墨烯系统中的边缘态，其中通过反转对称性破缺打开了体能隙。我们发现，边带色散可以通过施加在边界上的电势来控制，其尺度为单胞长度。在一定的边界势下，发现了速度依赖于谷的无带隙边态，这与量子自旋霍尔系统中的自旋依赖的无带隙手征边态完全相似。揭示了边态与体拓扑性质之间的联系。
2008-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical properties of graphene quantum dots: the role of chiral symmetry
采用精确的\textit{ab initio}多体$GW$和Bethe-Salpeter计算方法对石墨烯量子点的电子和光学性质进行了研究。我们发现，最原始的GQD，包括具有不规则形状的结构，其特征在于暗低能量单重激发，猝灭荧光。我们通过利用石墨烯中低能电子态的手征对称性来合理化这一性质。边缘\textit{sp} $^3$功能化被证明有效地通过扭曲\textit{sp} $^2$骨架平面对称性来照亮这些低位激发。这样的发现揭示了一个原始的间接方案的功能化的光致发光性能的影响。
2020-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topology Classification from Chiral Symmetry: Chiral Phase Index and Spin Correlations in Graphene Nanoribbons
近年来，拓扑学的概念大大加深了我们对一维纳米结构（如石墨烯纳米带）的电子性质的理解。控制GNRs的拓扑电子性质已经在理论研究和实验实现中得到证实。大多数以前的作品依赖于分类理论，需要时间反演和空间对称的单位细胞在1D散装材料，是相称的，它的边界。要访问边界结构，导致没有空间对称性的晶胞和推广的理论，我们在这里提出了另一种分类方案，使用手征对称性，以达到Z分类，不仅适用于任意终端GNRs，但也适用于任何一般的一维手征结构。这个理论，结合Lieb定理，还可以获得电子的自旋自由度，允许研究自旋物理。
2020-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Hall response of bilayer graphene: the manifestation of chiral hybridised states in broken mirror symmetry lattices
理解控制分层堆叠材料的光学活性的机制对于设计旨在在纳米尺度上操纵光的设备至关重要。在这里，我们表明，扭曲和滑动双层石墨烯是手性系统，可以偏转线性偏振光的偏振。然而，只有扭曲的双层石墨烯支持圆二色性。我们的计算方案，这是基于含时的薛定谔方程，是特别有效的计算的光电导张量。具体地说，它使我们能够显示的手征的杂化状态的手征依赖于弯曲的轨迹踢高斯波包在双层晶格。我们表明，非零霍尔电导率是在手征晶格中的杂化态的非取消表现的结果。我们还证明了电导率张量对扭转角和滑动矢量的连续依赖性。
2020-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Light-Matter Interactions with Thermal Magnetoplasmons in Graphene Nanodisks
University of Southern Denmark（南丹麦大学）；POLIMA—Center for Polariton-driven Light–Matter Interactions, University of Southern Denmark（极化子驱动光-物质相互作用中心，南丹麦大学）；Danish Institute for Advanced Study, University of Southern Denmark（丹麦高等研究院，南丹麦大学）；Instituto de Química Física Blas Cabrera (IQF), CSIC（布拉斯·卡布雷拉物理化学研究所，西班牙国家研究委员会）
研究通过石墨烯纳米环中的热磁等离子体实现强手性光-物质相互作用，利用磁光响应与等离子体增强特性，提供可调谐的强手性吸收和发射能力。
2024-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge states protected by chiral symmetry in disordered photonic graphene
