Collision-dominated nonlinear hydrodynamics in graphene
我们提出了一个有效的流体动力学理论的电子输运在石墨烯中的相互作用为主的制度。我们从微观玻尔兹曼动力学方程中推导出紧急的流体动力学描述,并考虑到库仑相互作用引起的耗散,并找到任意密度的狄拉克费米子在石墨烯中的粘度。在高温下,粘性项对清洁样品的输运系数有显著影响。在线性响应,我们表明,粘度体现在非局部电导率以及流体动力学等离子体激元的色散。在线性响应之外,我们将导出的非线性流体力学应用于石墨烯中的热点弛豫问题。
2015-07-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coulomb interactions of massless Dirac fermions in graphene; pair-distribution functions and exchange-driven spin-polarized phases
石墨烯中的准二维电子在两个费米点附近的低能区表现为无质量的费米子,服从Dirac-Weyl方程。研究了石墨烯中自旋极化相的稳定性。的交换能量从分析的对分布函数进行评估,并通过一个非常相似的四分量的2D电子流体,这是以前已经调查的相关能量估计。SPP出现足够高的掺杂,当单独的交换能被认为是。然而,发现包含相关性以{ \it抑制}理想石墨烯中的自旋-相变。
2006-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Possibility of magnetic field induced Composite Fermi sea in neutral Graphene
中性石墨烯在强磁场中被认为是一个(交换稳定的)整数霍尔态,其自旋完全充满,自旋带为空,n = 0,两重谷简并朗道能级。我们认为,在$ν\approx$ \hlf填充的情况下,从近SU(4)单重态(2自旋$\times$ 2谷)复合费米海形成中获得的相关能量使铁磁整数量子霍尔态不稳定.这种完全不同的情况与中性石墨烯实验中看到的耗散无隙状态一致。有趣的配对霍尔态是可能的,从剩余的相互作用,在这个SU(4)费米海与一个小的塞曼自旋极化。
2007-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nernst effect of Dirac fermions in graphene under weak magnetic field
推导了在温度梯度和电场、磁场作用下电子系统的输运系数。基于自洽玻恩近似,计算了在弱磁场和带电杂质散射作用下石墨烯中狄拉克费米子的能斯特电导率和横向热电势.并将计算结果与已有的实验数据进行了比较。
2010-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-divergent Fermi velocity for interacting graphene at the Dirac point
最近的实验揭示了石墨烯费米速度接近电荷中性的显着增加。这被广泛地解释为通过微扰方法预测的石墨烯费米速度的对数发散的确认。在这项工作中,我们重新考虑这个问题,使用功能玻色化技术计算电子相互作用的影响,非微扰状态密度。我们发现,重整化速度是{ \it有限}和独立的高能量截止,我们认为,实验观察更好地理解的异常尺寸。我们的结果也代表了一个玻色化的解决方案,相互作用的外尔费米子在(2+1)维在半填充。
2017-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theoretical study of even denominator fractions in graphene: Fermi sea versus paired states of composite fermions
朗道能级的偶数分母分数填充状态的物理学依赖于库仑赝势,并在不同的GaAs朗道能级中产生复合费米子费米海、条纹相位,或者可能是成对的复合费米子状态。我们在这里考虑石墨烯中的偶数分母分数,其具有不同的赝势以及每个朗道能级的可能的四倍简并度。在n=0和$n=1$ Landau能级上,我们测试了各种复合费米子海波函数(全极化、SU(2)单线态、SU(4)单线态)以及成对复合费米子态,并预言:(i)成对态是不利的,(ii)CF费米子海在两个Landau能级上都出现,(iii)SU(4)单线态复合费米子海稳定在适当的极限。详细的微观计算结果与复合费米子平均场模型的预测基本一致。
2007-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effect of electron-electron interaction on the Fermi surface topology of doped graphene
研究了电子-电子相互作用对掺杂石墨烯费米面形状的影响。晶格的实际离散性质被充分考虑。考虑了具有最近邻跳跃积分的$π$带紧束缚模型。计算了零温下的自能修正。包括长程和短程库仑相互作用。石墨烯的交换自能修正保留了费米表面拓扑结构的三角形翘曲,尽管使三角形形状变圆。带速度被重整化为更高的值。由二阶微扰理论计算的局部库仑相互作用引起的修正,确实使费米面形状各向异性地变形。结果进行了比较,实验观察和其他理论结果。
