Vortices, zero modes and fractionalization in bilayer-graphene exciton condensate
最近讨论的激子凝聚体中的对称偏置的石墨烯双层的实空间配方。我们表明,在连续极限的奇怪的量子化涡旋在这个凝聚绑定正好是一个零模式每谷指数的双层。在全晶格模型中,由于谷间混合,零模略有分裂。我们支持这些结果的晶格哈密顿量的精确数值对角化。我们还讨论了零模对这些涡旋的电荷含量的影响,并推导出它们的一些有趣的性质。
2008-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Experimental detection of vortices in magic-angle graphene
Laboratory for Solid State Physics, ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院固体物理实验室);Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science(国立材料研究所材料纳米架构研究中心);Institute for Theoretical Physics, ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院理论物理研究所);Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院物理系);Quantum Center, ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院量子中心);Research Center for Electronic and Optical Materials, National Institute for Materials Science(国立材料研究所电子与光学材料研究中心)
研究通过在魔角四层石墨烯中实现门控约瑟夫森结,发现临界电流的弗朗霍弗型图案与弱横向筛筛特征相符,观察到涡流在导体中跳跃的现象,揭示了超导态与正常态快速切换的机制。
2024-10-04 cond-mat.mes-hall
Observation of Kekulé vortices induced in graphene by hydrogen adatoms
本研究利用局域探针在石墨烯中观测到氢吸附原子通过谷间散射诱导的 Kekulé 涡旋,并发现双空位等点缺陷可产生无涡旋 Kekulé 键序。
2023-07-13 cond-mat.mes-hall
Electron Viscosity, Current Vortices and Negative Nonlocal Resistance in Graphene
不同的强关联系统的量子临界态的预测功能普遍的碰撞为主的运输类似的粘性流体。然而,这些现象的调查一直受到阻碍,缺乏已知的宏观签名的临界水动力制度。在这里,我们确定涡度作为这样一个签名,并将其与一个容易验证的惊人的宏观输运行为。由粘性流产生的涡能驱动电流对抗外加场,导致负的非局部电压。我们认为,后者可能发挥相同的作用,为粘性制度的零电阻超导。除了提供粘性传输的诊断(将其与欧姆电流区分开来)之外,改变符号的电响应还提供了直接测量粘度与电阻率之比的强大工具。高迁移率石墨烯中强相互作用的电子-空穴等离子体提供了量子临界性和丰富的流体力学现象之间的桥梁。
2016-02-15 cond-mat.mes-hall
Proposed Aharonov-Casher interference measurement of non-Abelian vortices in chiral p-wave superconductors
我们提出了一个基于Aharonov-Casher效应的双路涡旋干涉实验,用于探测手征p波超导体中涡旋的非阿贝尔性质。该效应是基于观察涡流干涉图案后,封闭一个有限的外部可控的幅度内的干扰path. We预测,当干扰的涡流封闭在其路径中的相同的涡流的奇数,干涉图案消失,只有非阿贝尔涡流。当配对涉及两个不同的自旋物种时,我们导出了半量子和全量子涡旋之间的互统计,并表明,值得注意的是,我们的预测仍然适用于一个全量子涡旋包围一个半量子涡旋在其路径上的情况,我们讨论了实验相关的条件下,这些效果可以观察到。
2010-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chiral limit of twisted trilayer graphene
本文用谱论方法研究扭转三层石墨烯 Bistritzer–MacDonald 模型,借助迹公式揭示产生平带的隧穿参数随扭转角处处不连续。
2023-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Shot noise distinguishes Majorana fermions from vortices injected in the edge mode of a chiral p-wave superconductor
拓扑超导体的手征边缘模式支持两种类型的激发:费米子准粒子称为马约拉纳费米子和$π$相域壁称为边缘涡旋。边缘涡旋通过施加到约瑟夫森结的磁通偏置或电压偏置成对地注入到反向传播的边缘模式中。不成对的边缘模式平均携带零电流,但存在依赖于时间的电流波动。我们计算了由一系列边缘涡流产生的散粒噪声功率,发现它随它们的间距而增加-即使间距比核心尺寸大得多,因此涡流不重叠。这种非定域性产生异常的V log V增加的散粒噪声在电压偏置的几何形状,这是一个显着的特点相比,在V的线性马约拉纳费米子散粒噪声。
2020-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Potential-driven eddy current in rippled graphene nanoribbons
众所周知,受到变化的磁场作用的导体中会感应出涡电流。在这里,我们提出了另一种机制,产生纳米尺度的涡电流在波纹石墨烯纳米带(GNRs),这是唯一的电势驱动。特别是,它被发现,在适当的栅极电压下,局部变形可能会引起一些意想不到的全球涡电流,形成涡流的波纹和整个平坦区域的GNR。我们将解释这些在平坦区域的涡旋是量子干涉的非定域性的表现。
2012-12-12 cond-mat.mes-hall
Polarizability and Screening in Chiral Multilayer Graphene
我们计算了多层石墨烯的静态极化率,研究了堆叠排列、载流子密度和现场能量差对石墨烯屏蔽性能的影响。在低密度下,多层石墨烯的能谱由一组手性二维电子系统描述,并且相关的手性性质决定了多层石墨烯的屏蔽性质,其根据手性指数是偶数还是奇数而显示出非常不同的行为。随着密度增加,能谱遵循单层石墨烯的能谱,因此极化率接近单层石墨烯的极化率。石墨烯极化率对手性和分层的定性依赖性表明了不同石墨烯量子相作为手性指数的函数的可能性。
2012-08-13 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
Anomalous inverse Faraday effect for graphene quantum dots in optical vortices
College of Physics, Chongqing University(重庆大学物理学院);College of Information Science and Electronic Engineering, Zhejiang University(浙江大学信息与电子工程学院);Chongqing Key Laboratory for Strongly-Coupled Physics, Chongqing University(重庆大学强耦合物理学重点实验室)
本文报道了线偏振光学涡旋照射下石墨烯量子点的反常逆法拉第效应,发现离轴位置出现与涡旋波前反向旋转的磁矩,揭示轨道角动量转移效率远低于自旋,为二维系统的光学轨道角动量到磁化转换建立了新范式。
