Single layer graphene with electronic properties as gated bilayer
我们证明，单层石墨烯表现出双层的电子结构时，它连接到两个门控双层。门控双层的能隙特性在单层中被诱导，并且它持续分离双层的距离高达20 nm。最重要的是，我们报告的外观拓扑保护的无隙状态本地化在一个单一的石墨烯层时，遥远的双层不同的堆叠顺序。一维电流在单层石墨烯中的拓扑状态下流动，这一发现表明石墨烯在纳米电子学中的新开发。
2019-06-24 cond-mat.mes-hall
Replay to "Comment on 'Screening in gated bilayer graphene' "
我们讨论了双层石墨烯带隙随栅压和掺杂的变化规律。与Kuzmenko等人[Phys. Rev. B \textbf{80}，165406（2009）]获得的实验数据的比较证明了良好的一致性。
2010-11-25 cond-mat.mes-hall
Quasi-Topological Insulator and Trigonal Warping in Gated Bilayer Silicene
双层硅烯由于其屈曲结构和三角对称结构而具有比双层石墨烯更丰富的物理性质。屈曲结构源于硅的大离子半径，三角对称性源于两个硅烯之间的特殊跳跃方式。它是拓扑平凡绝缘体，因为它带有平凡的$\mathbb{Z}_{2}$拓扑电荷。然而，它的物理性质更类似于拓扑绝缘体而不是带状绝缘体。实际上，双层硅烯纳米载体具有几乎无间隙和螺旋的边缘模式。我们可以称之为准拓扑绝缘体。一个重要的观察结果是能带结构可通过向双层硅烯片施加电场来控制。研究了电场作用下双层硅烯的能谱。正如单层硅烯在一定的电场下经历从拓扑绝缘体到能带绝缘体的相变一样，双层硅烯在超过一定的临界电场时也会从准拓扑绝缘体到能带绝缘体的相变。在临界电场下，双层硅烯是金属，而单层硅烯是半金属。此外，我们还发现在双层硅烯中存在几个临界电场，在这些临界电场处，由于三角弯曲效应，能隙关闭。
2012-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Zigzag nanoribbon of gated bilayer hexagonal crystals with spontaneous edge magnetism
单层石墨烯类二维材料的锯齿形纳米带在锯齿形终端处具有自发边缘磁性，其配置控制带隙。本文研究了双层六方晶体锯齿形纳米带的边缘磁性。研究了双层石墨烯和双层硅烯的具体模型。随着门控电压的增加，基态和第一准稳定激发态的总能级、磁结构和能带结构被调谐。在一定的门控电压范围内，上自旋带隙打开，下自旋带隙关闭，系统处于自旋极化金属相。这种双层纳米带的自旋极化导电边带可以应用于栅可调谐自旋电子器件。
2021-10-17 cond-mat.mes-hall
Charge transport in dual gated bilayer graphene with Corbino geometry
双栅双层石墨烯的电阻测量为温度和门控电场的函数中的Corbino几何排除边缘传输。温度依赖的电阻定量描述的两个通道的电导模型，包括平行的热激活和可变范围跳跃通道，这给出了电场依赖的带隙的大小被发现是在很好的协议与红外吸收实验。低温输运类似于以前的研究双栅双层石墨烯的边缘，这表明边缘输运并不起重要作用。
2010-10-05 cond-mat.mes-hall
Topological phases in gated bilayer graphene: Effects of Rashba spin-orbit coupling and exchange field
系统研究了Rashba自旋轨道耦合、层间电势差和交换场对双层石墨烯拓扑性质的影响。在只有Rashba自旋-轨道耦合和层间电势差的存在下，由于面外反转对称性的破坏而导致的带隙开放提供了通过改变外部栅极电压来实现可调谐拓扑相变的新可能性。在$AB$ -堆叠双层石墨烯中发现了二维$Z_2$拓扑绝缘体相和量子谷Hall相，并得到了它们在Dirac点附近的有效低能哈密顿量.对于$AA$堆叠，我们没有发现任何拓扑绝缘体相存在的大Rashba自旋轨道耦合。当交换场也打开时，双层系统表现出丰富多样的拓扑相，包括量子反常霍尔相，我们得到的相图作为Rashba自旋轨道耦合，层间电势差，和交换场的函数。
2012-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Electron flow in split-gated bilayer graphene
我们目前的输运测量双层石墨烯片均匀背栅和分裂顶栅。电子传输数据表明引导电子流通过纯粹由静电门控限定的石墨烯纳米结构的能力。通过比较不同顶栅几何形状（连续势垒和分裂栅）记录的ECOT数据，观察到的分裂栅传输特性可归因于窄开口内的干扰效应。
2012-07-20 cond-mat.mes-hall
Electronic Transport in Dual-gated Bilayer Graphene at Large Displacement Fields