2008-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Nature of Edge Magnetism in Graphene
有人认为,从退相干为主的经典磁性的波动为主的量子磁性的微妙的交叉是实验上可访问的石墨烯纳米带。我们表明,纳米尺度的宽度决定了边缘磁性是否在经典侧,量子侧,或在两者之间。在经典的制度,退相干是占主导地位的,并导致静态自旋极化在带的边缘,这是很好地描述了平均场论。量子芝诺效应被确定为负责自旋极化的基本机制,从而使石墨烯在自旋电子学中的应用成为可能。然而,在量子方面,自旋极化被动力学过程破坏。因此,石墨烯磁性的可调性为量子-经典交叉的研究提供了一条可行的途径。
2014-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb interacting Dirac fermions in disordered graphene
我们研究相互作用的狄拉克准粒子在无序石墨烯,并发现之间的相互作用的未屏蔽的库仑相互作用和伪相对论准粒子运动学可以最好地揭示在弹道制度,而在扩散限制的行为是定性的(虽然,不是定量的)类似于普通的2DEG与抛物线色散。我们计算的准粒子的宽度和密度的状态,可以探测光电发射,隧穿,和磁化测量。
2006-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Relativistic magnetotransport in graphene
我们研究的热和电输运的流体相互作用的狄拉克费米子,因为它们出现在单层石墨烯。我们包括库仑相互作用,带电杂质的稀密度和存在的磁场来描述作为温度T和化学势μ的函数的静态和低频响应。在临界状态μ << T,其中狄拉克点以上和以下的两个带都有助于传输,我们发现明显偏离费米液体行为,普遍的,碰撞主导的值的传输系数和集体性质的回旋共振。在碰撞为主的高温制度的线性热电输运系数服从相对论磁流体力学,我们从玻尔兹曼理论微观推导的约束。后者也使我们能够描述的交叉到无序为主的费米液体行为在大掺杂和低温,以及交叉到弹道制度在高场。
2008-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb screening and collective excitations in a graphene bilayer
我们研究了石墨烯双层膜的库仑屏蔽特性和集体激发。静态屏蔽效应是各向异性的,并且在未掺杂的石墨烯双层中比在单层石墨烯中强得多[1]。动态屏蔽显示了狄拉克气体在低频的性质和费米气体在高频的性质。从狄拉克到费米气体的跃迁也在等离子体光谱中观察到。最后,我们发现掺杂的石墨烯双层中的电子气与含有两个能谷的材料中的费米气体具有非常相似的性质。
2006-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fermi velocity engineering in graphene by substrate modification
费米速度是材料研究中的关键概念之一,因为它承载着各种基本性质的信息。随着对器件应用需求的增加,石墨烯被视为工程费米速度的原型系统。事实上,通过改变载流子浓度,已经有几项努力成功地改变了费米速度。在这里,我们提出了一个强大的,但简单的新方法来工程费米速度,同时保持载流子浓度恒定。我们发现,当嵌入石墨烯的环境被修改时,石墨烯的费米速度(i)与其介电常数成反比,达到~2.5 $\times10^6$ m/s,这是迄今为止研究的任何衬底上石墨烯的最高值,并且(ii)与普通费米液体明显区分开来。该方法为包括拓扑绝缘体在内的各种二维电子系统的费米速度工程提供了一条新的途径。
2012-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence for Superlattice Dirac Points and Space-dependent Fermi Velocity in Corrugated Graphene Monolayer
最近的研究表明,周期势可以在石墨烯中产生能量为(是石墨烯的费米速度,G是倒易超晶格矢量)的超晶格狄拉克点。在这里,我们进行扫描隧道显微镜和光谱研究的波纹石墨烯单层铑箔。我们发现,纳米波长的准周期波纹的波纹石墨烯引起弱的一维(1D)电子势,从而导致超晶格狄拉克点的出现。超晶格的狄拉克点的位置是空间依赖的,并显示出广泛的分布值。我们证明了超晶格空间相关的狄拉克点与空间相关的费米速度密切相关,这可能是由于波纹石墨烯中的局域应变和强电子-电子相互作用的影响。
2012-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The ground state of clean and defected graphene: Coulomb interactions of massless Dirac fermions, pair-distribution functions and spin-polarized phases
