Quantum oscillations observed in graphene at microwave frequencies
P. Jiang, A. F. Young, W. Chang, P. Kim, L. W. Engel, D. C. Tsui
我们已经测量了机械剥离的石墨烯在高达8.5 GHz的频率下的微波电导。在4.2 K的电导表现出量子振荡，是独立的频率。
We have measured the microwave conductance of mechanically exfoliated graphene at frequencies up to 8.5 GHz. The conductance at 4.2 K exhibits quantum oscillations, and is independent of the frequency.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Microwave and millimeterwave electrical permittivity of graphene monolayer
实验研究了石墨烯单层在5-40 GHz范围内的有效介电常数，该范围包括微波和毫米波频谱的较低部分。使用放置在沉积在Si/SiO2上的石墨烯单层薄片上的耦合共面波导进行测量。与一些初始预测相反，石墨烯单层的有效介电常数在上述频率范围内略有下降，平均值为3.3。
A ballistic graphene superconducting microwave circuit
约瑟夫森结（JJ）是微波量子线路的基本元件，如可调谐腔、量子比特和参量放大器。最近开发的封装的石墨烯JJ，具有在微米距离尺度上延伸的超电流，作为量子线路的新构建块具有令人兴奋的潜在应用。尽管如此，该技术的微波性能尚未被探索。在这里，我们展示了一个微波电路的基础上弹道石墨烯JJ嵌入在超导腔。我们直接观察到一个门可调约瑟夫森电感通过设备的谐振频率，并使用一个详细的RF模型，我们提取这个电感定量。我们还观察到器件的微波损耗，并将其转化为μeV能量尺度下结的子隙电阻，这在DC测量中是不可访问的。我们在这里观察到的微波性能表明，石墨烯约瑟夫森结是实现相干量子线路的可行平台。
Graphene optomechanics realized at microwave frequencies
腔光学力学已经成为研究光与微机械运动通过辐射压力相互作用的平台。在这里，我们观察到这种现象与石墨烯机械谐振器耦合到电磁模式。我们测量热运动和反作用冷却耦合到一个微波片上腔的双层石墨烯谐振器。我们在24 MHz下检测到最低的弯曲模式，低至50 mK，对应于大约40个机械量子，代表了比石墨烯谐振器迄今为止记录的声子占用低近三个数量级。
Graphene microwave transistors on sapphire substrates
我们已经开发了在微波频率下工作的蓝宝石衬底上的金属氧化物石墨烯场效应晶体管（MOGFET）。对于单层膜，我们得到的渡越频率高达~ 80 GHz的栅极长度为200 nm，和功率增益的最大频率约为3 GHz的这个特定的样品。鉴于蓝宝石上纳米结构的电荷噪声大幅降低，以及这种材料在低温下的高稳定性和高性能，我们的蓝宝石MOGFET非常适合低温宽带低噪声放大器。
Disordered graphene and boron nitride in a microwave tight-binding analog
介绍了利用微波测量技术对六方结构石墨烯进行测量的实验。夹在两块金属板之间的耦合介质盘的最低横向电共振建立了紧束缚配置。研究了具有少量圆盘的系统的最近邻耦合近似。利用高灵活性的磁盘的位置，在狄拉克点上的石墨烯晶格中引入的无序的后果进行了研究。使用两种不同类型的磁盘，氮化硼类结构（具有两个原子基础的六边形晶格）被实现，显示出带隙的外观。
Optomechanical coupling between a multilayer graphene mechanical resonator and a superconducting microwave cavity
由诸如石墨烯的二维晶体制成的机械谐振器的低质量密度、高频率和高品质因数的组合使得它们对于力感测/质量感测中的应用以及探索机械运动的量子机制具有吸引力。具有超导腔的微波光力学提供了精确的位置灵敏度，并且能够在量子基态中制备和检测机械系统。在这里，我们展示了一个多层石墨烯谐振器与高$\textit{Q}$超导腔之间的耦合，其品质因数高达220，000。利用热机械噪声作为校准，我们实现了17 fm/ $\sqrt{\text{Hz}}$的位移灵敏度。光机械耦合表现为光机械诱导反射（OMIR）和吸收（OMIA）的微波光子。我们观察到17分贝的机械微波放大和强大的光机械反作用的签名。我们提取的协同$C$，耦合强度的表征，定量地从测量没有自由参数，并找到$C=8$，有希望的石墨烯运动的量子制度。
Manipulation of edge states in microwave artificial graphene
边缘态是理解石墨烯纳米带输运性质的一个重要因素。我们实验研究了三个主要的边缘：锯齿形，胡须，扶手椅单轴应变下的边缘状态的存在和内部结构。实验是在人造微波石墨烯片上进行的，其中波函数是通过直接成像获得的。我们表明，单轴应变可以用来操纵的边缘状态：一个单一的参数控制它们的存在和它们的空间扩展到带。通过结合紧束缚的方法和拓扑参数，我们提供了一个准确的描述我们的实验结果。在两条边的交点处出现了一种新的零能态，即角点态。
