Symmetry of standing waves generated by a point defect in epitaxial graphene
利用扫描隧道显微镜（STM）和傅里叶变换STM（FT-STM）研究了碳化硅衬底上外延石墨烯样品中的点缺陷。这种分析使我们能够提取准粒子的能量色散，并给出费米液体理论在石墨烯中的有效性的第一个实验证明，从-800 meV到+800 meV的能量范围很宽。我们还发现了一个强大的三重各向异性的缺陷产生的驻波的证据。我们讨论了这种各向异性，手性的电子，和石墨烯的两个亚晶格之间的不对称性之间的可能关系。所有的实验测量进行了比较，相关的理论T-矩阵计算。
2008-07-17 cond-mat.mes-hall
Flexural phonons in free-standing graphene
旋转和反射对称性使得独立式石墨烯膜的平面外（弯曲）声子在长波长处具有二次色散，并且只能被成对的载流子激发。结果表明，在温度T_x以下，弯曲声子对电阻率$ρ$的贡献占主导地位，在温度T_x以下，我们得到了反常的温度依赖关系$ρ\propto T^{5/2}_{}\ln T$ .对数因子来自于由于膜的弯曲和拉伸自由度之间的耦合而引起的弯曲声子色散的重正化。
2007-07-30 cond-mat.mes-hall
The Effect of Intrinsic Crumpling on the Mechanics of Free-Standing Graphene
由于动态弯曲声子和静态弯曲，自支撑石墨烯固有地在平面外方向上起皱。我们探讨了这种褶皱的石墨烯的有效力学常数的后果。我们开发了一种灵敏的实验方法来探测石墨烯膜在低温至室温下在低应力下的拉伸。我们发现，石墨烯的面内刚度在室温下在20和100 N/m之间，远小于340 N/m（对于平坦石墨烯的预期值）。此外，虽然当器件冷却至10 K时，面内刚度仅适度增加，但当石墨烯膜的纵横比增加时，其接近300 N/m。这些结果表明，石墨烯在低于400 K的温度下的软化是由静态弯曲引起的，只有一个小的贡献，由于弯曲声子。总之，这些结果解释了石墨烯器件的机械常数的巨大变化，并为控制其机械性能铺平了道路。
2015-11-06 cond-mat.mes-hall
Optical contrast of single- and multi-layer graphene deposited on a gold substrate
我们研究了沉积在Au/SiO2/Si衬底上的单层和多层石墨烯的光学对比度。我们的研究结果证明，光学显微镜可以方便快捷地定位，识别和计数的石墨烯层。可见度取决于Au和SiO2层的厚度以及所用光的波长。我们提出了最佳参数的石墨烯的检测。
2012-11-06 cond-mat.mes-hall
Superlattice of resonators on monolayer graphene created by intercalated gold nanoclusters
在这里，我们报告一种“新”类型的排序，允许修改的石墨烯单层（ML）的电子结构。我们已经在顶层单层石墨烯和外延石墨烯的缓冲层之间插入了小的金簇。我们发现，这些集群扰动ML石墨烯上的准粒子，并作为量子点创建一个超晶格的共振器上的石墨烯ML，揭示了一个强大的模式的驻波。使用傅里叶变换扫描隧道光谱学对驻波图案的详细分析强烈地表明，这种现象可以由石墨烯的能带结构的强烈修改和（或）由电荷密度波（CDW）引起，其中涉及范霍夫奇点的大扩展。
2010-06-30 cond-mat.mes-hall
Moiré superlattices in strained graphene-gold hybrid nanostructures
石墨烯-金属纳米粒子杂化材料不仅具有金属纳米粒子和石墨烯的独特性质，而且由于石墨烯和纳米粒子之间的相互作用，还具有其他新的性质。这项研究表明，金纳米岛可用于定制石墨烯的局部电子性质。在结晶金纳米岛上的石墨烯表现出莫尔超晶格，其在局部态密度中产生次级狄拉克点。相反，石墨烯覆盖的金区域在退火时经历多晶到Au（111）的相变。此外，具有不同莫尔周期的莫尔超晶格的纳米尺度共存也被揭示。其中一些莫尔周期非常大，这不能用石墨烯和最顶层Au（111）层之间的标准晶格失配来解释。密度泛函理论和分子动力学模拟首次表明，在这种情况下，石墨烯和界面金属层是应变的，导致扭曲的晶格常数，并因此减少失配。通过扫描隧道光谱，还观察到了由大波长莫尔条纹引起的室温电荷局域化。这些发现可以为石墨烯/金属界面的应变工程开辟一条路线，这些界面具有各种莫尔超晶格和定制的纳米级信息编码的电子特性。
2016-06-30 cond-mat.mes-hall
Realization of free-standing silicene using bilayer graphene
现有的合成类硅烯结构仅在金属基底上实现，其与独立的屈曲硅烯非常不同，例如硅烯的狄拉克锥由于晶格畸变和与基底的相互作用而被破坏。提出了一种以石墨烯双层膜为骨架合成电子性质与基底解耦的硅烯的新方法。发现石墨烯层之间的硅烯的屈曲六边形排列非常类似于理论上预测的独立屈曲硅烯，其仅非常弱地范德华耦合到石墨烯层，具有3.42 μ m的类石墨层间距离，并且仅没有晶格畸变。我们发现，这些堆叠层在室温以上是稳定的。
2014-04-19 cond-mat.mes-hall
On the structure and topography of free-standing chemically modified graphene
化学改性石墨烯（CMG）的机械、电学和化学性质与其结构有着内在的联系。在这里，我们报告我们的研究的地形结构的独立CMG使用原子力显微镜和电子衍射。我们发现，与石墨烯不同，CMG的悬浮片在纳米尺度上是波纹状和扭曲的。AFM不仅揭示了长范围（100 nm）的扭曲诱导的支持，如先前观察到的石墨烯，但也短范围的波纹长度尺度下降到10 nm的分辨率极限。这些波纹是静态的而不是动态的，并且在原子级光滑衬底上支撑的CMG上显著减小。证据，甚至更短的范围内的扭曲，下降到几个纳米或更少，被发现的电子衍射悬浮CMG。实验数据与模拟的比较表明，从名义晶格位置的平均原子位移是碳-碳键长的10%的顺序。总之，这些结果表明化学改性石墨烯的复杂结构，其中异质官能化产生局部应变和变形。