采用第一性原理密度泛函方法研究了石墨烯和缺陷石墨烯中费米能级附近的准二维电子何时可以用服从Dirac-Weyl(DW)方程的无质量费米子表示.发现DW模型不适用于含有甚至$\sim$ 3%空位或N取代的缺陷石墨烯。然而,DW模型在弱吸附分子层的存在下成立。考虑了纯石墨烯中DW无质量费米子自旋极化相的可能性。交换能从解析的对分布函数以及在$k$ -空间中评估。sipn极化相的动能增强几乎抵消了交换增强,相关能起主要的残余作用。通过一个模型的四分量的2D电子流体的库仑耦合相匹配的石墨烯的相关能量估计。虽然SPP仅与交换一起出现,但在理想石墨烯中包含相关性抑制了它们。
2007-01-05 cond-mat.str-el
Hall Coefficient of Dirac Fermions in Graphene under Charged Impurity Scatterings
利用自洽玻恩近似下的守恒形式,研究了带电杂质散射下石墨烯中狄拉克费米子的霍尔电导。计算的霍尔系数的倒数与实验数据进行了比较。结果表明,本文对霍尔系数和电导率的计算与实验测量结果符合得很好。
2009-04-06 cond-mat.str-el
Fermi point in graphene as a monopole in momentum space
考虑了费米子之间的库仑相互作用,建立了石墨烯单层的有效场论。介绍了动量空间中的规范场。费米点的位置与相应的费米线的位置一致。提出了在晶格模拟过程中提取这种单极子的方法。
2011-12-15 cond-mat.str-el hep-lat
X-ray edge problem of graphene
利用狄拉克费米子谱研究了石墨烯的X射线边缘问题。在半充满状态下,线态密度抑制了费米液体的奇异响应,而远离半充满状态时,费米液体的奇异特征又重新出现。作为费米能量的函数的交叉行为进行了详细研究。幂律吸收率的指数取决于谷内和谷间散射,并且它作为费米能量的函数而变化,这可以通过实验来测试。
2007-11-14 cond-mat.str-el
Existence and topological stability of Fermi points in multilayered graphene
研究了单层石墨烯和多层石墨烯堆中费米点的存在性和拓扑稳定性。我们发现,离散对称性(时空反演)稳定的费米点在单层,双层和多层石墨烯与正交堆叠。Bernal堆积多层膜中$k=0$和$ε=0$附近的能带依赖于层数的奇偶性,当层数为奇数时费米点不稳定。还研究了混合两个狄拉克点的公度微扰引起的电子结构的低能变化。
2007-04-23 cond-mat.str-el hep-th
Can bilayer graphene become a fractional metal?
众所周知,电子相互作用可以导致金属费米表面的完美自旋极化。在这种情况下,只有一半的非相互作用费米表面是可用的,因此这个阶段通常被称为“半金属”。在这里,我们认为,在多波段电子系统与嵌套,进一步的“细分”的费米面是可能的。以AA双层石墨烯作为一个方便的测试案例,我们证明,在适当的条件下施加的电子相互作用,掺杂AA双层石墨烯可以主机的“四分之一金属”的状态。在这种状态下,只有四分之一的非相互作用费米表面(费米轮廓)达到费米能量。在更高的掺杂水平下,可以出现其他“分数”金属。我们简要地分析了这些建议的阶段的输运性质。
2020-10-21 cond-mat.str-el
Two dimensional covalent moire superlattice from fluorinating twisted bilayer graphene
本研究提出通过氟化扭曲双层石墨烯构建共价莫尔超晶格的方法,经第一性原理计算证实氟化可诱导层间共价键形成、增强电子结构调制并产生丰富平带,为关联量子研究提供新平台。
2024-10-07 cond-mat.str-el
Fermi velocity renormalization and dynamical gap generation in graphene
在Dirac-cone近似下,研究了由载流子之间的长程库仑相互作用引起的费米速度的重整化,得到了半填充状态下石墨烯中电子激发的有效低能描述.通过求解Dyson-Schwinger方程组的耦合系统,得到相应的费米子传播子中的Dressing函数,并对粒子-空穴极化进行了各种近似,我们观察到费米速度重整化效应通常会导致半金属-绝缘体相变中动态能隙产生和电荷密度波形成的临界耦合的显著增加。
2015-01-12 cond-mat.str-el hep-ph
Prominent Cooper Pairing Away From the Fermi Level and its Spectroscopic Signature in Twisted Bilayer Graphene
我们研究声子介导的库珀配对在平坦的电子能带系统通过求解全带宽多带Eliashberg方程的超导魔角扭曲双层石墨烯使用现实的紧束缚模型。我们发现,库珀配对远离费米能级的贡献决定性的超导性,通过提高临界温度,并确保一个强大的有限的超流体密度。我们表明,这种配对产生的粒子-空穴不对称超导圆顶的温度门控相图,并产生不同的光谱签名的超导状态。我们预测了几个这样的功能在隧道和角度分辨光电发射光谱为未来的实验。
2020-03-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con