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。
Coupling graphene mechanical resonators to superconducting microwave cavities
石墨烯是用于纳米机械装置的有吸引力的材料，因为它允许特殊的性质，例如高频率和品质因数，以及低质量。然而，一个突出的挑战是获得运动和外部系统之间的大耦合，以实现有效的读出和操作。在这里，我们报告了一种新的方法，其中我们电容耦合高Q石墨烯机械谐振器（$Q \sim 10^5$）的超导微波腔。初始器件表现出$\sim 10$ Hz的大的单光子耦合。值得注意的是，我们可以静电改变石墨烯的平衡位置，从而调整单光子耦合，机械共振频率和观察到的Duffing非线性的符号和幅度。强的可调谐性开辟了新的可能性，例如在时间尺度上比腔线宽的倒数更快地调谐光机械耦合强度。随着现实的改进，应该有可能进入量子光学力学领域。
Tight-binding couplings in microwave artificial graphene
我们实验研究了微波在由介质谐振器制成的人工蜂窝晶格中的传播。这种倏逝波传播可以用紧束缚模型很好地描述，非常像电子在石墨烯中的传播。我们测量态密度，以及与每个本征频率相关的波函数。通过改变谐振器之间的距离，可以调制次近邻跳跃参数的幅度，并研究它们对态密度的影响。主要的影响是态密度变得不对称和狄拉克点的能量的移动。我们研究了基本元素：隔离谐振器、两能级系统和正方形晶格。我们的观测结果与相应无限格点的解析解符合得很好。
Dirac Point and Edge States in a Microwave Realization of Tight-Binding Graphene-like Structures
我们提出了一种微波实现有限紧束缚石墨烯类结构。这些结构是使用具有高折射率的盘来实现的。盘被放置在金属表面上，同时第二表面被调整在盘的顶上，使得耦合空气中的盘的波是渐逝的，导致紧密结合行为。在反射测量中，如果测量在样品内部进行，则观察到狄拉克点和接近狄拉克点的线性增加。如果测量是在边缘或在角落的情况下，一个断裂的苯环进行，由于边缘状态的共振被发现接近狄拉克点。
Probing the current-phase relation of graphene Josephson junctions using microwave measurements
我们对嵌入微波电路中的石墨烯约瑟夫森结进行了广泛的分析。通过比较一个扩散结在15 mK的弹道在15 mK和1 K，我们能够重建的电流相位关系。
Hierarchy of Electronic Properties of Chemically Derived and Pristine Graphene Probed by Microwave Imaging
使用微波阻抗显微镜进行局部电成像石墨烯在不同的模态，产生丰富的层次结构的局部电导率。低电导率氧化石墨及其衍生物显示出显著的电子不均匀性。对于导电化学石墨烯，残余缺陷导致微波信号的系统性降低。相比之下，原始石墨烯上的信号与集总元件电路模型吻合得很好。局部阻抗信息还可以用于验证重叠的石墨烯片之间的电接触。
Barriers to motion and rotation of graphene layers based on measurements of shear mode frequencies
范德华修正的密度泛函理论和经典计算都表明，石墨层和少层石墨烯层之间的相互作用能的潜在释放可以通过仅包含第一傅立叶分量的简单表达式来描述。因此，与石墨烯层的平面内相对振动、平移运动和旋转相关联的一组物理量和现象是相互关联的，并且由表征势能释放的粗糙度的单个参数确定。该关系用于基于剪切模式频率的实验测量来估计石墨烯层的相对运动和旋转的障碍。
Comment on arXiv:0709.3700 "Orientation dependence of the optical spectra in graphene at high frequencies"
Zhang等人在[Phys.Rev.B77，241402（R）（2008）]中报道了在紧束缚模型内采用Kubo公式的单层石墨烯的光谱的理论研究。他们的计算预测，在高频下，石墨烯的光学电导率变得强烈各向异性。特别是，在频率相当的能量分离的上部和下部带在$Γ$点，光学电导率被强烈抑制，如果场偏振是沿着锯齿形方向，而它是显着高的扶手椅一个。我们发现，不幸的是，这个结果只是一个不正确的确定当前运营商在k空间的后果。在这里，我们提出了标准的计划，以获得该运营商正确。结果表明，单层石墨烯的光学电导率确实是各向同性的，这与文献中的其他（理论和实验）研究结果一致。
Graphene for Antenna Applications: Opportunities and Challenges from Microwaves to THz
将石墨烯用于天线和其他电磁无源器件可以带来显著的好处，例如极端小型化，与石墨烯RF纳米电子器件的单片集成，有效的动态调谐，甚至透明度和机械灵活性。虽然最近已经提出了不同的相关理论工作，相对较少的应用已经提出和现实的评估。在这次特邀演讲中，我们将简要回顾石墨烯的主要特性及其理论和实验表征的最新进展。然后，我们将讨论一些潜在的天线应用，从微波到太赫兹，在每种情况下提供的好处，限制和剩余的问题，对实际的现实生活中的实现的关键评估。在这里，我们简要概述了我们小组在演讲中讨论的不同设备和相关发展，包括微波和太赫兹的石墨烯天线和反射阵列，等离子体开关，各向同性和各向异性元表面，或石墨烯RF-NEMS。