2010-07-20 cond-mat.mes-hall
Plasmon-induced efficient hot carrier generation in graphene on gold ultrathin film with periodic array of holes: Ultrafast pump-probe spectroscopy
使用3.1 eV泵浦和相干白光探测（1.1至2.6 eV）的超快泵浦-探测反射率，我们表明，金纳米结构上的石墨烯表现出与有序晶格孔阵列的等离子体共振的强耦合，从而通过等离子体在石墨烯中注入高密度的热载流子。所研究的系统是单层石墨烯上的金薄膜与周期性排列的孔显示异常传输。并对有孔阵列和无孔阵列的金膜进行了比较。通过选择性地探测瞬态载流子动力学的光谱区域对应于等离子体共振，我们显示了有效的等离子体诱导的热载流子产生在石墨烯。我们还表明，由于高的电磁场强度在亚微米孔的边缘，快速的衰减时间（10 - 100 fs）和短的衰减长度（1 nm）的等离子体激元，一个高度受限的密度的热载流子（非常接近孔的边缘）产生的朗道阻尼的等离子体激元内的多孔金膜。观察到由于初始非均匀分布的热载流子远离空穴边缘的扩散对瞬态衰减动力学的贡献。我们的研究结果对于未来新型热载流子器件概念的应用具有重要意义，其中具有可调能量的热载流子可以在无缝连接的不同石墨烯区域中产生。
2019-12-08 cond-mat.mes-hall
Controlling Sub-nm Gaps in Plasmonic Dimers using Graphene
石墨烯被用作金纳米颗粒和金衬底之间最薄的间隔物。这为大规模等离子体激元场增强创建了鲁棒的、可重复的和稳定的亚纳米间隙。单个80 nm金纳米颗粒的白光光谱揭示了颗粒与其在金基底内的图像之间的等离子体耦合。而对于单个石墨烯层，观察到来自耦合二聚体模式的光谱双峰移动到近红外，这些随着层数的增加而消失。这些双峰来自等离子体电荷转移，允许直接光学测量这种分层系统中的面外电导率。因此，对石墨烯进行门控可以直接产生等离子体激元调谐。
2013-05-23 cond-mat.mes-hall
Superlubricity of Graphene Nanoribbons on Gold Surfaces
摩擦消失的状态称为超润滑性，在节能和延长设备寿命方面具有重要的应用。用原子力显微镜检测到的超润滑性出现在像在表面滑动大石墨薄片或金纳米团簇的例子中。然而，由于缺乏可控的纳米接触，对行为的起源知之甚少。我们证明了石墨烯纳米带的超润滑性时，与联合实验和计算的方法在金上滑动。原子上定义良好的接触使我们能够追踪超润滑性的起源，解开边缘，表面重建和带状弹性所扮演的角色。我们的研究结果铺平了道路，以实现无摩擦涂层的超润滑性的规模。
2016-03-13 cond-mat.mes-hall
Correlation between morphology and transport properties of quasi-free-standing monolayer graphene
研究了不同温度下氢嵌入形成的准自支撑单层石墨烯（QFMLG）的形貌，并讨论了其与输运性质的关系。通过扫描隧道显微镜在600 ° C和800°C下形成的QFMLG上观察到石墨烯-衬底界面处不完全氢嵌入对应的特征。它们作为带电杂质有助于载流子散射。在1000°C时，SiC衬底中出现空洞和石墨烯的褶皱，使载流子迁移率显著降低。
2014-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
One-Dimensional Potential Model for Image States on Free-Standing Graphene
在非局域介电理论的框架下，计算了超薄极化层附近电子的静态非局域自能，并将其应用于研究自支撑石墨烯附近的像态。通过数值求解一维薛定谔方程，得到了相应的本征值和本征函数序列。我们比较与Rydgberg的一系列完美的金属和测量的实验值上生长在Ir和Ru表面上的石墨烯层。对于独立的薄膜，与经典系列之间的结合能的状态的外观进行了讨论。
2013-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron Standing Wave Formation in Atomic Wires
利用传输理论的Landauer公式和电子结构的紧束缚模型，我们研究了电子输运通过原子线形成的一维收缩金属纳米接触对之间。我们的结果解释的电子驻波形成的原子线，由于电子波反射在原子收缩的末端的干涉。我们探讨这些驻波和相关的传输共振考虑两种类型的原子线：连接到金接触和碳线连接到金接触的原子线-金属接触界面的化学的影响。我们发现，金导线的电导大致为$1 G_0 = 2 e^2/h$的导线长度的研究，与实验一致。相比之下，对于碳线的电导被发现强烈振荡的原子数在电线中的变化，奇数链比偶数链更导电，在协议与以前的理论工作，是基于不同的模型的碳线和金属接触。
1999-07-06 cond-mat.mes-hall
Growth of two-dimensional Au patches in graphene pores: a density-functional study
受近年来Au、Fe、Ag等二维金属研究的启发，本文采用密度泛函理论研究了石墨烯孔中二维金片的生长.我们发现，在室温下，金原子容易扩散的石墨烯和二维金的能量势垒小于$0.5$ eV。此外，金原子从石墨烯的顶部到其边缘以及从2D金的顶部到其边缘都没有障碍。即使在2D金和石墨烯的界面处也不存在能垒，因此金原子可以毫不费力地穿过界面。我们希望我们对扩散金原子在石墨烯孔中生长2D金贴片的倾向的演示将激发这些贴片的实验制造。
2017-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plenty of motion at the bottom: Atomically thin liquid gold membrane