我们研究了双栅双层石墨烯器件的电子输运性质。我们专注于制度的低温和高电位移场，在那里我们观察到一个明确的指数依赖的电阻作为位移场和密度的函数，伴随着强非线性行为的传输特性。有效传输带隙通常比红外光谱研究报告的光学带隙小两个数量级。详细的温度依赖性测量揭示了不同的温度制度下的不同的传输机制。
2010-09-03 cond-mat.mes-hall
Spin-layer Locked Gapless States in Gated Bilayer Graphene
门控双层石墨烯表现出自旋简并的无隙态，其拓扑特征位于堆叠畴壁。这些状态允许沿畴壁的一维电流。我们在此证明，当双层石墨烯包含用磁性缺陷装饰的堆叠畴壁时，这些拓扑保护的电流被自旋极化并锁定在单层中。磁缺陷，我们的模型为π-空位，扰动的拓扑状态，但也提升他们的自旋简并。一个无带隙状态生存这些缺陷的扰动，其自旋极化主要是本地化在一个层。在拓扑状态的自旋极化电流在一个单一的层中流动，这一发现表明，有效地利用这些国家在自旋电子学应用的可能性。
2019-06-18 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
Evanescent-mode-assisted Klein tunneling in dual-gated bilayer graphene
School of Science, Jiangxi University of Science and Technology（江西理工大学理学院）；Department of Physics, Jiangsu University（江苏大学物理学院）
研究双栅双层石墨烯基n/p结中电子隧道效应，通过调节栅极电压引入带隙，改变赝自旋极化并打破正常入射下的反克莱因隧道效应，当左右区域传播波和倏逝波模式的赝自旋极化矢量正交时，实现克莱因隧道效应的复兴，且克莱因隧道效应的 Berry 阶段不局限于 π，随结参数变化，且伴随正常入射时反射相位的 π 跳跃。
2025-09-27 cond-mat.mes-hall
Observation of Distinct Electron-Phonon Couplings in Gated Bilayer Graphene
对背栅双层石墨烯样品进行了拉曼光谱研究。由电荷转移引起的费米能级的变化分裂了拉曼G带，使其较高的部分变硬，而较低的部分变软。这两个分量与这两个层中原子的对称振动（S）和反对称振动（AS）相关联，后者由于反转对称破缺而变得拉曼活性。声子硬化和软化的解释考虑的S和AS声子与带间和带内电子空穴对的选择性耦合。
2008-08-18 cond-mat.mes-hall
Localized Floquet states in gated bilayer graphene induced by a focused optical beam with orbital angular momentum
本文研究轨道角动量聚焦光束照射门控双层石墨烯，通过弗洛凯调控形成有效束缚势，实现可调的局域量子态，并可在参数设计下诱导谷极化二重简并零能弗洛凯态。
2024-04-01 cond-mat.mes-hall
Gapped Dirac materials and quantum valley currents in dual-gated hBN/bilayer-graphene heterostructures
本研究在双栅hBN/双层石墨烯异质结中实现了可由垂直电场调控的谷电流，观测到符合谷霍尔效应标度理论的非局域电阻，且低温下其在量子极限附近饱和，证实了量子谷电流的存在。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect in dual-gated graphene bilayers with tunable layer density imbalance
我们研究了双栅石墨烯双层膜的磁输运性质，其中总密度和层密度不平衡独立控制。由于双层是不平衡的，我们观察到的量子霍尔态（QHS）的出现在填充因子$ν=0$表明在霍尔电导率的平台，与电子和空穴带之间的间隙的开放。通过改变层密度不平衡在固定的总密度，我们观察到的QHS在填充因子$ν=8$和$ν=12$层密度平衡时，在方差与理论预期的电子-电子相互作用和无序的情况下观察到的抑制。
2009-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photo-thermal response in dual-gated bilayer graphene
通过光学和输运测量研究了带隙双层石墨烯的光伏和辐射热光响应。在1.5 μ m的脉冲符合技术被用来测量响应时间作为温度的函数。测辐射热和光伏响应时间被发现是相同的，这意味着光伏响应也受热电子热弛豫。在3 - 100 K温度范围内，τ的响应时间约为100 - 20 ps。在10 K以上，观察到弛豫时间τ = 25 +/- 5 ps，与噪声内的温度无关。