Plasmonics in graphene at infra-red frequencies
我们指出，在掺杂石墨烯的等离子体同时使低损耗和显着的波定位的频率低于光学声子分支$\hbarω_{Oph}\approx 0.2$ eV。大的等离子体激元损失发生在带间区域（通过电子-空穴对的激发），其可以被推向更高的频率以获得更高的掺杂值。对于足够大的掺杂，存在从$ω_{Oph}$到带间阈值的频率带宽，其中经由光学声子与电子-空穴对一起的发射的等离子体激元衰减通道是不可消除的。损失的计算是在随机相位近似和守恒松弛时间近似的框架内进行的。测得的DC弛豫时间作为输入参数表征与杂质的碰撞，而从光学声子的贡献估计的电子-声子耦合的光学电导率的影响。石墨烯中等离子体激元的光学性质在许多相关方面类似于在电介质-金属界面上传播的表面等离子体激元的光学性质，由于其在纳米光子学中的重要性，最近引起了很多兴趣。因此，石墨烯中的等离子体激元对于某些频率可能具有低损耗的事实使得它们对于纳米光子应用具有潜在的兴趣。
Microwave Response of the Superconducting Diode Effect in Proximitized Bilayer Graphene Interferometers
本研究在宽驱动频率下探究双层石墨烯超导量子干涉器件的超导二极管效应微波响应，发现驱动频率可调控二极管效率对微波功率的响应特性，相关模拟能定性复现实验结果，确立该类器件为研究超导结动态特性的多功能平台。
Orientation dependence of the optical spectra in graphene at high frequencies
基于Kubo公式，我们评估了石墨烯片的光学电导率。给出了电导率随频率和温度变化的全过程。我们表明，在高频率下，电导率的各向异性可以显着增强。光子吸收依赖于场的偏振方向。在与上下带最大间距相当的频率下，如果场的极化沿Z字形方向，则光子诱导的电子传导被强烈抑制。相应的光传导率比光沿扶手椅方向偏振时弱几个数量级。我们建议，在石墨烯中的吸收的取向选择的属性可以被用作高频部分偏振器的基础。
Nonlinear Response of Bilayer Graphene at Terahertz Frequencies
为了计算本征双层石墨烯在太赫兹频率下的非线性响应，发展了一种基于长度规范的密度矩阵形式。采用紧束缚模型，我们发现，带间和带内动力学之间的相互作用导致强谐波产生在中等场振幅。具体地说，我们发现，在低温（10 K），未掺杂的悬浮双层石墨烯的反射场表现出的三次谐波振幅是30%的基本反射场的入射1太赫兹单周期脉冲与1.5 kV/cm的场振幅。更有趣的是，我们发现，随着入射辐射的中心频率的增加，三次谐波振幅也增加;达到最大值的53%的入射频率为2太赫兹和振幅为2.5千伏/厘米。
Observation of a Dirac point in microwave experiments with a photonic crystal modeling graphene
我们测量了由874个金属圆柱体组成的微波光子晶体的透射和反射光谱。这些光谱显示出狄拉克点的明显证据，狄拉克点是相对论性无质量费米子光谱的一个特征。事实上，狄拉克点是石墨烯电子能带结构的一种特殊性质，其性质因此可以由相对论狄拉克方程描述。在狄拉克点附近，测得的反射光谱类似于在石墨烯薄片的扫描隧道显微镜中通过电导测量获得的那些。
Synthesis of highly confined surface plasmon modes with doped graphene sheets in the mid-infrared and terahertz frequencies
我们通过解析计算研究了单层石墨烯片和一对独立的平行石墨烯单层的表面等离子体色散关系。导出了单层情况下色散关系的近似形式，该近似形式具有很高的精度，并直观地反映了支撑等离子体激元模的性质。对于由小间隙分开的平行石墨烯对，表面等离子体激元的色散关系分裂成两个分支，一个分支具有对称的磁场，另一个分支具有穿过间隙的反对称磁场。对于对称（磁场）分支，可以在宽光谱上以减小的吸收损耗来改善约束，这与经受损耗和约束之间的权衡的金属表面上支持的常规SP模式不同。然而，对于非常小的分离，这种对称模式被强烈抑制。另一方面，它的反对称对应物表现出非常小的分离或长波长的吸收损失减少，作为对称分支的补充。我们的研究结果表明，石墨烯等离子体激元结构可能是有前途的波导和传感应用在中红外和太赫兹频率。
Analysis of surface plasmon excitation at terahertz frequencies with highly-doped graphene sheets via attenuated total reflection
数值研究了掺杂石墨烯片在太赫兹频率下的表面等离子体激元激发。为了减轻高度受限的等离子体激元模式与入射辐射之间的动量失配，提出了通过高掺杂水平或使用少层石墨烯来增加石墨烯的表面电导率。对于目前可实现的掺杂水平，我们的分析表明，单层石墨烯上的表面等离子体可以用高折射率耦合棱镜在高达约10 THz（~ 41.3 meV）的工作频率下激发，并且更高的频率/能量对于少层石墨烯是可能的。这些高度受限的表面模式是有前途的传感和波导应用在太赫兹制度。
