Thermopower of gapped bilayer graphene
我们计算了清洁和不纯的双层石墨烯系统的热电势。通过施加外部电场来打开带隙被示出大大增强双层石墨烯的热电势，其在室温下是单层石墨烯和无带隙双层石墨烯的四倍以上。在自洽玻恩近似下讨论了稀荷杂质散射的影响。还分析了热电势的温度依赖性。
2011-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Preparation of graphene bilayers on platinum by sequential chemical vapour deposition
介绍了一种廉价而灵活的方法，该方法能够通过顺序化学气相沉积在Pt（111）上外延生长双层石墨烯。两个堆叠的石墨烯片的延伸区域通过首先乙烯的热分解和随后的石墨烯的形成来获得。在第二步骤中，足够厚的Pt膜掩埋第一石墨烯层，并充当用于在第三步骤中制造第二石墨烯层的平台。然后，最终退火过程导致第一石墨烯片扩散到表面，直到完成与第二片的双层堆叠。扫描隧道显微镜揭示了双层石墨烯的成功生长，并阐明了莫尔图案的起源。
2018-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Strong Suppression of Electrical Noise in Bilayer Graphene Nano Devices
低频1/f噪声是普遍存在的，并且在纳米器件中主导信噪比性能。在这里，我们研究了单层和双层石墨烯纳米器件的噪声特性，并揭示了双层器件的意想不到的1/f噪声行为。石墨烯是单层石墨，其中碳原子形成2D蜂窝晶格。尽管组成相似，但双层石墨烯（以天然石墨顺序堆叠的两个石墨烯单层）是具有不同能带结构和电性质的独特2D系统。在石墨烯单层中，1/f噪声被发现遵循Hooge的经验关系，其噪声参数与体半导体的噪声参数相当。然而，这种1/f噪声在双层石墨烯器件中被强烈抑制，并且表现出与大多数其他材料不同的对载流子密度的不寻常的依赖性。石墨烯双层中的意外噪声行为与其独特的能带结构相关，该能带结构随两层之间的电荷分布而变化，从而有效屏蔽了由于外部杂质电荷引起的电势波动。这些发现为石墨烯双层在低噪声应用中提供了令人兴奋的机会。
2008-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Quasi-free-standing AA-stacked bilayer graphene induced by calcium intercalation of the graphene-silicon carbide interface
本研究结合低能电子衍射、ARPES与DFT，证明钙在石墨烯-SiC界面插层并完全取代氢终止层，诱导高n型掺杂及AB到AA堆叠的自发转变。
2023-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Excitonic Effects on the Optical Response of Graphene and Bilayer Graphene
我们提出了第一性原理计算的多电子效应的光学响应的石墨烯，双层石墨烯，石墨采用GW-Bethe Salpeter方程的方法。我们发现，共振激子形成在这些二维半金属。共振激子引起的4.5 eV附近的吸收光谱中的一个突出的峰与不同的线的形状和显着的红移峰位置从一个独立的准粒子图片中所产生的带间跃迁的吸收峰。在红外区，我们计算出的每层石墨烯的吸光度近似为常数，2.4%，与最近的实验一致;由于能带结构效应，双层石墨烯具有额外的低频特征。
2009-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Effects of dynamical screening on the BCS-BEC crossover in double bilayer graphene: Density functional theory for exciton bilayers
基于密度泛函理论推导了双层激子系统的能隙方程，并将我们的结果与量子蒙特卡罗模拟和最近的双双层石墨烯实验进行了比较。间隙方程有一个平均场的形式，但包括一个一致的治疗动态屏蔽。我们发现，间隙生存在更高的密度比以前认为从平均场估计，这给出了强有力的迹象表明，在零磁场的双双层石墨烯系统可以被用作模型系统来调查的BCS-BEC交叉。此外，我们表明，约瑟夫森对转移可以是大量的小带隙和密度。
2021-01-20 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of the electrical and lattice thermal transport in monolayer and bilayer graphene
我们从第一性原理计算和玻尔兹曼输运理论（BTE）出发，研究了单层和双层石墨烯的输运性质。我们对单层石墨烯的电阻率研究表明，在一定的化学势范围内，Bloch-Gr ${\rm \ddot{u}}$奈森行为。通过用氮化硼代替石墨烯的碳二聚体，我们预测塞贝克系数增加了两倍。在我们的计算中已经观察到在小电场$\sim 0.3$ eV的影响下双层石墨烯的塞贝克系数的类似增加。具有杂质的石墨烯显示出电导率和迁移率的系统性降低。我们还利用声子BTE计算了单层和双层石墨烯的晶格热导率，在300-700 K的温度范围内与实验数据吻合得很好。