我们实验研究了非关联复合和结构无序对光子石墨烯的影响。我们发现，在结构无序的情况下，不仅保持了手征对称性，而且零能态密度消失。这与复合无序相反，复合无序中的手征对称性以及态密度的消失被破坏。我们的观察结果通过在无序光子石墨烯中的胡须边缘激发边缘态得到了实验证明。
2013-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Theory of Magnetic Edge States in Chiral Graphene Nanoribbons
采用包含电子-电子相互作用的模型哈密顿方法，系统地研究了手性石墨烯纳米带的电子结构和磁性。我们证明了磁性边缘态的存在是具有手性边缘的光滑石墨烯纳米带的内在特征，并发现了一些结构-性质关系。具体而言，我们研究的磁矩和边态能量分裂的纳米取向宽度和手征角的依赖关系，以及环境屏蔽效应的作用。我们的研究结果解决了最近的实验观察手性石墨烯纳米带中的磁有序签名，并提供了一个途径，通过结构和环境自由度调整其属性。
2011-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observing photo-induced chiral edge states of graphene nanoribbons in pump-probe spectroscopies
低维材料中的光致边缘态由于其拓扑性质和色散的可调谐性而引起了人们的广泛关注。具体地，已经预测石墨烯纳米带在用圆偏振光照射时具有手性边缘模式。在这里，我们提出了时间分辨角分辨光电子能谱（trARPES）和时间分辨共振非弹性X射线散射（trRIXS）的石墨烯纳米粒子的数值计算。我们表征泵浦-探测光谱签名的光诱导边缘状态，说明起源的Floquet拓扑边缘模式所产生的不同的光谱特征，并调查的角色，入射光子能量和有限的核心空穴寿命RIXS。泵浦-探测光谱具有动量、能量和时间分辨率，在理解物质光致拓扑态的行为方面可以发挥重要作用。
2020-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergent chiral symmetry breaking in moiré domain wall networks redirects topological boundary states in bilayer graphene
The University of Melbourne（墨尔本大学）；Northwest Institute for Nonferrous Metal Research（西北有色金属研究院）；University of New South Wales（新南威尔士大学）
研究揭示了莫尔石墨烯双层中通过堆叠和网络层面的对称性破缺，导致螺旋网络结构的形成及低能电子态的调控。
2026-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spatially Resolving Spin-split Edge States of Chiral Graphene Nanoribbons
石墨烯相关研究领域的一个中心问题是，当石墨烯在纳米尺度上以不同的边缘几何形状图案化时，石墨烯的行为如何。也许与这个问题相关的最基本的形状是石墨烯纳米管（GNR），一种窄的石墨烯条，根据切割的角度可以具有不同的手性。这种GNR已经被预测表现出广泛的行为（取决于它们的手性和宽度），包括可调谐的能隙和存在独特的一维（1D）边缘状态与不寻常的磁性结构。到目前为止，大多数实验探索的GNR都是通过电导率来表征的，使得电子结构和局部原子几何形状之间的关键关系不清楚（特别是在边缘）。在这里，我们提出了一个亚纳米分辨扫描隧道显微镜（STM）和光谱（STS）的GNRs的研究，使我们能够研究GNR的电子结构如何取决于原子定义良好的GNR边缘的手性。这里使用的GNR是通过碳纳米管（CNT）解链方法化学合成的，该方法允许GNR宽度、长度、手性和基底的灵活变化。我们的STS测量揭示了1D GNR边缘状态的存在下，其空间特性密切匹配GNR的类似的宽度和手性的理论预期。我们观察到GNR边缘态能带中依赖宽度的分裂，为其磁性本质提供了令人信服的证据。这些结果证实了新的电子行为预测GNRs与原子干净的边缘，从而打开了大门，一个全新的应用领域，利用独特的磁电性能的手性GNRs。
2011-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pseudospin and Deformation-induced Gauge Field in Graphene