Thermal self-oscillations in monolayer graphene coupled to a superconducting microwave cavity
超导谐振电路中的非线性现象在量子技术领域具有重要意义。我们观察到单层石墨烯薄片耦合到钼铼超导谐振器中的热自振荡。石墨烯薄片形成耦合到具有强温度依赖性电阻的谐振器的SINIS结。在一定的泵浦功率和频率条件下，这种非线性导致热自振荡出现在具有很强的温度依赖性和门可调谐性的腔传输测量中的边带。实验结果与基于热不稳定性的理论模型吻合得很好。振荡边带的建模提供了一种方法来评估在低能量下无序石墨烯样品中的电子声子耦合。
Quantum noise limited microwave amplification using a graphene Josephson junction
约瑟夫森结（JJ）及其可调谐特性（包括非线性）构成了超导电路量子电动力学（cQED）的核心。在量子线路中，微波微弱信号的低噪声放大是必不可少的，约瑟夫森参量放大器（JPA）是应用最广泛的器件。现有的JPA基于在超导量子干涉装置几何结构中实现的Al-AlOx-Al隧道结，其中磁通量是用于调谐频率的旋钮。最近的实验实现的2D范德华JJ提供了一个机会，实现各种cQED设备的额外优势，调整结的属性和使用栅极电位的工作点。虽然已经证明了可能的2D范德华cQED架构的其他组件-量子噪声限制放大器，一个重要的组件，尚未实现。在这里，我们使用石墨烯JJ实现量子噪声限制JPA，其具有3.5 GHz的线性谐振门可调谐性。我们报告了24 dB放大，10 MHz带宽和-130 dBm饱和功率;性能与最好的单结JPA不相上下。重要的是，我们的门可调JPA工作在量子限制的噪声机制，这使得它成为一个有吸引力的选择，高灵敏度的信号处理。我们的工作对新型测辐射热计具有影响-石墨烯的低热容量与JJ非线性一起可以导致嵌入量子噪声限制放大器内的极其灵敏的微波测辐射热计。总的来说，我们的工作将通过将传感器与量子放大器集成，开辟2D范德华材料的可扩展器件架构的探索。
Multi-dimensional microwave sensing using graphene waveguides
本文提出了一种电解选通宽带微波传感器，原子级薄的石墨烯层集成到共面波导中，并与微流体通道耦合。测试溶液与石墨烯表面之间的相互作用导致石墨烯的DC和AC电导率的材料和浓度特异性改变。此外，在波导中的波传播被修改的介电性质的材料在其附近通过边缘场，导致在一个组合的传感机制，导致增强的S参数响应相比，金属微波传感器。通过电解门进一步控制石墨烯导电性的可能性使得一种新的多维方法能够合并化学场效应传感和微波测量方法。通过控制和同步频率扫描，电化学门控和微流体通道中的液体流动，我们生成多维数据集，从而能够对所研究的溶液进行彻底的调查。作为概念的证明，我们功能化石墨烯表面，以识别分散在磷酸盐缓冲盐水溶液中的特定单链DNA序列。我们实现了一个完美匹配的DNA链的检测限~1阿托摩尔每升和一个3分贝/十年的亚pM浓度的灵敏度。这些结果表明，我们的设备代表了一种新的和准确的化学和生物传感器。
A Table-Top Formation of Bilayer Quasi-Free-Standing Epitaxial-Graphene on SiC(0001) by Microwave Annealing in Air
我们提出了一种在SiC（0001）上制备双层准自支撑外延石墨烯（QFSEG）的方法。通过在空气中对在SiC（0001）上生长的单层外延石墨烯（EG）施加微波退火，缓冲层从SiC衬底解耦并且变成第二EG层，如通过低能电子衍射、高分辨率透射电子显微镜、拉曼散射光谱、X射线光电子能谱学和角度分辨光电子能谱学所确认的。去耦的最可能的机制是由SiC表面的氧化给出的，这与在空气中的常规退火方法中发生的情况非常相似，但是处理时间少一个数量级以上。
Acoustoelectric transport at gigahertz frequencies in coated epitaxial graphene
通过硅升华从SiC表面制备的外延石墨烯（EG）由于其良好的电子性质和在半导体衬底上大面积的可用性而成为用于电子应用的材料。在这方面的贡献，我们报告的电荷载流子在EG SiC上使用高频（$>$ 1 GHz）表面声波（SAW）的运输。在我们的器件中，EG涂覆有氢倍半硅氧烷、SiO $_2$和ZnO层。这允许SAW的有效生成并且与金属顶栅的沉积兼容。频率和时间分辨的功率散射参数的测量确认SAW的产生和传播的频率高达7 GHz以上。此外，ZnO涂层增强了声电电流的两个数量级相比，我们以前的未涂覆的样品。这些结果是在千兆赫频率下对石墨烯中的载流子进行动态声学控制的重要一步。
Graphene field-effect transistors with gigahertz-frequency power gain on flexible substrates
在射频（RF）下工作的柔性电子产品的开发需要将优异的电子性能和承受高水平应变的能力相结合的材料。在这项工作中，我们制造石墨烯场效应晶体管（GFET）的柔性衬底上的石墨烯生长的化学气相沉积（CVD）。我们的器件具有单位电流增益频率fT和单位功率增益频率fmax，分别高达10.7和3.7 GHz，应变限值为1.75%。这些器件代表了唯一报道的在应变水平高于0.5%时实现千兆赫兹频率功率增益的技术。因此，它们证明了CVD石墨烯的潜力，可以实现广泛的灵活电子技术，这些技术需要高灵活性和RF操作。