2017-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Inducing energy gaps in graphene monolayer and bilayer
在本文中，我们提出了一种机制，在石墨烯及其双层的光谱中的能隙的诱导，当这两种材料覆盖有水和氨分子。所获得的能隙在20-30毫电子伏的范围内，与石墨烯双层的实验研究中发现的值相容。我们进一步表明，结合能是足够大的吸附的分子保持即使在室温下。
2008-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Nano-Stitching of Graphene Bilayers: A First-Principles Study
提出并研究了一种纳米缝合的方法对石墨烯双层膜进行修饰。在此基础上，得到了四种低能碳同素异形体，即“虫孔石墨烯”同素异形体，并利用第一性原理研究了它们的结构、稳定性和电子性质.我们发现，所有这些虫洞石墨烯的同素异形体是更有利的比graphdiyne和动态稳定。与碳纳米管和富勒烯类似，这些石墨烯同素异形体有望作为二维周期性纳米胶囊，用于封装磁性原子或功能团簇，用于各种应用。
2015-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Structure of Bilayer Graphene: A Real-space Green's Function Study
本文基于有效质量近似，推导了双层石墨烯自由格林函数（传播子）的实空间解析表达式。格林函数具有高度的空间各向异性和三重旋转对称性。计算的局域态密度（LDOS）的一个完美的双层石墨烯产生的主要特点，观察到的扫描隧道显微镜（STM）图像的石墨在低偏置电压。一些预测的LDOS的功能可以通过STM测量验证。此外，我们还利用多重散射理论计算了含空位的双层石墨烯的LDOS。我们观察到干涉图样主要由传播子的本征性质和空位的对称性决定。
2006-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Structure of Superconducting Ca-intercalated Bilayer Graphene/SiC studied using Total-Reflection High-Energy Positron Diffraction
利用全反射高能正电子衍射技术研究了SiC（0001）衬底上超导钙插层双层石墨烯的原子结构。通过将实验摇摆曲线与使用全动力学理论计算的各种结构模型的摇摆曲线进行比较，我们发现Ca原子插入石墨烯缓冲层间，而不是两个石墨烯层之间。从输运测量，超导转变被观察到在Tc_onset = 4K的这种结构。这项研究是第一个明确确定的原子排列和超导电性之间的关系，在钙插层双层石墨烯。
2019-10-23 cond-mat.mtrl-sci
High On/Off Ratios in Bilayer Graphene Field Effect Transistors Realized by Surface Dopants
双层石墨烯显示出可通过外部电场调节的带隙的独特性质使得各种不同的器件概念具有用于电子、光电和传感器应用的新颖功能。到目前为止，基于双层石墨烯的场效应晶体管的操作需要两个单独的栅极来改变沟道的电导并产生带隙。在本文中，我们报告了一种方法，以增加在单栅双层石墨烯场效应晶体管的开/关比吸附质掺杂。石墨烯上侧上的吸附物掺杂剂建立垂直于石墨烯表面的位移场，破坏两个石墨烯层的反转对称性。低温测量表明，增加的开/关比是由迁移率间隙的开放引起的。除了场效应晶体管之外，所提出的方法还可以用于其他基于双层石墨烯的器件，如用于THz到红外辐射的光电探测器、化学传感器和更复杂的结构，如反点或超晶格，其中必须创建人工潜在景观。
2011-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Interlayer Configurations in Twisted Bilayers of Folded Graphene
单层石墨烯的折叠导致新的层状系统，称为扭曲双层石墨烯（TBG），通常显示出一定的层间旋转远离晶体学排列。我们在这里提出了一个原子力显微镜研究折叠石墨烯，揭示了出乎意料的大扭曲角依赖调制的~3埃的层间距离。在TBG表面，我们发现增强摩擦归因于超润滑性之间的无公度层。在弯曲的边缘，曲率半径与折叠的长度成比例，这与早期对碳纳米管的研究一致。
2016-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Ion irradiation tolerance of graphene as studied by atomistic simulations