从赝自旋和与赝自旋耦合的规范场的角度，综述了石墨烯中费米能级附近$π$电子的基本性质。本文报道了规范场在电子-声子相互作用和边缘态中的应用。
2008-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Weak antilocalization in epitaxial graphene: evidence for chiral electrons
碳化硅上生长的石墨中的输运主要由界面处的电子掺杂外延层控制。在磁场10 mT $< B <$ 5 T时，二维样品中的弱反定位表现为纵向电阻中的宽尖状凹陷。还观察到在B=0处的非常尖锐的弱局部化电阻峰。这些特征与石墨烯弱（反）局域化理论定量吻合，暗示了样品的手性电子特征。散射的贡献，在衬底中的陷阱电荷和三角形翘曲由于石墨层上的顶部被初步确定。Shubnikov-de Haas振荡非常小，并显示出异常的Berry相位。
2007-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unravelling Dzyaloshinskii-Moriya interaction and chiral nature of Graphene/Cobalt interface
未来自旋电子学的一个主要挑战是开发合适的自旋输运通道，具有长的自旋寿命和传播长度。石墨烯可以满足这些要求，即使在室温下。另一方面，利用手性纹理的快速运动，即，Néel型畴壁和磁层，可以满足高密度数据存储、低功耗和高处理速度的要求。我们设计了外延结构，其中外延铁磁Co层夹在依次生长到MgO（111）衬底上的外延Pt（111）缓冲层和石墨烯层之间。我们提供的证据表明，石墨烯诱导的垂直磁各向异性增强到4 nm厚的Co膜，和存在手性左手Néel型畴壁稳定的有效Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya）在堆栈中。实验结果表明，在gr/Co界面，这是描述在传导电子介导的Rashba-dielectric机制和点相反的自旋轨道耦合诱导的dielectric在Co/Pt界面的一个相当大的dielectric的证据。此外，石墨烯的存在导致：i）用于Co生长的表面活性剂作用，产生插层的、平坦的、高度完美的fcc膜，与Pt假晶，和ii）有效的防止氧化。这种磁性手征织构在室温下是稳定的，并且生长在绝缘衬底上。我们的研究结果开辟了新的途径，以控制手性自旋结构，使用界面工程在石墨烯为基础的系统，为未来的自旋轨道器件完全集成在氧化物基板上。
2018-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pseudo chiral anomaly in zigzag graphene ribbons
作为石墨烯的三维类似物，外尔半金属显示出手性异常的特征，这是由于在平行电场和磁场存在下外尔节点的最低手性朗道能级之间的电荷泵浦引起的。本文研究了锯齿形边缘石墨烯带中的赝手征反常及其输运特征。这里的“伪”是指锯齿形石墨烯带的宽度的倒数在三维Weyl半金属中起到与磁场相同的作用的情况。锯齿形石墨烯带中的谷手性带可以由边缘电势引入，从而引起手性电流的不守恒，即，伪手性异常，在纵向电场的存在下。进一步的数值计算结果表明，锯齿形石墨烯带的赝导率为正，且与赝场近似呈二次函数关系，这被认为是赝手征异常的输运特征.
2019-10-17 cond-mat.mes-hall
Comment on "Chiral tunnelling and the Klein paradox in graphene"
来自文章：自然物理2，620-625（2006），由M。I. Katsnelson，K. S. Novoselov和A. K.海姆
2010-10-12 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetism in chiral multilayer 2D semimetals
我们计算了手性多层二维半金属中存在稀浓度随机磁性杂质时的温度相关长程磁耦合，即，未掺杂的本征多层石墨烯。假设分离良好的磁性杂质之间存在载体介导的间接RKKY交换相互作用，而巡游载体介导杂质之间的磁性相互作用，我们利用有效手性哈密顿模型研究了本征多层石墨烯的磁性.我们发现由于石墨烯层的菱面体堆叠序列中态密度的增强，多层石墨烯的磁有序在连续极限下是铁磁的。的铁磁转变温度计算使用有限温度自洽场近似，并发现在实验范围内的杂质载流子耦合的合理值。