Density and well width dependences of the effective mass of twodimensional holes in (100) GaAs quantum wells measured by cyclotron resonance at microwave frequencies
利用微波回旋共振技术测量了掺碳（100）GaAs/AlxGa_（1-x）As异质结中二维空穴的带质量（m_b）。测量的m_b与2DH密度（p）和GaAs量子阱宽度（W）都有很强的相关性。对于固定的W，在本文研究的密度范围（0.4 × 10^11 ~ 1.1 × 10^11 cm^-2）内，m_b随p的增加而增加，这与先前对（311）A表面上2DH的研究一致。当p = 1.1x10^11 cm^-2时，mb从W = 10 nm时的0.22 m_e增加到W = 30 nm时的0.50 m_e，当W > 30 nm时，mb在0.51 m_e附近饱和。
Gate-Tunable Photoresponse of Graphene Josephson Junctions at Terahertz Frequencies
研究通过实验展示了石墨烯约瑟夫森结在太赫兹频率下的强光响应，实现了向基于石墨烯的太赫兹量子传感器的初步进展，同时展示了门控可调性在低温下实现单光子探测的潜力。
The microwave induced resistance response of a high mobility 2DEG from the quasi-classical limit to the quantum Hall regime
实验研究了微波诱导电阻振荡（MIRO）的频率范围从~20 GHz到~4 THz，从准经典区到量子霍尔效应区。在低频率下，观察到规则的MIRO，其周期性由微波与回旋频率的比率确定。对于低于150 GHz的频率的磁场依赖性的MIRO波形是很好地描述了一个简化版本的现有的理论模型，其中的阻尼是由朗道能级的宽度控制。在太赫兹的频率范围内MIRO消失，只有显着的电阻变化，观察到在回旋共振。MIRO随频率的演变进行了介绍和讨论。
Transport Conductivity of Graphene at RF and Microwave Frequencies
我们测量了石墨烯共面波导从直流（DC）到13.5GHz，并表明，表观电阻（在寄生阻抗的存在下）具有二次频率依赖性，但本征电导率（没有寄生阻抗的影响）是频率无关的。因此，在我们的设备中，复数交流电导率的实部与DC值相同，虚部为~0。石墨烯通道被建模为平行的磁阻-电容网络，其频率依赖性与动量弛豫时间约为2.1 ps的Drude电导率相同，突出了交流（AC）电子输运对石墨烯电磁特性的影响。这可以导致高速模拟场效应晶体管、混频器、倍频器、低噪声放大器和辐射探测器的优化设计。
Hot Carrier Thermalization and Josephson Inductance Thermometry in a Graphene-based Microwave Circuit
本文利用耦合微波谐振器的多端超导器件测量 hBN 封装石墨烯的电子温度，高精度揭示电子和空穴热化规律及界面共振电子—声子冷却机制。
Unusual Microwave Response of Dirac Quasiparticles in Graphene
最近的实验已经证明，石墨烯中的准粒子服从狄拉克方程。在这里，我们表明，微波是一个很好的探测其不寻常的动态。当化学势较小时，带内响应可以在零频率$Ω$附近表现出尖点，并且通过增加化学势$|μ|$，这种不寻常的线形变为Drude状，宽度也随着$μ$线性增加。T=0时的带间贡献是一个常数，与$Ω$无关，在$2 μ$处具有较低的截止值。如果石墨烯中的相互作用诱导的现象导致间隙$Δ$的打开，则会发生明显不同的行为。在大磁场$B$下，小$Ω$下的对角电导率和霍尔电导率变得与$B$无关，但保持非零，并显示与最低朗道能级相关的结构。这是因为在狄拉克理论中，这个能级的能量$E_0 = \pm Δ$与场无关，这与传统的情况形成鲜明对比。
Graphene-based plasmonic switches at near infrared frequencies
介绍了石墨烯条形等离子体激元波导近红外波段串联开关的概念、分析和设计。通过使用石墨烯的场效应来选择性地启用或禁止石墨烯条形波导的一部分上的传播来实现切换，从而分别允许良好的传输或高隔离。使用全波模拟和传输线模型与矩阵传输方法相结合，该方法考虑到由设备的不同石墨烯条形波导部分支持的等离子体激元的特性，来执行所提出的结构的电磁建模。开关的性能进行评估与不同的参数的结构，包括周围的介电介质，静电门控和波导尺寸。
Quantum interference between two single photons of different microwave frequencies
我们已经测量了两个单微波光子之间的量子干涉被困在超导谐振器，其频率最初是约6 GHz的距离。我们实现了这一点，通过使用一个参数频率转换过程，混合模式电流的两个腔谐波通过超导量子干涉装置，并证明了双光子纠缠操作可以进行高保真度。
Quantum dot admittance probed at microwave frequencies with an on-chip resonator