由于石墨烯对气体分子是不可渗透的，同时对高能离子是透明的，因此已建议将其作为用于将高真空离子束系统与保持在环境条件下的靶分离的窗口材料。然而，石墨烯膜中的辐射诱导损伤的积累可能导致其机械失效。使用原子模拟，我们表明，即使在高空位浓度的辐照石墨烯没有显示出这种不稳定的迹象，表明石墨烯窗口的相当大的鲁棒性。我们进一步表明，在石墨烯的辐射损伤的上限和下限的估计可以使用一个简单的模型。
2012-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
An Extended Huckel Theory based Atomistic Model for Graphene Nanoelectronics
提出了一种基于自旋限制扩展休克尔理论（EHT）的原子模型来模拟石墨烯器件的电子结构和I-V特性。该模型被应用到锯齿形和扶手椅型石墨烯纳米带（GNR），有和没有氢钝化，以及双层石墨烯。进一步计算了纳米带宽度方向和双层方向上的电场，以显示电子结构的改变。最后，EHT哈密顿量和NEGF（非平衡格林函数）的形式主义被用于顺磁锯齿形GNR显示2 e2/h的量子电导。
2008-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Diamondization of Graphene and Graphene-BN Bilayers: Chemical Functionalization and Electronic Structure Engineering
本文基于第一性原理计算，系统研究了石墨烯双层和石墨烯-BN杂化双层的功能化诱导金刚石化反应。通过单面功能化，金刚石结构是磁性半导体。有趣的是，如果双层的两侧都被官能化，金刚石化变得自发而没有障碍。另一方面，当双层石墨烯的底层被单个六方BN层取代时，金刚石化结构变成双金属。可调的电子和磁性为构建基于石墨烯的电子和自旋电子学器件开辟了新的途径。
2011-12-21 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Atomistic quantum transport modeling of metal-graphene nanoribbon heterojunctions
我们在原子自洽薛定谔/泊松方案中计算了金属-石墨烯纳米异质结的量子输运。注意力都支付在界面结合的化学方面，以及沿带状长度的一维静电。带弯曲和掺杂效应强烈影响的输运性质，引起电导不对称和选择性抑制的子带形成。在高功函数Au、Pd和Pt电极的情况下，结静电和p型特性驱动导电机制，而在Al的情况下，接触电阻成为主导。
2010-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman spectra of bilayer graphene to probe the electrostatic environment
计算了双层石墨烯的拉曼位移、展宽和相对拉曼强度随电子浓度的变化。我们包括声子频率的动力学效应，我们考虑了由外部电场引起的双层石墨烯的能带结构中的间隙。我们表明，从门控双层石墨烯的拉曼光谱的分析，它是可能的定量识别来自大气和基板的电荷量。这些发现表明，双层石墨烯的拉曼光谱可以用来表征少层石墨烯的静电环境。
2009-09-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Effect of Ultrahigh Stiffness of Defective Graphene from Atomistic Point of View
在低维材料中，宏观固体中点缺陷影响下的机械刚度退化的众所周知的效应可以有争议地逆转。使用原子模拟，我们在这里表明，单层石墨烯薄膜可以充分硬化的单空位缺陷在一个微小的浓度。我们的结果与最近的实验数据吻合良好，并表明机械刚度增加的效果主要来自于特定的键分布在周围的单空位缺陷区域。我们表明，这种不寻常的机械响应是存在特定单空位的特征，而其他类型的点缺陷，如双空位，555-777和Stone-Wales缺陷，导致石墨烯机械刚度的普通退化。
2015-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomistic hartree theory and crystal field of twisted double bilayer graphene near the magic angle
扭曲双层石墨烯（tDBLG）是一种莫尔材料，最近由于在魔角附近观察到相关相位而引起了人们的极大兴趣。我们进行原子Hartree理论计算，研究正常状态下电子-电子相互作用的作用。与扭曲双层石墨烯（tBLG）相比，我们发现这种相互作用不会导致电子能带结构的显著掺杂依赖性变形。然而，在垂直电场存在下，相互作用对电子结构起着重要作用，因为它们屏蔽了外场。最后，我们分析了Hartree势对晶体场的贡献，即内外层的在位能量差。我们发现从Hartree理论得到的在位能量具有相同的符号，但较小的幅度相比，在以前的研究中，在现场的能量是通过拟合紧束缚的结果从头计算密度泛函理论（DFT）能带结构。为了理解这种定量差异，我们分析了从头算Kohn-Sham势从DFT得到的，发现一个微妙的相互作用的电子-电子和电子-离子相互作用决定了现场电位的大小。