2017-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The First Magic Angle Beyond the Chiral Limit in Twisted Bilayer Graphene
Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)（墨西哥国立自治大学）；NYU Shanghai（纽约大学上海分校）；NYU-ECNU Institute of Physics at NYU Shanghai（纽约大学上海纽约大学物理研究所）；Hainan University（海南大学）；IMDEA Nanoscience（IMDEA纳米科学研究所）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）
本文通过平方哈密顿量方法研究超越手性极限的双层转角石墨烯，发现晶格弛豫使约束势近均匀且隧穿比接近特殊点，解释了第一个魔角稳健而高阶魔角失稳的机制。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gauge field for edge state in graphene
考虑石墨烯的连续模型，我们解析地研究了边缘态的特殊规范场。规范场解释了边缘态的性质，如只存在于锯齿形边缘，在$k$ -空间中的部分出现，以及费米能量周围的能量位置。利用规范场证明了边缘态对表面重构的鲁棒性，并且打破粒子-空穴对称性的次近邻相互作用稳定了边缘态。
2006-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous Quantum Hall States in Chirally-stacked Few-Layer Graphene Systems
具有N >= 2的手性堆叠的N层石墨烯系统表现出各种不同的对称性破缺状态，其中来自不同自旋和谷的电荷密度贡献在层之间自发地转移。我们解释了这些国家是如何区分他们的电荷，自旋和谷霍尔电导率，他们的轨道磁化，和他们的边缘状态的属性。我们认为谷霍尔态每个自旋谷有[N/2]个边缘通道。
2010-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical Properties of Chiral Graphene Nanoribbons: a First Principal Study
本文采用密度泛函理论计算方法研究了手性石墨烯纳米带的纵向和横向偏振光学性质。已经表明，之前报道的扶手椅和锯齿形石墨烯纳米带的选择规则不再有效，这是由于这些新类别的石墨烯纳米带的对称性破缺。然而，边缘态仍然在光吸收中起关键作用。结果表明，在相同的能量范围内，入射光的偏振态不同，吸收峰也不同。研究还表明，光的吸收对光偏振边缘和方向上的手征矢量敏感。由于手性石墨烯纳米带的对称性破缺，吸收峰发生了变化，吸收峰位于1000 nm附近，这为石墨烯纳米带在光电子器件方面的应用带来了新的潜力。
2012-05-19 cond-mat.mes-hall
Conductance of p-n-p graphene structures with 'air-bridge' top gates
我们已经制造出了石墨烯器件，其顶栅通过气隙与石墨烯层分离--这种设计不会降低栅下载流子的迁移率。这种门是用来实现p-n-p结构的手征载流子的导电性能进行了研究。考虑到石墨烯态密度的特性，计算结构的能带分布，并用于找到手性载流子预期的pn结的电阻。我们发现弹道pn结比扩散结有更大的电阻。这是由手性载流子在远离结法线的角度处的抑制传输引起的。
2008-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental evidence of chiral symmetry breaking in Kekulé-ordered graphene
石墨烯的低能激发是相对论性无质量狄拉克费米子，在谷K和K '处具有相反的手性。打破手征对称性可能导致能隙开放，类似于粒子物理学中的动力学质量产生。在这里，我们报告直接的实验证据手征对称性破缺（CSB）从微观和光谱测量在锂插层石墨烯。CSB由在狄拉克点处的能隙开口、Kekulé-O型调制和在能隙边缘附近的手征混合来证明。我们的工作为研究Kekulé有序石墨烯中的CSB相关物理开辟了机会。
2021-06-02 cond-mat.mes-hall
Chiral Luttinger liquids in graphene tuned by irradiation