大约十年前石墨烯的发现是第一次证明了独立的二维（2D）固相。在这里，使用量子分子动力学模拟纳米级的黄金补丁悬浮在石墨烯孔，我们预测存在一个原子级薄，独立的二维液相。由于相对论效应，金的特殊平面稳定性使液相成为可能，这表明金属纳米结构具有极强的流动性，并为各种纳米级现象开辟了可能性。
2015-08-25 cond-mat.mes-hall
Berry's Phase for Standing Wave Near Graphene Edge
研究了锯齿形和扶手椅形边缘附近的驻波及其Berry相位。我们认为，在锯齿形边缘附近的驻波的Berry相位是平凡的，而在扶手椅形边缘附近的Berry相位是不平凡的。一个非平凡的Berry相意味着在参数空间中存在一个奇点。我们已经证实，狄拉克奇性是不存在（目前）在参数空间的驻波附近的锯齿形（扶手椅）边缘。狄拉克奇异性的缺乏对锯齿形边缘附近的局域态密度有直接影响。从驻波的Berry相位的角度讨论了最近的数值模拟和实验观察到的石墨烯纳米带的输运性质。
2010-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local charge transfer doping in suspended graphene nanojunctions
我们报告了纳米级石墨烯晶体管中的电子输运测量，其沟道长度短于100 nm的金和铂电极，并将其与沟道长度为1 \textmu{} m至50 \textmu{} m的晶体管进行比较。我们发现一个大的正栅电压漂移的电荷中性点（NP）的晶体管与铂电极，但可以忽略不计的移动与金电极制成的设备。这与电子从石墨烯转移到铂电极中是一致的。随着沟道长度的增加，使用金和铂电极测量的NP之间的差异消失。
2012-01-04 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport Properties of Quasi-Free Standing Epitaxial Graphene Bilayer on SiC: Evidence for Bernal Stacking
我们研究了SiC上的准独立外延石墨烯双层的磁输运性质，该石墨烯双层是通过在Ar中的大气压石墨化，然后通过H $_2$插层而生长的。在电荷中性点的纵向电阻表现出绝缘行为，它遵循的温度依赖性与可变范围跳跃运输在带隙状态一致。在垂直磁场中，我们观察到了填充因子为4倍（$ν$）的量子霍尔态（QHS），以及在$ν=0$和$ν=6$的破谷对称性QHS.这些结果明确地表明，在SiC的Si面上生长的准自立式石墨烯双层表现出Bernal堆叠。
2011-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vapour sensing properties of graphene-covered gold nanoparticles
我们研究了不同石墨烯-金杂化纳米结构的气敏特性。通过改变分析物（乙醇、2-丙醇和甲苯）的浓度和性质，我们观察到金纳米颗粒的局部表面等离子体共振附近的光谱中的位移。较小的圆顶状金纳米颗粒被证明对这些蒸气比稍大的扁平纳米颗粒更敏感。我们研究了金纳米颗粒的光学响应如何可以用波纹状石墨烯覆盖层进行调谐。我们表明，石墨烯的存在增加了对乙醇和2-丙醇的敏感性，而它降低了对甲苯暴露的敏感性（浓度高于30%）。在毛细管凝聚的框架下，光学响应曲线上观察到的斜率变化进行了讨论。这些结果可能对基于石墨烯-金混合物的新型传感器的开发产生潜在影响。
2019-05-20 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Experimental Demonstration of >230° Phase Modulation in Gate-Tunable Graphene-Gold Reconfigurable Mid-Infrared Metasurfaces
超颖表面提供了通过界面处的振幅、偏振和相位的工程来控制远场光传播的显著潜力。我们在这里报告的电子可重构超颖表面的相位调制，并证明其实用程序中红外光束转向。使用栅极可调石墨烯-金谐振器几何结构，我们在多个波长下展示了高度可调的反射相位，并在8.50 μm的工作波长下显示了高达237°的相位调制范围。在8.70 μm波长处，观察到相位随外加电压从0°到206°的平滑单调调制。基于这些实验数据，我们用天线阵列计算证明，相对于理想的超颖表面，对于角度高达30°的反射光，平均波束转向效率为50%，证实了这种几何形状对于可重构中红外波束转向设备的适用性。
2017-01-27 cond-mat.mes-hall
Effects of thermal rippling on the frictional properties of free-standing graphene
利用模拟摩擦力显微镜，研究了温度对悬浮石墨烯摩擦性能的影响。与三维材料表面上的热激活摩擦的理论相比，动摩擦被证明是局部增加和减少随着温度的升高，这取决于样品的大小，扫描尖端直径，扫描速率，和外部施加的正常负载。我们将观察到的效应归因于石墨烯中固有的热激发弯曲波纹，展示了原子薄膜中温度依赖性动态粗糙度的独特情况。
2015-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ambipolar charge transport in quasi-free-standing monolayer graphene on SiC obtained by gold intercalation
我们提出了一个准独立的单层石墨烯的研究，通过在碳缓冲层（Bu-L）和硅终止面（0001）的4 H-碳化硅之间的界面处插入Au原子获得。通过在Bu-L上沉积原子级薄的Au，然后在氩气气氛中在850 °C下退火来实现Au嵌入。通过表面科学表征和顶栅电子器件中的电子输运，我们探索了Au的嵌入和Bu-L到准自支撑单层石墨烯中的去耦。通过依赖于栅极的磁输运，我们发现，Au嵌入缓冲层显示单层石墨烯的所有属性，即栅极可调双极传输跨狄拉克点，和n-或p-型掺杂取决于Au含量。