我们提出了一个量子点隧道耦合到二维电子气的动态导纳的微波频率测量。测量是通过一个高品质的6.75 GHz的片上谐振器电容耦合到点。谐振器的频率被发现移动向下和向上接近对应于系统的电抗的符号从电容性到电感性的变化的点的电导谐振。观测结果与散射矩阵模型一致。电抗的符号取决于点与电导谐振的失谐以及相对于谐振器频率的到引线的隧道速率的幅度。当隧道耦合和温度与谐振器频率相比足够小时，在电导谐振上观察到感应响应。
Magnetoresistivity Modulated Response in Bichromatic Microwave Irradiated Two Dimensional Electron Systems
分析了双色微波辐照对二维电子系统磁电阻率的影响。我们遵循微波驱动拉莫尔轨道的模型，在该模型中，具有不同频率的两种不同的微波光照射样品（$w_{1}$和$w_{2}$）。我们的计算结果表明，现在的电子轨道中心是由两个谐波振荡运动的叠加与微波源的频率。结果，磁阻率响应呈现频率为$\frac{w_{1}-w_{2}}{2}$的幅度调制脉冲，而主响应以$\frac{w_{1}+w_{2}}{2}$振荡。
Microwave Imaging of Edge Conductivity in Graphene at Charge Neutrality and Quantum Hall States
研究通过微波阻抗显微镜探测单层石墨烯边缘态导电性，揭示电中性点及量子霍尔态中边缘信号与 bulk 间隙的演变差异，提供费米能级穿越石墨烯独特 Landau 能级谱的微观图像。
Impact of chemical potential on the reflectance of graphene in the infrared and microwave domains
在狄拉克模型的框架下，考虑到石墨烯的实际性质，如非零的化学势和带隙，在任何温度下，石墨烯的反射率进行了研究。为此目的，已经使用了石墨烯片上的电磁波的精确反射系数，该反射系数通过极化张量并且最终通过石墨烯的电导率来表示。石墨烯的反射率被计算为在不同温度和带隙参数值下的频率和化学势的函数。在红外区域，石墨烯的电导率虚部消失的点处，反射率达到最小值。对于带间隙的石墨烯，在电导率的虚部发散的点处达到等于1的最大反射率。计算结果表明，带隙和化学势之间的一个有趣的相互作用，在它们的反射率的组合效果。具体地，存在宽的频率间隔，其中石墨烯的反射率随着化学势的增加和带隙的减小而增加。数值计算发现，在其适用范围内的解析渐近表达式是在很好的协议。列出了几个技术领域，其中所获得的结果可以使用。
Probing the Quantum States of a Single Atom Transistor at Microwave Frequencies
应用GHz频率来控制单个$P$原子的量子态的能力是基于施主的硅量子计算中的量子位控制所需的快速门脉冲的基本要求。在这里，我们证明了纳秒精度在所有外延单原子晶体管施加激励信号的频率高达$\approx$ 13 GHz的重磷掺杂硅引线。这些测量允许区分单原子的激发态和一维引线中的态密度。我们的脉冲光谱实验证实了在能量$\approx$ 9毫电子伏的激发态的存在下，与硅中单个$P$供体的第一激发态一致。该第一激发态到地的弛豫率估计大于2.5 GHz，与理论预测一致。这些结果代表了一个原子级精确的单原子晶体管器件在射频激发下的行为的系统调查。
Quantum plasmons with optical-range frequencies in doped few-layer graphene
虽然等离子体振子模式存在于掺杂的石墨烯中，但是通过选通实现的有限的掺杂范围将等离子体振子频率限制在不包括可见光和红外线的范围内。在这里，我们表明，通过使用第一性原理计算，在双层和三层石墨烯中的锂嵌入实现的高水平的掺杂将等离子体频率转移到可见光范围内。为了获得物理上有意义的结果，我们引入了一个修正的影响，等离子体相互作用的真空分离周期性图像的掺杂石墨烯层，透明的边界条件在垂直于层的方向，这代表了一个显着的改进，在早期的作品中采用的精确库仑截止技术。产生的等离子体激元模式是由于局部场效应和材料对外部电磁场的非局部响应，需要完全量子力学处理。我们描述了这些量子等离子体激元的特性，包括色散关系、损耗和场局域化。我们的研究结果指出了一种微调石墨烯和其他二维材料中等离子体频率的策略。
Role of electron back action on photons in hybridizing double-layer graphene plasmons with localized photons
双层石墨烯中的狄拉克电子的诱导极化可以影响辐射场和倏逝场的杂化。电子反作用表现为一种局域光场，用以改变入射表面等离子体激元（SPP）的倏逝场。这导致了对局部环境的高灵敏度（超过衍射极限），并为选择性地与碳结合的分子或蛋白质提供了仔细检查工具。一个散射矩阵的频率周围的表面等离子体（SP）共振支持这种审查工具，并表现出明智的增加，减少，甚至完全抑制的极化场附近的导电表面较长的SPP wavelengthes。此外，与SP、声学和光学类石墨烯等离子体相关的三重杂化吸收峰仅在高SP频率下变得显著，但在低SP频率下被圆形SPP峰所掩盖。这些共振特征（不同于3D光子晶格）促进了仅极化激元的激发，从而引起了无阈值激光器的可能的极化激元凝聚。目前的石墨烯-等离子体杂化形式体系可以容易地推广到其他二维材料，如硅烯、锗烯、二硫化钼等。
Phase-dependent dissipation and supercurrent of a graphene-superconductor ring under microwave irradiation