我们表明，手性共同传播的Luttinger液体可以创建和调谐的闪耀高频，圆偏振光，垂直于层，具有不同的偏振的两个部分的双层石墨烯。由于时间反演对称性的破缺和由此产生的陈数失配，一维手征模沿着极化变化的畴壁局域化。单层石墨烯在每个狄拉克节点附近具有单个手性边缘模式，而在双层石墨烯中，在每个狄拉克节点附近存在两个手性模式。在高频驱动下，这些模式基本上具有静电荷分布，并在库仑相互作用下形成手性Luttinger液体，其可以通过驱动参数进行调谐。我们还注意到，与在双层石墨烯中通过静电约束产生的Luttinger液体不同，这里没有反向散射，因此我们沿着节点的线对于无序是稳定的。
2020-03-20 cond-mat.mes-hall
Chiral Symmetry and Many-Body Effect in Multilayer Graphene
研究了手征对称性对多层石墨烯在磁场中多体问题的影响。对于蜂窝晶格上的无自旋电子模型，多体基态是一个双简并手征凝聚体，与层数无关。用精确对角化方法数值计算的能谱表明，对于ABC堆叠的多层石墨烯，多体能隙随层数单调减小。
2012-10-06 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
Chiral Symmetry and Electron-Electron Interaction in Many-Body Gap Formation in Graphene
我们研究了垂直磁场中石墨烯的多体基态。石墨烯中的手征对称性使我们能够确定多体基态，对于半填充（未掺杂）的情况，这是一个双简并手征凝聚体。在基态，沿锯齿形边缘出现显著的电荷积累。我们还表明，尽管存在的强大的边缘模式，这是一致的陈数C = 0，无隙激发是不存在的。
2011-08-08 cond-mat.mes-hall
Chiral tunneling in trilayer graphene
我们研究了Bernal和Rombhohedral堆叠三层石墨烯（3LG）中的手性隧穿效应。基于电子能带的手性，在K点处，（Rombhohedral）Bernal-3LG在异质结上表现出100%（50%）的透明度。利用这一特性，我们进一步研究了3LG中的电子准直效应。由于Berry相的差异，我们表明，Rombhohedral-3LG是一个更好的电子准直器，相比单层和Bernal双层石墨烯。由于Bernal-3LG可以分解成由单层和改性Bernal-双层石墨烯组成的两个单独的通道;与Rombhohedral-3LG相比，Bernal-3LG是较弱的电子准直器。
2012-04-04 cond-mat.mes-hall
Chiral Polaron Formation in Graphene
从理论上研究了石墨烯中可能存在的手性极化子的形成。本文在Lee-Low和Pines理论的框架内提出了一种计算电子-声子系统基态的解析方法。在此基础上，研究了电子-光学声子相互作用对石墨烯电子光谱的影响。本文只考虑了在带心γ附近具有E_2g对称性的双简并光学声子模。我们分析表明，原始石墨烯的价带和导带的能量色散显着不同，通过标准的电子自能量计算，由于电子-声子相互作用。进一步证明了石墨烯的简并能带结构促进了手性极化子的形成。
2012-05-03 cond-mat.mes-hall
Observation of chiral quantum-Hall edge states in graphene
在这项研究中，我们确定了手性方向的量子霍尔（QH）边缘状态的石墨烯，通过采用简单的两端电导测量，同时接地不同的边缘位置的样品。填充因子越小的边缘态与电接触的相互作用越强。这种简单的方法可以方便地用于研究石墨烯中填充因子为零的QH边缘态的手征性，这对于理解强磁场（$\gtrsim$ 25 T）下的对称性破缺序列具有重要意义。
2009-05-06 cond-mat.mes-hall
Chiral Decomposition of Twisted Graphene Multilayers with Arbitrary Stacking
本文提出扭转石墨烯多层膜的手性分解规则，揭示魔角下低能带由手性赝自旋双重态与平带纠缠构成，并证明垂直位移场可打开能隙使平带携带非零谷陈数，为设计拓扑与关联态提供指导。
2020-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonlinear quantum optical properties of graphene: the role of chirality and symmetry