2020-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhancing LSPR sensitivity of Au gratings through graphene coupling to Au film
一个特别有趣的等离子体激元系统是与金属膜相互作用的金属纳米结构。由于金纳米结构（Au NPs）在金薄膜顶部的LSPR行为对膜-Au NPs的间隔距离非常敏感，因此我们在本工作中研究了几层石墨烯间隔对NPs的LSPR行为的影响。这个想法是为了证明少层石墨烯作为最薄的间隔物之一的作用。我们首先表明，与Au膜的耦合在约507 nm处引起强烈的降低，并且使Au NPs的主要LSPR变尖锐。此外，当与金纳米结构直接连接到金薄膜的情况相比时，在存在几层石墨烯间隔物的情况下观察到约13 nm的主LSP共振的蓝移。数值模拟表明，这种LSP模式是偶极的，并且电场的热点被推到NP的顶角，这使得它对周围介质的光学折射率变化非常敏感，从而吸引传感应用。这种系统（金/石墨烯/ Au NP）的品质因数（FoM）为2.8，与金/Au NP的2.1相比，灵敏度增益为33%，并开辟了新的感测策略。
2013-11-19 cond-mat.mes-hall
The structure and properties of graphene supported on gold nanoparticles
石墨烯覆盖的金属纳米颗粒构成了一种新型的杂化材料，它提供了一个独特的平台，研究等离子体效应，表面增强拉曼散射（SERS），和金属-石墨烯在纳米尺度上的相互作用。这种混合材料是通过将化学气相沉积生长的石墨烯转移到在二氧化硅晶片上产生的紧密间隔的金纳米颗粒上来制造的。利用原子力显微镜、光学反射光谱、扫描隧道显微镜和共焦拉曼光谱等技术研究了纳米颗粒负载石墨烯的形貌和物理性能。这项研究表明，石墨烯拉曼峰增强的一个因素，这取决于激发波长，根据表面等离子体共振的金纳米粒子，也对石墨烯纳米粒子的距离，这是调整退火在中等温度下。所观察到的SERS活性与石墨烯的纳米级尺寸相关。STM和STS测量表明，石墨烯中的电子态的局域密度调制的底层的金纳米粒子。
2015-04-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Acoustic plasmons in extrinsic free-standing graphene
除了传统的二维（2D）等离子体激元之外，预测声等离子体激元作为共存于非本征（掺杂或门控）石墨烯的非常相同的2D带中的两种类型的电子载流子的系统的集体运动而发生。这种新模式的起源在于存在于狄拉克点附近的石墨烯能带结构中的强各向异性。这种各向异性允许沿着γ-K方向以两种不同的费米速度移动的载流子共存，这导致两种集体振荡模式：其中两种类型的电子彼此同相振荡的一种模式[这是常规的2D石墨烯等离子体激元，其在长波长（q->0）处具有相同的色散，q1/2，作为2D自由电子气体的常规2D等离子体激元]，并且在此发现的另一模式对应于低频声振荡[其能量在长波长处表现出对2D波数q的线性依赖性]，其中两种类型的电子异相振荡。如果这一预测得到实验证实，它将代表声等离子体激元的第一次实现，声等离子体激元起源于两种类型的载流子共存于同一频带内的系统的集体运动。
2013-07-04 cond-mat.mes-hall
Ballistic thermophoresis of adsorbates on free-standing graphene
作用于流体中的物体的教科书热泳力与局部温度梯度成比例。这同样适用于物理吸附在固体表面上的扩散团簇或分子的宏观漂移行为。我们在这里探索的问题是，这在2D膜上是否仍然有效，例如短片长度的石墨烯。通过一个非平衡分子动力学研究的测试系统-一个金纳米团簇吸附在独立的石墨烯夹在两个温度之间$ΔT$分开-我们发现一个泳力的亚微米片长度是平行的，但基本上独立的，当地的梯度大小。这确定了一个热泳制度，是弹道，而不是扩散，持续高达和超过一百纳米片的长度。分析表明，泳力是由于弯曲声子，其流动是已知的弹道和距离无关的相对较长的平均自由路径。然而，普通的谐波声子应该只携带晶体动量，当撞击在集群上时，不应该能够留下真正的动量。我们表明，石墨烯，和其他膜状单层，支持特定的非谐连接之间的弯曲声子和纵向声子的快速逃逸留下了一个2D投影的质量密度增加赋予弯曲声子，因为他们移动与他们的群速度，与真正的动量，其中一部分是通过散射传输到吸附物。由此产生的与距离无关的弹道热泳力并非不可能具有实际应用。
2017-08-21 cond-mat.mes-hall
Gapped Nearly Free-Standing Graphene on an SiC(0001) Substrate Induced by Manganese Atoms
利用角分辨光电子能谱研究了SiC（0001）衬底上吸附锰的石墨烯的电子能带结构。在引入锰原子后，石墨烯的导带完全消失，并且在费米能以下0.4 eV处观察到价带最大值。同时，价带的斜率减小，接近使用局域密度近似方法计算的电子能带结构。虽然前者提供了在SiC衬底上形成几乎独立的石墨烯的实验证据，伴随着金属到绝缘体的转变，但后者表明其电子相关性可以通过外来原子进行修改。这些结果为使用半导体和电荷中性的石墨烯的有前景的器件应用铺平了道路。
2018-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Lifted graphene nanoribbons on gold: from smooth sliding to multiple stick-slip regimes