2013-02-20 cond-mat.mes-hall
Periodically Gated Bilayer Graphene as an Electronic Metamaterial
我们研究了周期性门控双层石墨烯作为二维电子超材料的候选材料的弹道输运。我们的计算使用平衡格林函数形式主义，并考虑到量子校正的电荷密度变化引起的周期性调制的顶栅电压。我们的研究结果揭示了一个有趣的干涉样的图案，类似于一个法布里-珀罗干涉仪，在电阻图作为一个函数的电压$V_{BG}$施加到扩展底栅和$V_{TG}$施加到周期性顶栅。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Formation of p-n junction in polymer electrolyte-top gated bilayer graphene transistor
通过改变沟道的纵向偏压和顶栅电压，我们在双层石墨烯沟道中同时显示了p型和n型载流子注入。使用固体聚合物电解质以电化学方式施加顶栅，并且栅电容被测量为1.5 $μF/cm^2$，该值比常规SiO $_2$背栅电容高约125倍。与单层石墨烯不同，漏极-源极电流在改变漏极-源极偏置电压时不饱和。估计了使用顶栅和背栅几何结构在价带和导带之间打开的能隙。
2009-09-05 cond-mat.mes-hall
Edge proximity-induced magnetoresistance and spin polarization in ferromagnetic gated bilayer graphene nanoribbon
利用Landauer方法研究了具有锯齿形边缘的Normal/Ferromagnetic/Normal双层石墨烯纳米管结的自旋相关相干输运.在更现实的设置中，交换场由沉积在带边缘上的两个铁磁绝缘体条引起，而垂直的电场由顶部门控电极施加。结果表明，对于反平行结构，带隙打开，导致半导体行为，而对于平行结构，能带结构没有带隙。因此，通过改变感应磁化的排列可以实现巨磁阻。在平行配置上施加垂直电场，导致自旋场效应晶体管，其中在狄拉克点周围发生完全自旋极化。为了将我们的结果与单层石墨烯的结果进行比较，我们证明了反射对称性以及宇称守恒在具有锯齿形边缘的双层石墨烯纳米带中失败。
2014-01-09 cond-mat.mes-hall
Gate tunable non-linear currents in bilayer graphene diodes
研究了双栅双层石墨烯器件的电输运随电荷密度和带隙的变化。顶栅电极可用于局部控制费米能级以在双栅区和单栅区之间产生PN结。这些双层石墨烯pn二极管的特征在于非线性电流和定向电流整流，并且我们显示源漏电压的整流方向可以通过使用栅极电压来控制。PN结特性的系统研究允许提取范围从0 meV到130 meV的栅极相关带隙值。
2012-01-05 cond-mat.mes-hall
Interactions and screening in gated bilayer graphene nanoribbons
从理论上研究了库仑相互作用对栅电极覆盖的双层石墨烯纳米带电子性质的影响。在Hartree近似下自洽地计算了电子密度分布和电势分布。与它们的单粒子对应物的比较揭示了相互作用和屏蔽的影响。由于纳米晶的有限宽度与电子排斥的组合，栅极感应电子倾向于沿着BGN边缘积累，其中电势呈现尖锐的三角形形状。这对电子和空穴带之间的能隙有深远的影响，该能隙非单调地依赖于栅极电压并且在中间电场下塌陷。我们解释这种行为的相互作用引起的翘曲的能量色散。
2010-06-09 cond-mat.mes-hall
Characterizing top gated bilayer graphene interaction with its environment by Raman spectroscopy
在这项工作中，我们研究的光学声子模式的行为，在双层石墨烯器件通过施加顶栅电压，使用拉曼散射。我们观察到的拉曼G带的分裂，因为我们调整的费米能级的样品，这是解释的拉曼（Eg）和红外（Eu）声子模式的混合，由于在两个层中的不同掺杂。我们从理论上分析了我们的数据在双层石墨烯声子自能，其中包括非均匀的载流子掺杂之间的石墨烯层。我们表明，实验和理论模型之间的比较不仅给出了双层石墨烯器件中总电荷浓度的信息，而且还允许分别量化来自系统顶部和底部的无意电荷的量，从而表征双层石墨烯与周围环境的相互作用。
2011-04-19 cond-mat.mes-hall
Two-Dimensional Topological Insulator State and Topological Phase Transition in Bilayer Graphene