我们提出了石墨烯线性和非线性光学响应的半经典理论。重点放在石墨烯的非线性光学响应的基本手征对称性的观点。在低能极限，简并点附近的布洛赫准粒子主要是手征的。它是第一次表明，这种手征行为与周围的狄拉克点的石墨烯的尺度不变性的结果在强的非线性光学响应。基于半导体布洛赫方程（SBE），导出了线性和非线性电导率张量的显式表达式。线性项与Kubo公式的结果一致。石墨烯的非线性光学响应主要有三种加性机制：纯带内、纯带间以及它们之间的相互作用。对于每一个贡献，一个明确的响应函数。研究了石墨烯的克尔型非线性，证明了石墨烯的克尔非线性系数比许多已知的半导体高几个数量级。此外，石墨烯的非线性折射率也可以通过施加栅极电压来调节和增强。
2015-07-29 cond-mat.mes-hall
Chiral orbital current and anomalous magnetic moment in gapped graphene
我们提出了一个低能有效质量理论来描述带隙石墨烯及其相关材料中的手征轨道电流和反常磁矩。我们发现，布洛赫电子通常包含一个异常的电流密度，由于带间矩阵元素，它描述了与磁矩的手征电流循环。在带隙石墨烯中，手性电流在不同的谷之间是相反的，相应的磁矩解释了朗道能级的谷分裂。特别地，在带隙双层石墨烯中，谷依赖的磁矩负责带底处的顺磁磁化率的发散，并且在相对小的磁场范围内实现全谷极化。该公式也适用于三维拓扑绝缘体的带隙表面态，其中异常电流与空间调制电位下的磁电响应有关。
2011-09-13 cond-mat.mes-hall
Anomalous criticality in the quantum Hall transition at $n=0$ Landau level of graphene with chiral-symmetric disorders
我们数值研究了手征对称性是否是决定无序石墨烯量子霍尔跃迁临界性的唯一因素。当无序遵守手征对称性时，在$n=0$朗道能级处的平台到平台跃迁被示出为变得异常（即，类阶梯函数）。然而，令人惊讶的是，异常是强大的，对包括均匀的次近邻跳跃，这降低了晶格模型的手征对称性。我们还表明，交流（光学）霍尔电导率表现出一个强大的平台结构时，无序尊重的手征对称性。
2010-08-16 cond-mat.mes-hall
Chiral symmetry and its manifestation in optical responses in graphene: interaction and multi-layers
手征对称性是石墨烯物理学的基础，它保证了拓扑稳定的双狄拉克锥和零能朗道能级在磁场中的反常行为。这一关键作用在石墨烯的光学响应和多体物理中得到了继承，本文对此进行了解释。我们还从光学性质及其与手征对称性的关系的角度对多层石墨烯进行了概述。
2012-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Evidence of electronic cloaking from chiral electron transport in bilayer graphene nanostructures
单层石墨烯中无质量狄拉克费米子的电荷载流子运动和赝自旋通过手性的耦合产生了戏剧性的后果，例如不寻常的量子霍尔效应和克莱因隧穿。在双层石墨烯中，载流子是在零能量下具有有限态密度的大质量狄拉克费米子。由于它们的非相对论性质，有质量的狄拉克费米子可以提供一个更好的测试平台，与单层石墨烯中的无质量狄拉克费米子相比，它可以澄清手性在输运测量中的重要性。在这里，我们报告了一个电子隐形效应作为一种表现的手性探测相相干传输在化学气相沉积双层石墨烯。通过静电门控，在极窄的双层石墨烯异质结上观察到不同周期的电导振荡。使用傅立叶分析技术，我们确定了每个单独的干涉图案的起源。重要的是，势垒两侧的电子波可以通过势垒内的倏逝波耦合，使势垒下的受限态对电子不可见。这些发现为电子隐身效应提供了直接证据，并有望实现基于双层石墨烯的赝自旋电子学。
2016-11-16 cond-mat.mes-hall
Signature of chirality in scanning-probe imaging of charge flow in graphene
我们从理论上提出直接观察的手性性质的载流子在石墨烯单层和双层内的受控散射实验。位于电容耦合扫描探针显微镜（SPM）针尖上的电荷作为散射中心，在石墨烯片上具有可控的位置。单层和双层石墨烯中的颗粒的手性的不耐候特征在存在这种散射中心的情况下在弹道输运中出现。为了从理论上模拟SPM尖端产生的光滑势的散射，我们在一阶玻恩近似下建立了散射形式。我们计算通过一个设备与SPM尖端之间的两个收缩（量子点接触）作为尖端位置的函数的电流。