2022-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Wafer Scale Homogeneous Bilayer Graphene Films by Chemical Vapor Deposition
双层石墨烯中电场诱导的带隙开放的发现为制造半导体石墨烯打开了新的大门，而无需积极的尺寸缩放或使用昂贵的衬底。然而，迄今为止，双层石墨烯样品仅限于μ m尺寸尺度，并且晶片级双层石墨烯的合成面临巨大挑战。在这里，我们报告均匀的双层石墨烯薄膜超过至少2英寸× 2英寸的面积，通过化学气相沉积在铜箔上合成，随后转移到任意基板。通过拉曼光谱、原子力显微镜（AFM）和透射电子显微镜（TEM）证实了石墨烯膜的双层性质。重要的是，空间分辨拉曼光谱证实双层覆盖率超过99%。通过对双栅极双层石墨烯晶体管的电输运测量进一步支持膜的均匀性，其中在98%的器件中观察到带隙开放。
2010-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning electronic properties and contact type in van der Waals heterostructures of bilayer SnS and graphene
采用第一性原理计算，研究了SnS/graphene双层异质结、SnS/graphene双层异质结（AA-堆叠）、SnS/graphene双层异质结（AB-堆叠）和SnS/graphene单层异质结（vdW）的结构和电子性质. vdW异质结构的所有组分的电子性质都得到了很好的保留，这反映了vdW相互作用的弱点。在双层SnS/石墨烯和双层SnS/双层石墨烯（AA堆叠）的情况下，形成欧姆接触，其可以通过施加外部电场首先转变为p型，然后转变为n型肖特基接触。计算结果表明，在SnS/石墨烯（AB-堆叠）双层异质结构的界面处也形成了欧姆接触，但有趣的是，通过施加垂直电场，发生了从半金属/半导体接触到半导体/半导体接触的转变，这可以增强其光学特性。或者，在单层SnS/石墨烯/单层SnS vdW异质结构中，建立p型肖特基接触，其在施加的电场下变为欧姆接触。我们的研究结果清楚地表明，vdW异质结构的电子特性可以有效地调节由外部电场，这是重要的，在设计新的纳米电子器件。
2023-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Specific Heat of Twisted Bilayer Graphene
研究了单层、双层和扭曲双层石墨烯的声子比热。计算采用Born-von Karman晶格动力学模型计算层内原子相互作用和层间球对称原子间势。我们发现，在温度T<15 K时，比热随温度变化为T^n，其中对于石墨烯，n = 1，对于双层石墨烯，n = 1.6，对于扭曲双层石墨烯，n = 1.3。声子比热揭示了双层石墨烯中对扭曲角的有趣依赖性，这在低温下特别明显。结果表明，声子工程的层状材料的热性能通过扭曲的原子平面的可能性。
2014-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Berry phase shift from 2 $π$ to $π$ in Bilayer graphene by Li-intercalation and sequential desorption
我们发现，当A-B堆叠的双层石墨烯在真空中经历锂的嵌入和锂的脱附过程时，双层石墨烯的Berry相由Shubnikov-de Haas振荡估计的2 $π$转变为2.此外，这种经处理的双层石墨烯的迁移率比原始双层石墨烯的迁移率增加约四倍，约8，000 cm 2/V $\cdot$ s。这主要是由于散射时间的增加和回旋质量的减少，这可以解释为双层石墨烯的堆叠结构从A-B到A-A的变化的结果，对应于从抛物线到线性带色散的变化。
2017-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable band gaps in bilayer graphene-BN heterostructures
研究了外加电场对六方氮化硼片层间双层石墨烯带隙的影响。利用密度泛函理论，我们表明，间隙是连续可调的从0到0.2 eV，是强大的堆叠无序。此外，氮化硼片不改变自支撑双层石墨烯的基本响应，除了额外的屏蔽。计算表明，石墨烯-氮化硼异质结构可以为石墨烯基电子器件提供可行的途径。
2010-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Novel mid-infrared plasmonic properties of bilayer graphene
我们研究了Bernal堆叠双层石墨烯的中红外等离子体响应。与单层对应物不同，双层石墨烯可容纳光学活性声子模式和红外频率下的共振带间跃迁。它们强烈地改变了双层石墨烯的等离子体性质，导致Fano型共振、红外声子吸收的巨等离子体增强、光学透明性的窄窗口以及比经典等离子体更高能量的新等离子体模式。