我们发现，门控双层石墨烯主机强拓扑绝缘体（TI）相Rashba自旋轨道（SO）耦合的存在下。我们发现，在保持时间反演对称性的情况下，栅控双层石墨烯对于小的Rashba SO耦合$λ_{\mathrm{R}}$是量子谷霍尔绝缘体，当$λ_{\mathrm{R}} > \sqrt{U^2+t_\bot^2}$（其中$U$和$t_\bot$分别为层间势和隧穿能）时，栅控双层石墨烯跃迁到强的TI.与传统的量子自旋霍尔态不同，我们的强TI相的边缘模式表现出自旋和谷滤波，因此共享量子自旋霍尔和量子谷霍尔绝缘体的属性。强TI相在弱石墨烯本征SO耦合的存在下保持稳健。
2011-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coulomb-driven broken-symmetry states in doubly gated suspended bilayer graphene
石墨烯及其双层对应物的非相互作用能谱由由于固有的自旋、谷和层对称性而导致的多重简并组成。预计载流子之间的相互作用会自发地打破这些对称性，导致带隙有序态。在量子霍尔制度中，这些状态被预测为铁磁性的性质，从而系统成为自旋极化，层极化或两者兼而有之。在双层石墨烯中，由于其抛物线色散，已经预期在零磁场下相互作用诱导的对称性破缺。在这项工作中，底层的各种对称性破缺状态的顺序进行了研究，在双层石墨烯是悬浮在顶部和底部的栅电极之间。通过可控地打破自旋和亚晶格对称性，我们能够推导出各种量子霍尔铁磁态的序参量。在小的载流子密度，我们确定了第一次三个不同的对称性破缺状态，其中之一是一致的自发破缺的时间反转对称性或自发破缺的旋转对称性。
2010-10-05 cond-mat.mes-hall
Optical and transport gaps in gated bilayer graphene
我们讨论了在光学和输运实验中，无序对双层石墨烯带隙测量的影响。通过计算的光学电导率和状态的密度，在无序的存在下，使用一个微观模型，我们表明，与运输实验的间隙小于与光学实验。本征双层石墨烯具有光学电导率，其中与带间跃迁相关联的峰的能量对于无序是非常稳健的，并且因此提供带隙的估计。相比之下，从非本征双层石墨烯的光学电导率提取带隙对于由于过渡峰的模糊性而导致的显著水平的无序几乎是不可能的。态密度包含了在传输实验中测量的带隙的上限，而无序具有减小这种带隙的效果，这解释了为什么这些实验到目前为止无法复制光学测量中看到的大带隙。
2011-07-22 cond-mat.mes-hall
Dual-gated bilayer graphene hot electron bolometer
红外线的检测对于安全、医学、天文学、材料科学和生物学中的各种应用至关重要。通常采用不同的材料和检测机制来优化不同光谱范围内的性能。石墨烯是一种独特的材料，具有从远红外到紫外的强的、几乎与频率无关的光-物质相互作用，具有宽带光子学应用的潜力。此外，石墨烯的小电子-声子耦合表明，热电子效应可以在相对较高的温度下用于快速和高灵敏度的检测器，其中光能仅加热小比热电子系统。在这里，我们展示了这样一个热电子测辐射热计使用双层石墨烯，是双栅极，以创建一个可调的带隙和电子温度依赖的电导率。测得的大电子-声子热阻与理论估计的幅度和温度依赖性非常一致，并且使我们的石墨烯测辐射热计在5 K的温度下工作，具有低噪声等效功率（33 fW/Hz 1/2）。我们采用泵浦-探测技术直接测量我们的器件的固有速度，在10 K时>1 GHz。
2011-11-04 cond-mat.mes-hall
Determination of the trigonal warping orientation in Bernal-stacked bilayer graphene via scanning tunneling microscopy
多层（N $\geq$ 2）石墨烯膜和石墨中低能电子态在K点附近存在强三角翘曲。它是负责的现象，如Lifshitz转变和各向异性弹道输运。然而，三角翘曲相对于布里渊区中心的绝对取向还没有达成一致。在这里，我们使用准粒子散射实验上的门控双层石墨烯/六方氮化硼异质结来解决这个分歧。我们比较傅立叶变换的散射干涉图获得在各种能量远离电荷中性点与紧束缚为基础的联合态密度模拟。这种比较能够明确确定双层石墨烯低能态的三角形翘曲取向。我们的实验技术是有前途的准直接研究的精细功能的能带结构的门控二维材料，如拓扑结构的转变，层间杂化，和莫尔迷你带。
2020-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Hall Effect and Quantum Point Contact in Bilayer-Patched Epitaxial Graphene
我们研究了外延单层石墨烯双层夹杂物通过磁输运测量和扫描门显微镜在低温下。我们发现，双层夹杂物可以是金属或绝缘的初始和门控载流子密度的依赖。金属双层作为边缘电流的等电位短路，而紧密间隔的绝缘双层引导电子在单层收缩，这是局部门控使用扫描门探针的流动。
2014-10-27 cond-mat.mes-hall
Optical Properties of Gated Bilayer Graphene Quantum Dots with Trigonal Warping