2008-02-07 cond-mat.mes-hall
Electric-field switchable chirality in rhombohedral graphene Chern insulators stabilized by tungsten diselenide
本文在菱方多层石墨烯莫尔超晶格中实现电场可切换的陈绝缘体手性，通过二硒化钨稳定量子化反常霍尔态，陈数可在-1、1和2之间调控，为拓扑电子电路集成手性边缘电流提供新平台。
2025-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chiral anomaly and anomalous finite-size conductivity in graphene
石墨烯是一个单层的碳原子被包装成一个六边形晶格，以容纳两对无质量的二维狄拉克费米子，在没有或具有可忽略的自旋轨道耦合。已知在约化动量空间中存在非零电极化的强度，这与隐藏的手征对称性相关，将导致锯齿形纳米晶体的零能量平坦带。在有限宽的受限带中，可以实现Adler-Bell-Jackiw手征反常或手征电荷在不同谷的不守恒。在横向扩散制度，有限尺寸校正电导率总是积极的，并与横向尺寸W的平方成反比，这是从W从边界模式的有限尺寸校正成反比不同。这种反常的有限尺寸电导率揭示了石墨烯中手性异常的特征，并且是实验可测量的。
2017-02-15 cond-mat.mes-hall
Spontaneous Chiral Symmetry Breaking in Bilayer Graphene
双层石墨烯及其具有菱面体堆叠的较厚表兄弟由于其对各种手征对称性破缺的敏感性而引起了相当大的关注。由于大的态密度和量子化的Berry相靠近它们的无带隙接触点，每个自旋谷味自发地在层之间转移电荷，产生准粒子谱中的能隙的打开和动量空间Berry曲率的扩展。在这篇文章中，我们回顾了理论的发展，预测这样的手征对称性破缺和分类的可能的拓扑多体基态，并在最近的实验中的观察，是在合理的协议与这些理论。
2015-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chiral tunneling and the Klein paradox in graphene
所谓的克莱因悖论--相对论性粒子不受阻碍地穿过高而宽的势垒--是量子电动力学（QED）最奇特、最违反直觉的结果之一。这一现象在粒子、核和天体物理学的许多背景下都有讨论，但到目前为止，用基本粒子直接测试克莱因悖论被证明是不可能的。在这里，我们表明，可以在一个概念上简单的凝聚态实验中测试的效果，通过使用单层和双层石墨烯的静电屏障。由于准粒子的手征性质，这些材料中的量子隧穿变得高度各向异性，与正常的非相对论电子的情况有质的不同。石墨烯中的无质量狄拉克费米子可以密切实现克莱因的gedanken实验，而双层石墨烯中的大量手性费米子提供了一个有趣的互补系统，阐明了所涉及的基本物理。
2006-08-14 cond-mat.mes-hall
Raman Scattering as a Selective Probe of Chiral Electronic Excitations in Bilayer Graphene
我们报道了一个双层石墨烯器件在栅压下的对称分辨电子拉曼散射（ERS）研究。我们发现，ERS连续主要是由带间手征激发的$A_{2}$对称性，并显示出一个特征的保利阻塞行为类似的单层的情况下。最重要的是，我们表明，非手征激发的拉曼截面的贡献消失，由于在拉曼振幅矩阵元素的相消干涉效应。这是在一个显着的对比，光学吸收测量和开放有趣的场地使用拉曼散射作为选择性探针的手性自由度的拓扑物质和其他二维晶体。
2018-10-11 cond-mat.mes-hall
Quantum Monte Carlo studies of edge magnetism in chiral graphene nanoribbons
我们研究了手性石墨烯纳米带的局部哈伯德模型描述下的投影量子蒙特卡罗模拟和研究电子-电子相互作用的影响在带的边缘的电子和磁性。静态和动态特性的不同宽度和边缘手性的纳米带进行了分析，并比较自洽的Hartee-Fock平均场近似。我们的研究结果表明，对于足够宽的手征带，自旋相关性表现出非常长的相关长度，即使是锯齿形的部分，以及间隔定期扶手椅区域。在不同的带状宽度和手性的磁相关特性增强与紧束缚极限的这种带的能隙。我们确定了局部谱函数中的局部态密度和低能模式中的特定特征，其与沿石墨烯纳米带增强的电子相关性直接相关，并且可以通过扫描隧道光谱进行访问。