2025-09-16 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
Vortices and chirality of magnetostatic modes in quasi-2D ferrite disk particles
在本文中,我们表明,涡旋态不仅可以创建在磁性软的“小”(与偶极和交换能量竞争)的圆柱形点,但也可以在磁饱和的“大”(当交换被忽略)的圆柱形点。与涡旋结构相关的属性变得明显,从分析的限制现象的磁振荡在铁氧体磁盘的磁偶极(非交换相互作用)光谱的主导作用。在这种情况下,标量(静磁势)波函数可以在点的中心具有相位奇异性。一个非零方位角分量的流速演示的旋涡结构。准二维铁氧体圆盘中磁偶极模的手征边缘态保证了涡旋的存在。
2007-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Viscochiral Transport: Chiral Selection of Hydrodynamic Vortices by Berry Curvature
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
该研究预测了新的粘手性电子输运 regime,其空间变化霍尔粘度可调控涡旋,机制通用且对几何不敏感,绘制了相图并表明其在谷极化双层石墨烯中可实验实现。
2026-08-28 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn
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
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 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
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
Family of multilayer graphene superconductors with tunable chirality: Momentum-space vortices nucleated by a ring of Berry curvature
University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学)
研究多层石墨烯中手性超导体的可调性,通过Berry曲率环引发动量空间涡旋。
2025-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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 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
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
h-BN layer induced chiral decomposition in the electronic properties of multilayer graphene
讨论了非对称堆积结构的手征分解。结果表明,沉积在h-BN上的Bernal堆叠石墨烯多层膜的低能电子结构由手征赝自旋二重态组成.如果N是偶数,则h-BN层上的N层石墨烯原料具有N/2个有效双层石墨烯系统和一个有效h-BN层,或者如果N是奇数,则具有(N-1)/2个有效石墨烯双层加上一个由h-BN层改性的石墨烯单层。我们提出的分解过程,我们得到的手征子系统的有效参数表征的递归关系。在这种情况下,有效参数包括层间耦合和现场电位,与仅修改层间耦合的纯石墨烯多层系统相反。我们应用这一程序来讨论克莱因隧穿现象,并定量比较与纯石墨烯多层系统的结果。
2017-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Deterministic creation and braiding of chiral edge vortices
超导体中的马约拉纳零模是位于涡旋核心或束缚在纳米线末端的中隙态。它们是具有非阿贝尔辫子统计的任意子,但当它们不动时,人们不能通过在实空间中交换它们来证明这一点,因此需要间接的方法。作为一个实空间的替代方案,我们建议使用的手征运动沿边界的超导体编织一个移动的涡旋在边缘通道与一个不动的涡旋在散装。测量方案是完全电气和确定性的:边缘涡流($π$ -相域壁)的需求,由电压脉冲在约瑟夫森结和编织与马约拉纳零模式的散装检测时,他们的融合在第二个约瑟夫森结产生的电荷。
2018-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Graphene edge from A to Z - and the origins of nanotube chirality
推导了任意石墨烯边的能量解析表达式。它包含一个“化学相移”,由边缘的化学条件决定。直接原子计算支持关系的普遍性质。对于石墨烯的形成,空隙或条带的形状,这对于在成核阶段通过化学手段选择和控制纳米管手性具有进一步的重要意义。
2010-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Perfect Reflection of Chiral Fermions in Gated Graphene Nanoribbons
我们描述了通过门控金属石墨烯纳米带使用非平衡格林函数方法的理论研究的结果。虽然与量子场论的类比预测完美的传输手征费米子通过门控区在一维,我们发现\emph{perfect reflection}的手征费米子在扶手椅带的特定配置的门。这种效应应该可以在由带电碳纳米管门控的窄石墨烯收缩中测量。
2009-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Vertex renormalization in dc conductivity of doped chiral graphene
石墨烯的显着输运性质不仅来自Dirac类能量色散,而且来自其激发的手性性质,这使得标准半经典玻尔兹曼方法的适用性限制不清楚。在本文中,我们提供了在电子-声子相互作用的情况下,在石墨烯中的输运散射时间的量子推导。通过使用Kubo形式主义,我们明确计算的顶点修正直流电导率保留完整的手征矩阵结构的石墨烯。我们表明,至少在该政权的大化学势的玻尔兹曼图片是合理的,它也是强大的对一个小的子晶格的不等价性,部分破坏的手征性的作用。
2009-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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 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
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
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
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
Chiral Decomposition in the Electronic Structure of Graphene Multilayers
我们发现,任意堆叠的石墨烯多层膜的低能电子结构与最近邻层间隧穿由手征赝自旋二重态。虽然在$N$ -层系统中的双峰数取决于堆叠顺序,但赝自旋手征和总是$N$。$N$ -层堆叠具有对于每个自旋和谷在E=0处的$N$不同的朗道能级,以及量子化霍尔电导率$σ_{xy} = \pm(4 e^2/h)(N/2+n)$,其中$n$是非负整数。
2008-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el