本研究基于原子级紧束缚模型和Bethe-Salpeter方程，分析了三角翘曲对门控双层石墨烯量子点光学性质的影响，预测了浅限制势下由三个微谷态构成的简并亮激子态。
2024-05-15 cond-mat.mes-hall
Electrically Tunable Fine Structure of Negatively Charged Excitons in Gated Bilayer Graphene Quantum Dots
本文预测了门控双层石墨烯量子点中带负电激子的精细结构，通过原子层面方法计算超百万原子结构的波函数并求解类Bethe-Salpeter方程，发现其具有由谷和自旋自由度产生的十个态，并提议利用发射光谱温度依赖性提取该精细结构。
2023-12-11 cond-mat.mes-hall
Universal scaling of resistivity in bilayer graphene
我们报道了门控双层石墨烯器件的温度依赖的电输运性质。我们看到了一个明显的绝缘行为的证据，由于电子空穴电荷水坑。电阻率随着温度的降低而增加，而迁移率随着温度的降低而降低，这是由于石墨烯中的载流子不均匀性引起的特性。利用单电子隧穿经验公式进行的理论拟合表明，电阻率随标度参数的变化服从普适曲线。的缩放参数被确定为是一个衡量的波动的电子-空穴池分布。
2012-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum transport in double-gated graphene devices
双栅石墨烯器件为理解石墨烯的电学和光学性质提供了重要的平台。在这里，我们提出了单层，双层和三层石墨烯器件与悬浮顶栅的输运测量。在零磁场中，我们观察到pnp结的形成与可调的极性和电荷密度，以及一个可调的带隙在双层石墨烯和一个可调的带重叠在三层石墨烯。在强磁场中，器件的电导被量子化为电导量子的整数和分数值，并且数据与基于pn界面边缘态平衡的模型吻合得很好。
2012-07-24 cond-mat.mes-hall
Gated Tuned Superconductivity and Phonon Softening in Mono- and Bilayer MoS$_2$
在原子二维（2D）极限的超导体是凝聚态社区中持久魅力的焦点。这是因为，随着尺寸的减小，超导体中的无序、波动和相关性的影响在原子2D极限处变得特别突出;因此，这种超导体提供了解决棘手的理论和实验挑战的机会。在这里，基于对单层和双层二硫化钼中的二维超导性的观察，在具有双电层（EDL）门控的MoS $_2$（MoS $_2$）中，我们发现在单层MoS $_2$薄片中实现超导性所需的临界片状载流子密度可以低至0.55 × 10 $^{14}$ cm $^{-2}$，这比以前报道的双层和较厚情况下的值以及我们自己的观察值要低得多。通过从头计算得到的声子色散的进一步比较表明，声子软化的声学模式附近的M点起着关键作用的Bardeen-Cooper Schrieffer（BCS）理论框架内的门诱导超导。这一结果可能有助于丰富对EDL门控二维超导的理解。
2017-10-17 cond-mat.mes-hall
Interband State Transfer in Double-Gated Bilayer Graphene at High Electric Field
University of Geneva（日内瓦大学）；Ohio State University（俄亥俄州立大学）
双门双层石墨烯在高电场下揭示间隙态的物理特性，通过双离子门控技术实现大Δ区域的实验研究。
2026-01-27 cond-mat.mes-hall
Device Model for Graphene Bilayer Field-Effect Transistor
我们提出了一个分析器件模型的石墨烯双层场效应晶体管（GBL-FET）与石墨烯双层作为沟道，背栅和顶栅。该模型考虑了背栅和顶栅偏压对沟道不同部分的电子和空穴费米能以及能隙的影响。利用这个模型，我们计算了GBL-FET的直流和交流源漏电流和冲击和碰撞为主的电子输运的结构参数，偏置背栅和顶栅电压，和信号频率的函数。它示出，有两个阈值电压，$V_{th,1}$和$V_{th,2}$，使直流电流与顶栅电压的关系显着变化取决于是否在顶栅（门控部分）下面的沟道部分填充有电子，耗尽，或填充有空穴。电子散射导致直流和交流电流和跨导的减少，而它的阈值频率的影响很弱。正如所证明的，瞬态充电的门控部分的孔可以显著影响的交流导致其非单调的频率依赖性与最大值在相当高的频率。
2008-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermally activated conductivity in gapped bilayer graphene
这是一个门控双层石墨烯-一种新型的半导体材料，具有可调的带隙的电子输运的理论研究。结果表明，哪一层的赝自旋相干增强了亚带电导率，有利于热激活输运。提出的机制也可以导致非单调的电导率与温度的依赖性在带隙尺寸的顺序为10毫电子伏。这种效应可以在夹在氮化硼中的带隙双层石墨烯中观察到，其中电子-空穴水坑和弯曲声子被强烈抑制。