物理吸附在Au（111）表面上的石墨烯纳米带（GNRs）可以通过原子力显微镜的尖端拾取，在一端提起，并制成载玻片。从光滑滑动到多粘滑状态的动力学转变、推/拉力的不对称性、钉扎的存在及其起源都是真实的摩擦过程，需要理论描述。为了这个目的，我们进行经典模拟的摩擦操作GNRs的长度为30 nm，其中一端是水平推或拉，而在不同的高度以上的Au表面举行。这些模拟使我们能够从理论上阐明源于短的1D边缘而不是2D“体积”的粘滑的出现，粘附、提升和石墨烯弯曲弹性在确定GNR滑动摩擦中的作用。在这个简单的背景下获得的理解对于更一般的情况具有附加价值。
2019-07-28 cond-mat.mes-hall
Graphene nanoribbons on gold: Understanding superlubricity and edge effects
我们解决的原子性质的纵向静摩擦对滑动的石墨烯纳米带（GNRs）沉积在金，一个系统，其结构和机械性能最近一直是激烈的实验研究的主题。通过数值模拟和建模，我们表明，GNR内部的结构润滑（“超润滑”），使静摩擦是占主导地位的前/尾区的GNR，在剩余的未补偿的横向力所产生的相互作用与下面的黄金表面反对自由滑动。由于这种边缘钉扎，静摩擦不随GNR长度增长，而是围绕相当恒定的平均值振荡。这些摩擦振荡可以用GNR-Au（111）晶格失配来解释：在某些GNR长度接近拍（或莫尔）长度的整数倍时，存在良好的力补偿和超润滑滑动;而在接近半个奇数周期时，存在具有较大摩擦的边缘的显著钉扎。这些结果与最近的国家的最先进的原子力显微镜实验，以及与其他不同的无公度系统的滑动定性联系。
2017-07-06 cond-mat.mes-hall
Thermal fluctuations of free standing graphene
在自洽计算束缚膜弹性常数与动量相关的基础上，利用非微扰重整化群方法计算了石墨烯热涨落与动量的关系.我们发现一个尖锐的交叉从微扰到异常制度，在良好的协议与Monte Carlo结果的石墨烯，并给出一个准确的值的交叉规模。我们的工作有力地支持了石墨烯被很好地描述为系留膜的观点。涟漪自然出现在我们的分析中。
2010-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
High Van Hove singularity extension and Fermi velocity increase in epitaxial graphene functionalized by gold clusters intercalation
在缓冲层和SiC（0001）上的外延石墨烯的石墨烯单层之间的金嵌入导致簇的准独立小聚集体的形成。角分辨光电子能谱测量表明，这些簇保留了石墨烯准粒子的线性分散，并令人惊讶地增加了它们的费米速度。它们还通过没有电荷转移的强延伸强烈地修改了范霍夫奇点（VH）周围的石墨烯的能带结构。这一结果提供了一个新的洞察的作用，嵌入剂在重整化的裸电子能带结构的石墨烯通常观察到的石墨和石墨烯层间化合物。
2012-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The tunnelling spectra of quasi-free-standing graphene monolayer
考虑到在过去几年中石墨烯的扫描隧道显微镜（STM）研究的巨大成功，令人惊讶的是，仍然存在关于准独立石墨烯单层的隧道光谱的报道的基本矛盾。许多研究小组观察到在狄拉克点处状态密度（DOS）线性消失的V形光谱，而其他研究小组报告的光谱具有60 meV的间隙，固定在准独立石墨烯单层的费米能级上。本文系统地研究了几种不同基底上的准独立石墨烯单分子层的两个相互矛盾的隧穿谱，并对结果给出了一致的解释。光谱中的间隙来自石墨烯中的面外声子，其将布里渊区角落处的狄拉克电子与区中心处的近自由电子态混合。我们的实验表明，与衬底的相互作用可以有效地抑制石墨烯中的面外声子的影响，使我们能够检测到光谱中的狄拉克电子的DOS。我们还表明，有可能在纳米尺度上打开和关闭石墨烯的面外声子，即，隧穿光谱显示通过施加到STM尖端的电压脉冲在两个不同特征之间切换。
2017-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stability and magnetization of free-standing and graphene-embedded iron membranes
最近的实验实现单层铁膜在石墨烯穿孔的启发，我们进行从头计算嵌入在石墨烯中的铁单层和膜，以评估其结构稳定性和磁化。我们表明，单层铁有一个更大的自旋磁化每原子比散装铁和嵌入在石墨烯中的铁膜表现出自旋磁化单层铁。我们发现，独立的单层铁是结构上更稳定的三角形晶格相比，无论是正方形和蜂窝晶格。这与嵌入的Fe膜形成正方形晶格的实验观察相矛盾。然而，我们发现，嵌入在石墨烯穿孔的铁膜可以更稳定的正方形晶格配置相比，三角形。此外，我们发现正方形晶格具有较低的边缘形成能，这意味着正方形Fe晶格在膜形成期间可能是有利的。
2014-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced light-matter interaction in graphene-covered gold nanovoid arrays
目前正在探索石墨烯与贵金属纳米结构的组合，用于通过等离子体增强的强光-石墨烯相互作用。我们介绍了一种新的混合石墨烯-金属系统，用于研究在可见光范围内表现出共振的金空纳米结构的光-物质相互作用。石墨烯层与纳米空隙阵列的等离子体振子模式的强耦合导致底层等离子体振子共振的显著频率偏移，使得在单层石墨烯中超过30%的绝对光吸收和石墨烯的拉曼响应的高达700倍的增强。这些新的视角使我们能够验证金空阵列上石墨烯的存在，增强甚至使我们能够准确地量化层数。数值模拟和微扰理论分析进一步支持了实验观测。石墨烯金空平台有利于分子的传感，并且将R6 G染料分子置于石墨烯顶部，我们观察到R6 G拉曼指纹的强烈增强。这些结果为表面增强拉曼散射（SERS）的先进基底铺平了道路，具有在原子定义良好的石墨烯层上进行明确的单分子检测的潜力。