2014-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mechanical properties of polycrystalline graphene based on a realistic atomistic model
石墨烯目前只能通过化学气相沉积法大量生长，这种方法可以产生多晶样品。在这里，我们描述了一种方法来构建现实的多晶石墨烯样品的原子模拟，并将其应用于研究其机械性能。我们发现，裂纹起始于晶界相遇的点，然后主要在锯齿形或扶手椅方向通过晶粒传播，与最近的实验工作一致。与早期的理论预测相反，我们观察到正态分布的本征强度（约为单晶石墨烯的50%）和失效应变，它们不依赖于晶粒之间的取向差角。外推的晶粒尺寸超过15纳米的结果在一个失败的应变约0.09和杨氏模量约600 GPa。当晶界交汇点被识别为Griffith裂纹时，强度的降低可以用传统的连续介质模型来充分解释。
2012-05-07 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
A Movable Valley Switch Driven by Berry Phase in Bilayer Graphene Resonators
自从Berry相被发现以来，它在许多量子系统中起着重要的作用。在有间隙的Bernal双层石墨烯中，Berry相可以从0到2pi连续调谐，这为探索可调谐Berry相的物理现象提供了独特的机会。在这里，我们报告了在可移动双层石墨烯pn结谐振器中Berry相诱导的谷分裂和交叉的实验观察。在我们的实验中，双层石墨烯谐振器是通过结合扫描隧道显微镜针尖的电场和双层石墨烯的间隙产生的。垂直磁场使共振器中束缚态的Berry相位从0连续变化到2 π，并导致双层石墨烯中两个不等效谷的Berry相位差。因此，我们观察到巨大的谷分裂和不寻常的谷交叉的最低束缚态。我们的研究结果表明，双层石墨烯谐振器可以用来操纵谷电子学中的谷自由度。
2019-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band Structure Mapping of Bilayer Graphene via Quasiparticle Scattering
垂直电场打破了Bernal堆叠的双层石墨烯的层对称性，导致带隙的打开和载流子的有效质量的修改。使用扫描隧道显微镜和光谱学，我们研究驻波的局域态密度的双层石墨烯形成的散射从双层/三层边界。准粒子干涉性质由双层石墨烯能带结构控制，允许直接局部探测双层石墨烯的能带结构的演化作为电场的函数。我们提取Slonczewski-Weiss-McClure模型紧束缚参数为$γ_0 = 3.1$ eV、$γ_1 = 0.39$ eV和$γ_4 = 0.22$ eV。
2014-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Core-level spectra from bilayer graphene
我们推导出掺杂的自支撑双层石墨烯的芯能级光谱。给出了两个石墨烯片中掺杂浓度$10^{12}\rm{cm}^{-2}$、$10^{13}\rm{cm}^{-2}$和$10^{14}\rm{cm}^{-2}$的所有九种组合的数值结果，并将结果与单层石墨烯的参考光谱进行了比较。我们进一步讨论了单粒子带间和带内激发在$ωq$ -平面的频谱，并显示如何修改的集体模式的色散曲线在双层系统。
2015-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Visualizing Atomic-Scale Negative Differential Resistance in Bilayer Graphene
利用扫描隧道显微镜研究了碳化硅衬底上双层石墨烯的原子尺度隧穿特性。高分辨率的隧道光谱揭示了一个意想不到的负微分电阻（NDR）在狄拉克能量，空间上变化的单层石墨烯的单个单元电池内。在横向电场作用下，双层石墨烯的电子能谱中出现了两个近能隙范霍夫奇异点，它们强烈地局域在不同层的两个亚晶格上，从而解释了负折射的起源.此外，发现隧道接触附近的缺陷通过电子干涉强烈影响NDR。我们的结果提供了一个原子水平的理解量子隧穿在双层石墨烯，并构成了一个有用的一步，石墨烯为基础的隧穿器件。
2013-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spatial variation of energy gap and Landau levels around gapped bilayer graphene domain walls
与石墨烯单层相比，双层石墨烯包含额外的石墨烯片，因此具有额外的自由度，使其成为出现复杂电子状态的独特系统。在这里，我们表明，有两种类型的畴壁，即，在带隙的石墨烯双层膜中，畴壁和势畴壁的耦合，使得双层膜的微观电子性质在空间上发生变化。耦合畴壁分隔具有不同层间耦合强度的两个石墨烯双层区域，并且势畴壁是分隔两个层之间具有不同化学势的两个相邻区域的边界。我们提出了一个显微镜下的研究，使用扫描隧道显微镜和光谱学，在两种类型的畴壁。定义明确的畴壁使我们能够在空间上解决它们周围的能隙和朗道能级，这显示出超出当前理论模型预期的新颖行为。我们的研究结果表明，石墨烯双层可能表现出奇异的电子特性相关的微观对称性的两个层。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomistic modelling of friction of Cu and Au nanoparticles adsorbed on graphene