2012-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous charge-ordered state in Bernal-stacked bilayer graphene
本文提出Bernal堆叠双层石墨烯中存在由层间范德瓦尔斯相互作用与波纹协同诱导的自发电荷有序绝缘态，可解释电阻随栅极电场非单调变化及能隙闭合重开现象。
2024-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic Spin Transport in Dual-Gated Bilayer Graphene
消除非本征自旋弛豫源是实现石墨烯优异的本征自旋输运性能的关键。为此，我们研究电荷和自旋输运在双层石墨烯为基础的自旋阀器件制造的一个新的设备架构，使我们能够进行比较研究，分别调查衬底和聚合物残基的自旋弛豫的作用。首先，在SiO2和BN衬底上制造的自旋阀之间的比较表明，衬底相关的带电杂质，声子和粗糙度不限制当前设备中的自旋输运。接下来，在封装器件中自旋弛豫时间增加5倍的观察结果突出了聚合物残留物对自旋弛豫的重要性。我们观察到的自旋弛豫长度约10 μ m的封装双层与24000 cm 2/Vs的电荷迁移率。自旋弛豫时间的载流子密度依赖性有两个不同的制度; n<4 × 1012 cm-2，其中自旋弛豫时间单调减少载流子浓度的增加，和n>4 × 1012 cm-2，其中自旋弛豫时间表现出突然增加。自旋弛豫时间的突然增加，在电荷输运中没有相应的签名，这表明在电荷中性点附近存在磁共振。我们还展示了，第一次，在我们的双栅极器件架构，完全集成了一系列的封装区域在其设计中的双极pn结的自旋输运。在低温下，观察到自旋信号的强烈抑制，同时诱导的传输间隙，这被解释为自旋通道内的阻抗失配的一种新的表现。
2016-07-21 cond-mat.mes-hall
Switchable giant room-temperature nonlinear Hall effect in Bilayer Graphene
University of Geneva（日内瓦大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
该研究在双离子栅控双层石墨烯器件中观测到可切换的巨量室温非线性霍尔效应，其性能远超同类室温器件，为无结非线性技术提供了理想平台。
2026-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport spectroscopy of ultraclean tunable band gaps in bilayer graphene
本文通过温度激活输运和有限偏压谱学测量研究了栅控双层石墨烯的可调带隙，证明石墨栅控器件具有极低无序和几乎无子带隙态，实现了高达120 meV的超净可调带隙，为半导体应用奠定基础。
2022-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological zero-line mode of bilayer graphene with Rashba spin-orbital coupling and staggered sublattice potentials
研究了具有Rashba自旋-轨道耦合和交错亚晶格势的双层石墨烯中，在不同栅压下两畴界面处的畴壁。识别了不同类型的零线模，包括具有纯自旋滤波效应的零线模。提出了三个不同畴结处的Y形电流分配。
2018-05-11 cond-mat.mes-hall
Large-signal model of the bilayer graphene field-effect transistor targeting radio-frequency applications: theory versus experiment
双层石墨烯是一种很有前途的射频晶体管材料，因为它的能隙可能导致比单层石墨烯更好的电流饱和。由于对该技术的极大兴趣，特别是对于灵活的射频应用，因此获得对该技术的控制需要制定用于漏极电流、电荷和电容的适当模型。在这项工作中，我们已经开发了他们的双栅双层石墨烯场效应晶体管。考虑到双层石墨烯的电子性质，结合适当的场效应模型，考虑了载流子输运的漂移扩散机制。考虑到在金属-双层石墨烯界面处形成肖特基势垒，已经包括了非本征电阻。所提出的模型已基准对实验原型晶体管，讨论的主要数字的优点，针对射频应用。
2015-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resistance noise in electrically biased bilayer graphene
我们证明了双层石墨烯中的低频电阻波动或噪声与其能带结构密切相关，并且当导带和价带之间的间隙为零时显示出最小值。利用双栅双层石墨烯器件，我们独立地调节了零禁带和电荷中性点，这为研究双层石墨烯的低能能带结构、电荷局域化和屏蔽特性提供了一种通用的机制.