由正常金属耦合的两个超导体的结具有Andreev束缚态，其能谱是相位相关的，并且呈现出minigap，从而产生周期性的超导电流。由于Andreev束缚态的弛豫，在有限频率下也会出现相位相关耗散。虽然耗散和超电流与相位的关系以前已经在热平衡附近测量过，但它们在非平衡状态下的行为仍然难以捉摸。通过测量石墨烯-超导体结在微波辐照下的交流磁化率，发现当辐照频率大于弛豫速率时，超导电流响应偏离绝热交流约瑟夫森效应。值得注意的是，当照射频率进一步增加到高于小间隙时，耗散在相位0处增强，其中小间隙最大，并且耗散在平衡时最小。我们认为，这是证据的非平衡分布函数，允许额外的能级跃迁的同一侧的minigap。这些结果揭示了相控耗散比超导电流对微波辐射更敏感，为研究近场化超导系统中的光子辅助物理提供了一种新的方法。
Microwave Experiments Simulating Quantum Search and Directed Transport in Artificial Graphene
最近已经提出了一系列量子搜索算法，与从$N$到$\sqrt{N}$的经典搜索算法相比，提供了代数加速，其中$N$是搜索空间中的项目数。特别是，设计搜索规则格已成为流行的扩展Grover的原始算法的空间搜索。在紧束缚系统中，理论上可以证明，如果晶格谱具有狄拉克点，则在物理相关的2维和3维中进行搜索是可能的。我们在这里提出了一个证明的原理实验，实现波搜索算法和定向波运输的石墨烯晶格安排。这个想法是基于使局部搜索状态与低谱密度的能量区域中的扩展晶格状态共振-即在狄拉克点或附近。该实验是在微波装置中使用经典波来实现的，该微波装置包含以蜂窝布置放置的弱耦合介质谐振器，即，人造石墨烯此外，我们使用线性链实验研究的标度行为。
Observation of supersymmetric pseudo-Landau levels in strained microwave graphene
使用一个阵列的耦合微波谐振器排列在一个变形的蜂窝晶格，我们实验观察到伪朗道能级的形成在整个交叉从消失到大的伪磁场强度。这是通过利用一个可适应的设置在一个几何形状，是兼容的伪朗道水平在所有的场强。所采用的方法能够观察到完全形成的平带伪朗道水平光谱的光子态密度的尖峰，并在空间上图像相关联的波函数，在那里我们提供了明确的证据，反映了以前难以捉摸的超对称性的特征节点结构在底层的低能量理论。特别是，我们解决了完整的亚晶格极化的异常第0伪朗道水平，这揭示了一个深刻的连接到锯齿形边缘状态在无应变的情况下。
Observation of Resistively Detected Hole Spin Resonance and Zero-field Pseudo-spin Splitting in Epitaxial Graphene
石墨烯中的电子载流子在室温下显示出高的载流子迁移率。因此，该系统被广泛认为是一种潜在的未来基于电荷的高速电子材料，以补充或取代硅。同时，石墨烯的自旋性质表明了基于自旋的电子学或自旋电子学以及基于自旋的量子计算的改进能力。因此，自旋的检测、表征和输运已经成为石墨烯中感兴趣的主题。在这里，我们报告了一个微波光激发的单层和三层石墨烯的输运研究，揭示了一个意想不到的强大的微波诱导的电响应和双微波诱导的共振直流电阻。结果表明，自旋共振的电阻检测，并提供了一个测量的g因子，自旋弛豫时间，和亚晶格简并分裂在零磁场。
Plasmon Amplification through Stimulated Emission at Terahertz Frequencies in Graphene
我们表明，二维石墨烯中的等离子体激元可以在太赫兹频率下获得净增益。在反转的石墨烯层中等离子体激元与带间电子-空穴跃迁的耦合可以通过受激发射过程导致等离子体激元放大。我们计算不同的电子空穴密度和温度的等离子体增益，并表明，增益值可以超过$10^{4}$厘米$^{-1}$在1-10太赫兹的频率范围内，电子空穴密度在$10^{9}$ - $10^{11}$厘米$^{-2}$范围内，即使当等离子体能量损失由于带内散射被认为是。等离子体激元被发现表现出带内散射时间短于100 fs的净增益。这样的高增益值可以允许尺寸在1-10 $μ$ m范围内的极其紧凑的太赫兹放大器和振荡器。
Sinusoidally-Modulated Graphene Leaky-Wave Antenna for Electronic Beamscanning at THz
本文提出了一种正弦调制的石墨烯漏波天线的概念，分析和设计，具有波束扫描能力，在一个固定的频率。该天线工作在太赫兹频率，由一个石墨烯片转移到背面金属化基板和一组位于其下方的多晶硅直流选通焊盘组成。为了创建一个泄漏模式，石墨烯表面电抗正弦调制通过石墨烯的场效应，通过施加足够的直流偏置电压到不同的选通焊盘。指向角和泄漏率可以通过调整施加的电压来动态控制，从而提供通用的波束扫描能力。所提出的概念和实现的性能，使用现实的材料参数计算，是非常有前途的太赫兹频率的光束扫描，并可能铺平道路，以石墨烯为基础的可重构收发器和传感器。
Quantum Inductance and High Frequency Oscillators in Graphene Nanoribbons