我们提出了经典的分子动力学计算的行为的铜和金纳米粒子的石墨烯片，剪切与恒定施加的力$F_{\rm a}$。从衬底作用在颗粒上的力$F_{\rm s}$取决于纳米颗粒的材料（Au或Cu），并且表现出对时间的依赖性，我们将其归因于金属纳米颗粒表面原子位置与石墨烯晶格之间的局部可折叠性。作用在Au纳米颗粒上的$F_{\rm s}$（摩擦力）的时间平均值随着接触面积线性增加，具有接近实验可观察到的斜率。提出了一个定性模型来解释观察到的结果。
2013-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Scaling Properties of Flexible Membranes from Atomistic Simulations: Application to Graphene
结晶膜的结构和热力学特征是正态-正态关联函数G（q）的长波行为。我们计算G（q）的蒙特卡罗和分子动力学模拟的准谐波模型势和石墨烯的现实潜力。为了访问有限大小的系统（高达40000个原子）的长波长限制，我们引入了基于集体原子移动（波移动）的蒙特卡罗采样。我们发现一个幂律行为$G(q)\propto q^{-2+η}$具有相同的指数$η\approx 0.85$为两个潜在的。这一发现从微观方面支持了连续介质方法中膜的标度理论的充分性，即使是对于像石墨烯这样非常刚性的材料。
2009-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Scattering of charge carriers by point defects in bilayer graphene
发展了双层石墨烯中大量手征费米子在径向对称势作用下的散射理论。结果表明，当电子波长远大于势半径时，散射截面与电子波长成正比。这导致迁移率与电子浓度无关。与单层的情况相比，中性和带电缺陷通常与双层石墨烯的电阻率同样相关。
2007-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Screening in gated bilayer graphene via variational calculus
我们使用变分法分析了双层石墨烯对外部横向电场的响应。在Falkovsky最近的一篇论文[Phys. Rev. B 80，113413（2009）]中，先前的尝试被证明是有缺陷的。我们的计算再次肯定了我们[E. McCann，Phys.Rev.B74，161403（R）（2006）]。最后，我们推广这些原始结果来描述一个双栅双层石墨烯器件。
2010-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport in gapped bilayer graphene: the role of potential fluctuations (Supplementary Information)
arXiv的在线补充信息：1008.0783
2010-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of carrier transport in bilayer graphene
我们开发了一个理论的密度，无序，和温度依赖的双层石墨烯的电导率在存在的长程带电杂质散射以及一个额外的短程无序的独立起源，建立这两个散射机制有助于显着确定双层输运性质。我们发现，虽然双层石墨烯的强屏蔽性能导致与相应的单层情况下的定性差异，这两个系统表现出线性密度依赖的导电性在高密度和最小的石墨烯导电性行为周围的电荷中性点，由于形成不均匀的电子空穴水坑诱导的随机带电杂质中心。
2009-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Phonons in Twisted Bilayer Graphene
我们从理论上研究了不同旋转角度下AA-堆叠、AB-堆叠和扭曲双层石墨烯中的声子色散。计算采用Born-von-Karman模型计算层内原子间相互作用，采用Lennard-Jones势计算层间相互作用。结果表明，堆积阶数对离面声学声子模的影响最大。扭曲双层石墨烯和AA-或AB-堆叠双层石墨烯中的声子态密度的差异出现在声子频率范围90 - 110 1/cm中。扭曲双层石墨烯导致新的声子分支的出现-称为纠缠声子-其起源于布里渊区中来自不同高对称方向的声子模式的混合。纠缠声子的频率强烈地依赖于旋转角，并且可以用于非接触识别石墨烯样品中的扭转角。所得到的结果和表列的频率的声子在扭曲的双层石墨烯的实验拉曼数据的解释和确定这些材料系统的热导率是重要的。