2008-12-16 cond-mat.mes-hall
Microwave Photodetection in an Ultraclean Suspended Bilayer Graphene pn Junction
我们探索了双层石墨烯作为低温微波光电探测器的潜力，通过研究在8 K的温度下，在$1-5$ GHz的频率范围内，完全悬浮的清洁双层石墨烯PN结中的微波吸收。我们观察到一个独特的光电流信号，如果该设备被门控到pn制度，而几乎没有信号的单极掺杂的nn或pp制度。最令人惊讶的是，当结的一侧被选通到狄拉克点（电荷中性点CNP）时，光电流强烈地达到峰值，而另一侧保持在高掺杂状态。这与以前使用光辐射的结果不同。我们提出了一个新的机制的基础上的光热效应解释的大信号。它需要接触掺杂和两侧明显不同的传输机制：石墨烯的一侧是弹道的，另一侧是扩散的。通过设计部分扩散和部分弹道器件，光电流可以大大增强。
2017-02-06 cond-mat.mes-hall
Enhanced Logic Performance with Semiconducting Bilayer Graphene Channels
在具有能隙（EG）的石墨烯中实现逻辑电路仍然是石墨烯电子学的主要挑战之一。我们发现，大的传输EGs（>100 meV）可以实现在一个简单的氧化铝钝化顶栅叠层下面的双栅双层石墨烯，直接接触石墨烯沟道，而没有插入缓冲层。随着EG的存在，石墨烯晶体管的电性能显著增强，如通过增强的开/关电流比、亚阈值斜率和电流饱和所表现的。第一次，互补的半导体逻辑石墨烯逆变器被证明比其金属对应物有很大的改进。这一结果可能为间隙工程石墨烯的逻辑应用开辟道路。
2010-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Phenomenological Model for the Quantum Capacitance of Monolayer and Bilayer Graphene Devices
石墨烯纳米结构表现出与三端器件中的栅极延迟相关的固有优势，并且当在量子电容极限下操作时提供额外的益处。在本文中，我们开发了一个简单的模型，捕捉费米能量和温度依赖性的量子电容的单层和双层石墨烯器件。考虑到电子-空穴水坑和通过高斯加宽分布的电子态的可能有限寿命，从加宽的态密度计算量子电容。所获得的结果与最近在门控单层和双层石墨烯器件上的量子电容测量中观察到的许多特征一致。研究了电荷中性点附近的最小量子电容随温度的变化关系。
2011-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Determination of the electronic structure of bilayer graphene from infrared spectroscopy results
我们提出了一个实验研究的红外电导率，透射率和反射的门控双层石墨烯和Slonczewski-Weiss-McClure（SWMc）模型内的理论分析。的红外响应示出由带间和带内跃迁的双层的四个波段之间的相互作用。电荷中性点处的主要导电峰的位置由层间隧穿频率决定。作为栅极电压的函数的该峰值的移位给出关于SWMc模型的不太为人所知的参数的信息，特别是那些负责电子-空穴和亚晶格不对称的参数。这些参数值被证明是一致的，与最近的电子结构计算的双层石墨烯和通常用于块状石墨的SWMc参数。
2008-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
In-situ Raman Spectroscopy of the Graphene / Water Interface of a Solution-Gated Field Effect Transistor: Electron-Phonon Coupling and Spectroelectrochemistry
我们提出了一种新的测量方法，该方法结合了基于4 H-SiC（0001）上外延双层石墨烯的溶液门控场效应晶体管的电学特性与同步拉曼光谱。通过改变栅压，我们观察到了与共振电子-声子耦合有关的拉曼信号。对这些拉曼谱带的分析使得能够提取系统的几何电容和精确计算双层石墨烯的费米能级。有意应用更高的栅极电压使我们能够触发电化学反应，我们通过拉曼光谱原位跟踪。反应表现出部分可逆的字符，如指定的C-H和Si-H振动模式的峰的出现/消失，以及增加/减少的缺陷相关的拉曼D带强度所示。我们的设置提供了一个非常有趣的平台，为未来的光谱电化学研究电诱导吸附过程的石墨烯在微米尺度上。