在这里，我们研究高频交流输运通过窄石墨烯纳米带与顶栅电位，形成一个本地化的量子点。我们表明，作为量子点（QD）内的电子的有限停留时间的结果，QD表现得像一个经典的电感器在足够高的频率ω \gtrsim 50 GHz。当考虑顶栅的几何电容和纳米晶体管的量子电容时，器件的导纳表现得像具有谐振频率ω \sim 100-900 GHz和大于10^{6}的Q因子的经典串联RLC电路。这些结果表明，石墨烯纳米带可以用作全电子超高频振荡器和滤波器，从而将高频电子学的范围扩展到新的领域。
UV Light Detection from CdS Nanocrystal Sensitized Graphene Photodetectors at kHz Frequencies
我们制作了基于胶体CdS纳米晶和石墨烯的紫外敏感光电探测器。纳米晶体充当敏化剂层，其改善光捕获，导致检测器的高响应度。尽管光生电荷的弛豫速度很慢，但更快的过程可以检测到重复频率高达2 kHz的脉冲。我们已经进行了时间分辨分析的过程中发生在我们的混合系统，并讨论可能的光诱导电荷转移机制。
Microwave spectroscopic evidence of a moiré-commensurate electron crystal in monolayer graphene
研究通过微波光谱探测莫尔对齐单层石墨烯的电导率，发现莫尔公度电子晶体的特征，在s=1/3处观测到对应广义维格纳晶体的极小值，为该晶体的存在提供了实验证据。
Microwave spectroscopy of few-carrier states in bilayer graphene quantum dots
利用cQED技术研究双层石墨烯量子点中少载流子态的微波光谱学，揭示自旋和谷态特性，展示其在量子比特操控中的应用潜力。
Dynamic polarization and plasmons in kekulé-patterned graphene: Signatures of the broken valley degeneracy
在无规相位近似（RPA）下研究了kekulé图案化石墨烯的动态极化。它示出了如何通过介电谱，等离子体色散，静态屏蔽和光学电导率的晶格调制的谷简并的打破表现。由于凯库勒畸变，费米速度的谷依赖分裂导致石墨烯介电谱中类似的分裂，引入了新的特征频率，这些频率以谷耦合振幅的形式给出。谷耦合也分裂等离子体色散，在朗道阻尼区域中引入第二分支。最后，研究了电导率中的破谷简并特征。由于在不同的特征频率下发生的每个谷中的吸收的开始，石墨烯的特征阶梯状光谱被分成两个半阶梯。此外，还发现了吸收现象，其中与谷间传输相关的共振峰出现在由每个谷的特征频率之间的差确定的“拍频”处。其中一些机制预计将存在于其他空间调制的2D材料中，并建议光学或电学响应测量如何适用于检测空间调制。
Hall signal-dominated microwave transmission through graphene-loaded waveguides
本文利用微波传输线谱研究电阻耦合共面波导的单层石墨烯，将透射功率下降归因于量子 Hall 边缘模式，并用纯电阻模型解释长接触区样品近三倍的灵敏度增强。
Graphene under bichromatic driving: Commensurability and spatio-temporal symmetries
研究了耦合到两个不同频率的时间周期电磁场中的狄拉克模型的非线性电流响应。我们区分不可重复和可重复频率，后者的特征在于它们与互质整数p和q的比值p/q。耦合的（有效的）两级系统的耗散浴，确保了一个明确的长期解决方案的减少密度运营商，因此，目前。然后，我们分析的时空对称性，迫使某些电流分量消失，并关闭与定向平均电流的结论。
Van Hove Singularities and Excited-State Quantum Phase Transitions in Graphene-like Microwave Billiards
我们讨论的六方晶格振动的代数模型的解决方案，指出有趣的本地化特性的本征态在范霍夫奇点（vHs），其能量对应于激发态量子相变（ESQPT）。我们发现，这些国家形成条纹取向平行于锯齿形方向的晶格，类似于众所周知的边缘状态发现在狄拉克点，但vHS条纹出现在散装。我们解释的状态作为细胞倾斜振动线，并检查其稳定性在大晶格尺寸的限制。该模型可以通过超导二维微波谐振器实验实现，该谐振器包含金属圆柱体的三角形晶格，其模拟有限尺寸的石墨烯薄片。因此，我们可以假设这里讨论的效应可以通过实验观察到。
Relativistic graphene ratchet on semidisk Galton board
使用广泛的蒙特卡罗模拟，我们研究了数值和分析的光电效应，或棘轮，定向电子输运诱导的微波辐射上的半圆盘高尔顿板的反量子点在石墨烯。通常的二维电子气（2DEG）和石墨烯中的电子之间的比较表明，棘轮电流在非常低的温度下是相当的。然而，石墨烯中的大的平均自由程应该允许在室温下具有强的棘轮传输。此外，在石墨烯中，即使对于非偏振辐射也会出现棘轮传输。这些特性为基于室温石墨烯的微波和太赫兹辐射的灵敏光电探测器开辟了有希望的可能性。
Dipole coupling of a bilayer graphene quantum dot to a high-impedance microwave resonator
本文在双层石墨烯双量子点与高阻抗超导微波谐振器之间实现了电偶极耦合，利用cQED技术实现快速灵敏的电荷检测，最大耦合强度达49.7 MHz，为范德瓦尔斯材料量子点的相干电荷-光子耦合开辟了道路。
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