2013-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing the Electronic Structure of Bilayer Graphene by Raman Scattering
采用不同激光激发能的共振拉曼光谱研究了双层石墨烯的电子结构。实验测量了石墨的Slonczewski-Weiss-McClure模型的参数值，其中一些参数值与以前报道的石墨的参数值有很大的不同，特别是与电子和空穴的有效质量差有关的参数值。从实验数据中也得到了双层石墨烯中两个TO声子分支的分裂。我们的研究结果具有双层石墨烯电子器件的影响。
2007-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge states of graphene bilayer strip
分析了锯齿形双层带的电子结构。计算了双层条带的电子能谱。得到了边缘态带平坦度与双层膜宽度的关系，并解析计算了费米能级的态密度。结果表明，它具有依赖于双层带的宽度的奇异性。在费米能以下和以上的态密度也存在不对称性。
2012-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Morphology of graphene flakes in Ni-graphene nanocomposites and its influence on hardness: an atomistic study
采用分子动力学模拟研究了石墨烯片对镍-石墨烯复合材料强度的影响。而不是引入薄片作为平坦的结构到镍基体中，因为它是常见的在现有的研究中，我们将它们引入到加热的液体镍，并让结构平衡在14 ns的分子动力学运行，这些结构，然后淬火，以获得复合材料。通过改变片状边缘原子与Ni基体的相互作用，得到两种不同的片状形貌-褶皱与平坦。的机械性能，特别是复合材料的硬度，通过模拟纳米压痕试验进行了研究。片状形貌影响复合材料的塑性和硬度。起皱的薄片显示出比扁平薄片更高的吸收位错的潜力，导致复合材料的硬度显著降低。石墨烯边缘原子和Ni基体之间的相互作用的变化对位错活动和硬度没有影响。此外，我们证明了在塑性区中的高石墨烯含量导致位错吸收增加并削弱复合材料。
2021-08-04 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
High thermoelectric performance in excitonic bilayer graphene
我们考虑了激子效应对AB-堆叠双层石墨烯热性质的影响。计算是基于通常的哈伯德模型在半填充的双层推广。在没有任何低能量假设的情况下，使用全相互作用带宽。我们获得了异常高的值的电子品质因数，即使在室温下，这是非常有前途的AB-双层结构的热电应用。我们讨论了层间库仑相互作用和温度对双层石墨烯中不同热参数的影响，并强调了电荷中性点在热性质和激子绝缘体转变场景中的作用。热电转换效率的计算值表明AB-双层石墨烯的高性能器件应用的可能性。
2021-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Klein Tunneling and Berry Phase $π$ in Bilayer Graphene with a Band Gap
无带隙双层石墨烯中的Klein隧穿，即垂直于PN结注入的电子的完美反射，预计在存在由外部栅极引起的能带隙的情况下消失。我们从理论上证明了在带隙的双层石墨烯中仍然存在Klein效应，条件是n和p区的带隙平衡，使得电子赝自旋的极化具有相同的垂直于双层平面的分量.我们将克莱因效应归因于Berry相$π$（而不是双层石墨烯的常规值$2 π$）以及电子-空穴和时间反转对称性。Klein效应和Berry相$π$可以在电子Veselago透镜中识别，电子Veselago透镜是基于石墨烯的电子光学的重要组件。
2011-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tetrahedral Bonding in Twisted Bilayer Graphene by Carbon Intercalation
基于量子化学从头计算方法，我们研究了碳对扭曲双层石墨烯的插层效应。令人惊讶的是，我们发现，当插入剂放置在两层之间的某些区域时，会将两层中的原子拉得更近，并且该过程在能量上也是有利的。这是因为在超晶胞的这些区域中，局部环境允许嵌入物与层中最近的原子形成四面体键合。用碳嵌入AB-或AA-双层石墨烯不会产生这种效应;因此，这种非平凡效应的起源是使用碳作为嵌入剂和使用扭曲的双层石墨烯作为主体。这为操纵双层和多层范德华异质结构并以非常规方式调整其特性开辟了新的途径。
2016-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dielectric screening and plasmons in AA-stacked bilayer graphene