2015-08-14 cond-mat.mes-hall
Gate tunable optical absorption and band structure of twisted bilayer graphene
我们报道了电选通扭曲双层石墨烯的红外透射测量。光吸收谱清晰地显示出了诸如线性带间吸收台阶的分裂、van Hove奇异跃迁峰的移动以及出现了非常强的价内（导内）带跃迁等显著变化。这些反常的光学行为一致地证明了通过依赖于层的库仑屏蔽由离子凝胶门控产生的非刚性能带结构修改。我们建议，这种屏蔽驱动的能带修改是一种普遍的现象，坚持其他双层晶体一般，建立电气门控作为一种通用的技术，工程的能带结构，并创建新类型的光学反射，可以利用在电光器件的应用。
2019-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport Measurement of Landau level Gaps in Bilayer Graphene
朗道能隙是理解双层石墨烯（BLG）中电子相互作用和破缺过程的重要参数。在这里，我们提出了传输光谱测量LL间隙在双栅悬浮BLG量子霍尔制度的高迁移率。通过使用偏置作为光谱工具，我们测量了填充因子ν={ \pm }4和-2的量子霍尔（QH）态的能隙Δ。当ν=4时，单粒子间隙与磁场B成线性比例，与面外电场E无关。对于破缺态ν=-2，单栅和双栅结构在E=0时的能隙测量值分别为1.1meV/T和0.17meV/T.这两个值之间的差异来自于能隙的E依赖性，表明ν=-2态是层极化的。我们的研究提供了第一次测量的间隙的对称性破缺QH状态在BLG与良好控制的E，并建立了一个强大的方法，可以实现研究类似的状态在其他层状材料。
2014-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport in gapped bilayer graphene: the role of potential fluctuations
我们采用双栅结构来控制双层石墨烯的带隙Δ，并研究了电荷中性点RNP（T）在220至1.5 K范围内的电阻随温度的变化。在5 K以上，RNP（T）在不同的温度范围内由两个热激活过程控制，在5 K以下表现为exp（T3/T）^{1/3}。我们开发了一个简单的模型来解释实验观测，它突出了由势涨落产生的局域态的关键作用。高温导电归因于迁移率边缘的热激活。在大禁带宽度处，激活能接近Δ/2。在中低温下，主要的导电机制是通过局域态的最近邻跳跃和变程跳跃。我们的系统研究提供了一个连贯的理解在带隙双层石墨烯的运输。
2010-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Water-Gated Charge Doping of Graphene Induced by Mica Substrates
我们报告存在的水栅电荷掺杂的原子级平坦的云母基板上沉积的石墨烯。发现在通过微机械剥离kish石墨制备的石墨烯/云母异质堆叠的界面区域中存在约0.4 nm厚的双层单元中的水分子膜。如通过拉曼映射可视化的G和2D带的光谱变化示出云母衬底诱导石墨烯中的强p型掺杂，空穴密度为$(9 \pm 2) \times 1012 cm$ {-2}$。然而，疏水膜有效地阻止界面电荷转移，使石墨烯的空穴掺杂显著减少。扫描开尔文探针显微镜独立证实了水门调制的费米能级由0.35 eV，与光学确定的空穴密度。在这项研究中展示的石墨烯的电子性质的操纵应该作为一个有用的工具，在实现未来的石墨烯应用。
2012-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-frequency gate manipulation of a bilayer graphene quantum dot
我们报告了双栅双层石墨烯量子点的输运数据。在库仑阻塞测量中，发现栅介质Cytop（TM）即使在低温下也提供显著的电子稳定性。此外，我们证明了门操作与方形电压脉冲在频率高达100 MHz，并表明，信号幅度不受电容耦合背栅的存在。
2012-06-19 cond-mat.mes-hall