2013-06-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Designing hybrid graphene oxide- gold nanoparticles for nonlinear optical response: Experiment and theory
材料对光的非线性光学吸收由于其微扰性质而很弱，尽管强的非线性响应对于光限幅和光开关的应用至关重要。在这里，我们从实验和理论上证明了一个非常有效的方案，激发态吸收的施主和受主材料之间的电荷转移作为新的方法，以提高非线性吸收的数量级。利用这个想法，我们已经证明了在还原的氧化石墨烯中的强激发态吸收（ESA），否则其在高通量下显示出增加的透明度，并且通过以串联配置连接金纳米颗粒（AuNP）而在氧化石墨烯中将ESA增强一个数量级，所述串联配置在等离子体波长下激发时充当有效的电荷转移对。为了解释这种前所未有的增强效应，我们基于两种材料之间的电荷转移建立了一个五能级速率方程模型，并对结果进行了数值模拟。为了理解界面电荷转移与附着到氧化石墨烯片的功能配体的浓度和类型的相关性，我们已经从第一性原理计算研究了具有各种可能的配体构型的AuNP-氧化石墨烯界面。通过使用我们的混合材料的强ESA，我们已经制造了基于液体电池的高性能光学限幅器，其重要的器件参数优于基准光学限幅器。
2018-03-29 cond-mat.mes-hall
Electron Transport in Molecular Junctions with Graphene as Protecting Layer
我们提出了从头计算的分子结，包括石墨烯作为一个单一的分子和金电极之间的保护层的输运计算。这种垂直设置最近在设计特别稳定和可重复的设备的实验中获得了显着的兴趣。我们观察到，来自电子传输中的分子的信号被石墨烯片的签名所覆盖，因此需要重新解释传输。另一方面，我们看到我们的结果对于石墨烯中的各种缺陷是稳定的。对于弱物理吸附的分子，没有明显的与石墨烯相互作用的迹象，因此输运性质是由穿过包括分子本身和附加石墨烯层的扩展结构的金引线之间的非共振隧道效应决定的。与纯金电极相比，计算的电导约低一个数量级，由于增加的隧穿距离。另一方面，改变端基和分子长度的相对差异是相似的。
2015-12-12 cond-mat.mes-hall
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。
2017-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Metal adsorption and nucleation on free-standing graphene by low-energy electron point source microscopy (graphene intercalation)
金属与碳材料，特别是与石墨烯的相互作用对于各种技术应用是重要的。特别地，碱金属的插层被认为提供了用于调节石墨烯的电子性质以用于器件应用的手段。虽然可以很容易地研究这种嵌入事件的宏观效应，但在原子尺度上详细地并在明确定义的实验条件下跟踪相关过程构成了挑战。在这里，我们原位研究的吸附和成核的碱金属K，Cs和Li的独立石墨烯通过低能电子点源显微镜。我们发现，碱金属很容易插层之间的双层石墨烯。事实上，K和Cs的平衡分布有利于在双层之间比在单层石墨烯上高得多的颗粒密度。我们得到了这两个域之间的结合自由能的差异的定量值。我们的研究是完成了一个控制实验引入Pd作为代表的非碱金属。现在，我们在单层和双层石墨烯上观察到相等程度的团簇形成，但是没有插层。因此，我们的调查构成了第一次原位研究的金属原子吸附的不同特异性的独立石墨烯。
2023-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Selective Conduction of Organic Molecules via Free-Standing Graphene
通过分子动力学，在热梯度驱动下，在石墨烯衬底上的十种有机气体分子之间进行竞赛。观察到的分子的快速导电与芳香族化合物的选择性。这种选择性源于芳香分子的平面结构有助于保持与基底的较短距离，这是气固界面驱动力的关键。漂移速度随分子密度的降低而单调增加，即使对于单个分子也没有观察到弹道输运。发现了苯分子在大的热梯度下的非线性传导机制。在低温下，分子在石墨烯衬底中聚集并沿着特定的路径集体运动。
2020-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic and Electronic Structure of Si Dangling Bonds in Quasi-Free-Standing Monolayer Graphene
在准自立单层石墨烯（QFMLG）的界面处没有H终止的Si悬挂键是已知的散射中心，其可以严重影响载流子迁移率。在这份报告中，我们研究的原子和电子结构的Si悬挂键QFMLG使用低温扫描隧道显微镜/光谱（STM/STS），原子力显微镜（AFM），和密度泛函理论（DFT）计算。利用扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）在平台上观察到两种不同对比度的缺陷。它们的STM对比度随偏置电压而变化。在STS中，它们在不同的能量1.1和1.4 eV处显示出特征峰。与DFT计算的比较表明，它们分别对应于3和4 Si悬挂键的簇。这些结果的优化石墨烯合成的相关性进行了讨论。
2017-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral single-wall gold nanotubes
基于第一性原理计算，我们表明，金原子可以形成独立的和尖端悬浮的手性单壁纳米管的螺旋原子链组成。独立的，无限（5，5）管被认为是最有利的。虽然能量上不太有利，但实验观察到的（5，3）管在两个尖端之间的拉伸对应于弦张力的局部最小值。类似地，（4，3）管被预测为尚待实验观察的有利结构。对能带结构、电荷密度和量子弹道电导的分析表明，这些导线上的电流比预期的手性小，并且传导通道和螺旋股的数量之间没有直接的相关性。