在无规相位近似下研究了AA-堆叠双层石墨烯的屏蔽特性和集体激发（等离子体激元）。而在单层石墨烯和AB-堆叠的双层石墨烯中的长寿命的等离子体激元可以仅存在于掺杂的样品中，我们发现相干等离子体激元可以分散在AA-堆叠的双层石墨烯{ \it即使在没有掺杂的情况下}。此外，我们表明，特征低能量色散关系是不受载流子数量的变化，除非掺杂样品的化学势超过层间跳跃能量。我们进一步考虑的外部电场施加垂直的层的效果，并显示如何的模式的色散可以通过施加栅极电压进行调谐。
2013-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling Energy Gap of Bilayer Graphene by Strain
使用第一性原理计算，我们表明，机械可调的电子能隙是可实现的双层石墨烯，如果不同的均匀应变施加到两个层。结果表明，通过调节这些应变的大小和方向，可以简单地控制能隙的大小。我们还表明，这种效果源于应变诱导的赝标势在石墨烯中的发生。当将具有不同强度的均匀应变施加到双层石墨烯的每一层时，可以在没有任何外部电子源的情况下产生跨两层的横向电场，从而打开能隙。结果表明，一个简单的机械方法实现赝电磁在石墨烯和提出了一种可行的方法来制造基于双层石墨烯的机电器件。
2010-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Tunnelling in Twisted Graphene Bilayer
电子沿势垒法线方向入射时，在石墨烯单层中的完全透射和在Bernal石墨烯双层中的完全反射被看作是Klein佯谬的两个体现。在这里，我们展示了克莱因悖论的一个新的和独特的化身。由于所涉及的准粒子的不同手性，扭曲石墨烯双层中的手性费米子显示出可调节的垂直入射手性隧穿概率：通过控制势垒的高度或入射能量，它们可以从完全隧穿变为部分/完全反射，反之亦然。除了解决具有不同手性的手性费米子如何通过势垒隧道的基本物理问题外，我们的研究结果还提供了一种简单的途径来调整扭曲石墨烯双层的电子特性。
2013-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Coexistence of van Hove Singularities and Superlattice Dirac Points in a Slightly Twisted Graphene Bilayer
我们考虑了轻微扭曲的石墨烯双层的电子结构，并在连续近似下显示了范霍夫奇点（VHS）和超晶格狄拉克点的共存。石墨烯叠石墨烯莫尔图案产生周期性电子势，由于载流子的手性性质，这导致超晶格狄拉克点的出现。由于扭曲石墨烯双层的实结构和倒易结构的不同，其子晶格交换偶结构和奇结构（两种公度结构）导致了超晶格Dirac点的两种不同结构。我们进一步计算了应变对扭曲石墨烯双层的低能电子结构的影响，并证明了应变对VHS位置的影响。
2013-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Screening and gap generation in bilayer graphene
本文提出了激子绝缘体中能隙产生和库仑屏蔽的完全自洽处理方法。该方法是基于相关的动力学变量的运动方程结合变分方法。应用理论的双层石墨烯的模型系统，一个激子基态的间隙超过10毫电子伏的预测。
2013-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling the Interlayer Coupling of Twisted Bilayer Graphene
扭曲双层石墨烯的层间耦合会显著影响其电子能带结构。目前在实验中需要克服的挑战是如何精确控制耦合，从而调整双层石墨烯的电子特性。在这里，我们描述了一种简便的方法来调制的局部层间耦合的单分子磁铁吸附到扭曲的双层石墨烯和报告的表征其电子能带结构使用扫描隧道显微镜和光谱。在隧穿谱中观察到了低能范霍夫奇异性和超晶格狄拉克锥，分别由层间耦合和石墨烯-石墨烯叠栅引起。我们的实验表明，两个VHS的能量差，这反映了层间耦合的大小，可以通过调整的局部覆盖密度的吸附。
2012-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pinning and switching of magnetic moments in bilayer graphene
利用非限制性Hartree-Fock方法研究了双层石墨烯中晶格空位引起的局域态的磁性。我们表明，与现实的参数值和实验可访问的栅极电压，我们可以有一个非极化和完全极化系统之间的磁切换。
2009-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Creating molecular structures from bilayer graphene and other materials
我们展示了一种新技术，用于创造独特形式的纯sp2键合碳和前所未有的杂分子。这些新的结构，我们称之为雕刻烯，是通过从双层石墨烯，异质双层或多层材料中雕刻选定的形状并允许形状自发重建而形成的。最简单的雕塑烯在拓扑学上相当于一个环面，其尺寸与富勒烯相当。这些新的分子结构的拓扑结构是稳定的原子尺度的缺陷。
2015-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