2013-05-06 cond-mat.mes-hall
Chiral properties of graphene h-BN hybrid systems
将手性分解过程应用于混合石墨烯h-BN系统揭示了在层数为奇数的情况下将系统划分为双层加单层的有效子系统的规则。已经检测到三种类型的子系统，即纯石墨烯双层和单层，混合双层和纯h-BN单层，这取决于混合组合物。表征这些手性子系统的有效参数包括层间耦合和现场电位，这表明了由h-BN层引入系统的不对称性的补偿机制。为了说明，我们提供了一个教学概述手性隧穿石墨烯子系统（MLG，BLG）存在于混合一个h-BN层。我们已经建立了参数范围，在光谱中观察到的特征，如法布里-珀罗共振的情况下，MLG和“魔角”的情况下，有效的BLG。我们还考虑了不同的混合堆叠，以表明有效的系统所需的电子和自旋电子学应用的性能。
2018-06-08 cond-mat.mes-hall
Chiral superconductivity from repulsive interactions in doped graphene
我们确定石墨烯作为一个系统，可以实现手性超导。手征超导电性包含一个配对间隙，它在费米面周围以相位缠绕，打破了时间反演对称性。我们考虑了在特定掺杂水平下石墨烯中出现的一种独特情况，其中态密度是奇异的，强烈地提高了临界温度T_c。在这种掺杂水平下，费米表面是嵌套的，允许超导性从排斥的电子-电子相互作用中出现。我们表明，使用重整化群方法，超导性占主导地位的任何选择弱排斥相互作用的所有竞争订单。超导电性在双简并自旋单重态通道中发展，平均场计算表明超导电性是手征d+id型。因此，我们预测，掺杂石墨烯可以提供实验实现的自旋单重态手征超导。
2011-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Critical delocalization of chiral zero energy modes in graphene
据信经历手性对称无序的石墨烯具有对局部化有弹性的零能量模式（ZEM），如通过基础非线性西格玛模型的重整化群分析所建议的。我们报告准确的量子输运计算蜂窝晶格超过$10^{9}$网站和精细meV的分辨率。发现空位缺陷（手性BDI类）引起的ZEM的Kubo直流电导率在1%的精度内匹配$4e^{2}/πh$，在能级加宽和空位浓度的参数宽窗口。我们的研究结果揭示了石墨烯中前所未有的强大的金属制度，提供了强有力的证据表明，BDI类的早期场论图像是有效的，远远超出其控制的弱耦合制度。
2015-09-02 cond-mat.mes-hall
Chiral tunneling through time-periodic potential in graphene
本文研究了石墨烯单分子层中通过谐波驱动势垒的手征隧穿。由于该系统中的准粒子是手性的，隧穿是高度各向异性的，我们确定的传输概率的中心和边带的入射角的电子束的变化。此外，我们研究了透射几率随振荡势垒的宽度、振幅和频率的变化。我们的研究的一个有趣的结果是，完美的传输正常的入射，已报告的静态障碍持续振荡的障碍，克莱因隧道的时间谐波电位的表现。
2008-08-23 cond-mat.mes-hall
Chiral model of twisted bilayer graphene realized in a monolayer
本文证明受特定超晶格势作用的单层石墨烯可映射为自由度减半的双层扭转石墨烯手性模型，并系统分析了其相互作用相、衬底效应及候选实验实现方案。
2023-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Diluted chirality dependence in edge rough graphene nanoribbon field-effect transistors
我们研究了各种结构非理想性对扶手椅边缘石墨烯纳米晶体管场效应晶体管（GNRFFET）性能的影响。我们的研究结果表明，边缘粗糙度稀释的手征依赖性往往预测的理论，但没有实验。相反，GNR可分为宽（半金属）与窄（半导体）条带，从而定义了宽-窄-宽全石墨烯器件和互连的构建块。小的带隙限制了漏极偏压，但牺牲了GNRFFET中的带间隧穿。我们概述了器件性能指标和非理想性之间的关系，如宽度调制，宽度位错和表面台阶，和非理想性参数，如粗糙度幅度和相关长度。
2009-05-12 cond-mat.mes-hall