2005-05-13 cond-mat.mes-hall
Intercalant-induced Kekule ordering and gap opening in quasi-free-standing graphene
Institute for Theoretical Physics and Astrophysics, University of Würzburg（维尔茨堡大学理论物理与天体物理研究所）；Institute of Theoretical Physics, University of Hamburg（汉堡大学理论物理研究所）；The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging（汉堡超快成像中心）
Sn插入通过解耦缓冲层并引入局部晶格畸变，诱导石墨烯中凯克勒有序和能隙打开，揭示了插入剂均匀性和应变对石墨烯性质的调控作用。
2025-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing graphene χ(2) using a gold photon sieve
在不同的偏振态下，测定了覆盖在金光子筛上的石墨烯的非线性二次谐波光学活性。光子筛由放置在玻璃上的亚波长金纳米孔阵列组成。它结合了有效的光捕获和表面等离子体传播的优点，以解开石墨烯二阶磁化率χ（2）的不同元素。这些元件有效地有助于二次谐波产生。事实上，石墨烯涂覆的光子筛产生的二次谐波强度比裸露的平坦金层高至少两个数量级，并且一个数量级来自光子筛的等离子体效应;剩余的增强来自石墨烯层本身。测量的二次谐波产生产率，辅以半解析计算，提供了一种约束石墨烯χ（2）元素的原始方法。获得的值是|d_{31} + d_{33}| < 8.1 x 10^3 pm^2/V，|d_{15}|对于780 nm处的二次谐波信号，< 1.4 x 10^6 pm^2/V。这种原始的方法可以应用于任何种类的二维材料覆盖这样的等离子体结构。
2015-12-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Wide-Band Nano-Imaging of Plasmon Dispersion and Hotspots in Quasi-Free-Standing Epitaxial Graphene
我们报告了使用散射扫描近场光学显微镜（S-SNOM）在宽光谱范围内观察石墨烯等离子体干涉条纹，该显微镜采用了一组可广泛调谐的量子级联激光器。我们使用等离子体激元干涉测量石墨烯等离子体激元的色散曲线超过一个数量级的等离子体激元波长，从$λ_{sp}$ ~140到~1700 nm，并提取电子费米能量为298 $\pm$ 4 meV的氢嵌入单层外延石墨烯在SiC上。此外，我们证明了波长可调的石墨烯等离子体反射“热点”在单层/双层界面的外观。这项工作证明了宽带纳米成像精确测量石墨烯的电性能和空间控制等离子体反射聚焦的能力。
2018-05-25 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
On the Role of Water Vapor and Process Gasses in Low-Temperature Gold-Catalyzed Graphene Etching
以可扩展的方式在低温下对石墨烯进行图案化的能力是当今石墨烯工业采用面临的最大挑战之一。我们展示了一种简单的方法，用于在$350-375^\circ$ C下使用环境空气对具有可预测特性的石墨进行低温金催化蚀刻。环境空气中自然存在的水蒸气是发生这种反应所必需的。此外，我们表征的蚀刻特性作为工艺参数的函数。需要Ar退火以获得晶体学直蚀刻，并且需要$375^\circ$ C以获得单层深蚀刻。我们预计，这项工作可以通过未来的研究进行调整，以精确控制蚀刻区域的形状，允许简单的低温创建纳米级石墨特征，并最终可以应用于集成器件制造的单层石墨烯片。
2018-04-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
How to induce superconductivity in epitaxial graphene $via$ remote proximity effect through an intercalated gold layer
石墨烯有望用类狄拉克费米子探索奇异的超导性。然而，使石墨烯成为大规模的超导体是一个长期的挑战。一种可能的解决方案依赖于使用超导衬底的外延生长的石墨烯。这样的衬底是稀缺的，并且通常破坏电子能带结构的狄拉克特征。利用电子衍射（反射高能和低能），扫描隧道显微镜和光谱，原子力显微镜，角分辨光电子能谱，拉曼光谱和密度泛函理论计算，我们介绍了一种策略，诱导超导外延石墨烯$via$的一个远程邻近效应，从石墨烯衬底通过插入金层。与强烈的不期望的石墨烯-Re相互作用相比，弱的石墨烯-Au相互作用通过减少的石墨烯嵌段、石墨烯与下面的金属之间的增加的距离、线性电子色散和特征振动特征来证明，后两个特征也揭示了石墨烯的轻微$p$掺杂。我们还揭示了嵌入方法接近超导性的主要缺点是在石墨烯中产生高密度的点缺陷（10 $^{14}$ ~cm $^{-2}$）。最后，我们证明了在石墨烯/Au/Re（0001），在低温下的远程邻近超导性。
2020-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Determination of the STM tip-graphene repulsive forces by comparative STM and AFM measurements on suspended graphene
通过化学气相沉积生长的石墨烯被转移到平坦的金纳米岛的顶部，并通过扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）进行表征。石墨烯气泡形成有由纳米岛的尺寸和形状确定的横向尺寸。这些石墨烯气泡可以在STM成像期间使用小于250 mV的偏置电压和1 nA的隧道电流被挤压。类似地，当在低偏置电压（U = 30 mV）下成像时，悬浮在金纳米空隙上的石墨烯被STM尖端偏转4 - 5 nm。通过AFM进行的纳米压痕测量表明，石墨烯气泡的挤压发生在20 - 35 nN的排斥力下，并且这种力可以分别导致悬浮的石墨烯部件中的几个纳米的偏转。比较AFM和STM的结果，这项研究表明，10 e-8 N的顺序之间发生的STM针尖和石墨烯在环境成像条件和典型的隧道参数的机械力。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall
Graphene Induced Large Shift of Surface Plasmon Resonances of Gold Films: Effective Medium Theory for Atomically Thin Materials
尽管成功地将石墨烯建模为通过剥离或化学气相沉积（CVD）合成的0.34 nm厚的光学膜，但石墨烯诱导的金膜的表面等离子体共振（SPR）的位移仍然存在争议。在这里，我们通过开发一种清洁的CVD石墨烯转移方法并将Maxwell-Garnet有效介质理论（EMT）扩展到2D材料来解决这一争议。获得了0.24的SPR位移，并且它与其中褶皱石墨烯被处理为3-nm石墨烯/空气层状复合物的2D EMT很好地一致，与原子力显微镜测量的平均粗糙度一致。由于2D EMT的各向异性内置边界条件与石墨烯的光学各向异性兼容，因此石墨烯可以被建模为厚于0.34 nm的膜而不改变其光学性质;然而，其实际粗糙度，即，有效厚度将显著改变其对强面外场的响应，导致更大的SPR偏移。
2019-04-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
De Haas-van Alphen effect in graphene
在我们的工作中，我们研究了在磁场存在下，由金机械谐振器支撑的石墨烯Corbino盘的动力学。我们在这里证明，我们的石墨烯/金的机械结构表现出一个非平凡的共振频率依赖于所施加的磁场，显示这个功能是如何指示的de Haas-van Alphen效应在石墨烯Corbino磁盘。我们的发现是无质量狄拉克费米子dHvA效应的第一个证据。通过依赖于Au结构的机械共振，我们的检测方案基本上与所考虑的材料无关，并且可以应用于任何导电2D材料上的dHvA测量。特别是，该计划预计将是一个重要的工具，在中心对称的过渡金属二硫属化物（TMD）晶体的研究，隐藏的磁化和相互作用的影响，脱落新的光。
2021-12-02 cond-mat.mes-hall
Graphene-coated holey metal films: tunable molecular sensing by surface plasmon resonance
我们报道了在一个亚波长尺寸的多孔二维光栅中的表面等离子体共振的增强，该光栅是在由石墨烯片涂覆的金薄膜中钻出的。这种增强源于石墨烯中的载流子与金表面等离子体激元之间的耦合。主等离子体共振峰位于1.5微米左右。一个较低的限制金诱导的掺杂浓度的石墨烯的规定，这种架构的分子传感的兴趣也突出。
2013-05-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Low-energy electron holographic imaging of gold nanorods supported by ultraclean graphene
电子显微镜的理想支撑物应尽可能薄，并尽可能少地与初级电子相互作用。由于石墨烯是原子级薄的，并且由排列在蜂窝晶格中的碳原子组成，因此在电子显微镜中使用石墨烯作为基底的潜力是巨大的。到目前为止，石墨烯几乎从未用于此目的，因为在感兴趣的物体沉积之前或之后，独立石墨烯的清洁度是不够的。我们在这里通过低能电子全息成像证明，用铂-金属催化方法制备的独立石墨烯即使在重新暴露于环境条件和从液相沉积金纳米棒之后仍然保持超净。在金颗粒的全息重建中，物体周围的有机壳被成像，而在同一样品的SEM图像中无法检测到，这表明低能电子全息术在石墨烯支撑的单生物分子成像中具有巨大的潜力。
2014-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Monolayer graphene as dissipative membrane in an optical resonator
我们实验证明了原子级薄的，独立的石墨烯膜的光学腔的耦合。通过改变膜的位置沿驻波场的腔，我们定制的膜和腔之间的耗散耦合，我们表明，耗散耦合可以超过色散耦合。这样一个系统，其中控制耗散优于色散，将证明是有用的新的激光冷却方案在光学机械。此外，我们还测定了自支撑单层石墨烯在780 nm处的连续光损伤阈值为1.8（4）~MW/cm $^2$。
2016-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Effects of gold cluster intercalation in graphene: stationary waves and modified QPI features
Université Paris Saclay, CNRS, CEA, Institut de Physique Théorique（巴黎萨克雷大学）；Institut de Sciences des Matériaux de Mulhouse, CNRS-UMR 7361 Université de Haute Alsace（米卢斯材料科学研究所）；Université Paris Saclay, CNRS, Laboratoire de Physique des Solides（巴黎萨克雷大学）
该研究解释了SiC上外延石墨烯的金插层产生的驻波和M点附近QPI特征，通过T矩阵处理的环形散射体模型，其结果与FT-STS测量及实空间驻波、局域态密度对比度的实验观察一致。
2026-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
