Wigner crystallization in a single and bilayer graphene
我们研究了Wigner结晶在单层和双层石墨烯使用一个真正的空间紧束缚模型的可能性。除了验证我们先前对单层石墨烯的预测外,我们预测双层石墨烯可以在足够低的载流子密度下经历维格纳晶体转变,从而提供了可调谐和双极维格纳晶体的可能性。我们发现,除了两层载流子的库仑相互作用稳定了电荷有序态外,层间耦合也起到了同样的作用。
2007-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unconventional fractional quantum Hall states and Wigner crystallization in suspended Corbino graphene
二维电子系统中的液固竞争是凝聚态物理中一个有趣的问题。我们研究了竞争的维格纳晶体和分数量子霍尔(Fractional quantum Hall,HALL)液相在原子级薄的悬浮石墨烯器件在Corbino几何。低温磁导和磁阻测量以及$IV$特性都表明电子输运的强电荷密度依赖性调制。我们的研究结果表明,非常规的C3 H阶段,不适合标准的Jain的系列为传统的C3 H状态,而不是他们似乎起源于残余的相互作用的复合费米子在部分填充较高的朗道水平。并且在填充因子为$ν\lesssim$ 1/5的非常低的电荷密度下,电子结晶成有序的维格纳固体,其最终在填充因子约为$ν\leq$ 1/7时转变成不可压缩的霍尔液体。基于独特的样品结构,我们的实验为增强对相互作用电子的有序相的理解铺平了道路。
2018-05-15 cond-mat.mes-hall
Nuclear magnetic resonance line shapes of Wigner crystals in $^{13}$C-enriched graphene
假设来自石墨烯的$^{13}$ C同位素富集层的核磁共振(NMR)信号可以足够强以进行测量,我们计算了预期在强磁场中石墨烯中发生的不同晶体基态的NMR谱线形状。我们首先表明,在非均匀的状态下,有,除了由于自旋超精细相互作用的频率偏移,从电子和原子核的轨道运动之间的耦合的第二个贡献同样重要。然后,我们表明,如果裸信号的线宽可以做得足够小,维格纳和气泡晶体具有线的形状,定性不同的均匀状态,在相同的密度,而晶体状态,有自旋或谷赝自旋纹理没有。最后,我们发现,一个相对较小的裸线宽值是足以洗出的NMR线形状的晶体状态的独特签名。
2017-05-23 cond-mat.mes-hall
Wigner crystal and bubble phases in graphene in the quantum Hall regime
石墨烯是一种具有蜂窝晶格结构的单层独立石墨片,是一种具有线性分散载体的半金属。这种分散的结果是在石墨烯中不存在维格纳结晶,因为动能和势能都与载流子的密度相同。我们研究了石墨烯在强磁场作用下的基态,主要研究了平移对称性破缺的状态。我们的平均场计算表明,在整数填充均匀的状态是首选的,而在非整数填充因子维格纳晶体状态(破坏平移对称性)具有较低的能量。我们得到了系统的相图。我们发现它与半导体异质结构中的量子霍尔系统在性质上是相似的。我们的分析预测,在磁场作用下,石墨烯中会出现包括Wigner晶体态在内的非均匀态,并导致高朗道能级的各向异性输运.
2007-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Elastic deformations and Wigner-Weyl formalism in graphene
本文讨论了具有弹性形变的$Z_2$亚晶格对称性的固体物理紧束缚模型及其重要特例--石墨烯紧束缚模型。为了描述电子准粒子的动力学,我们探索Wigner-Weyl形式。它允许在缓慢变化的外部电磁场和由弹性形变引起的跳跃参数的非均匀修改的存在下计算两点格林函数。所发展的形式允许我们考虑弹性形变和磁场变化对量子霍尔效应的影响。
2019-05-27 cond-mat.mes-hall hep-lat
Magnetic field stabilized Wigner crystal states in a graphene moiré superlattice
本研究在ABC-TLG/hBN莫尔超晶格中观测到磁场稳定的维格纳晶体态,揭示了分数填充下的广义维格纳晶体态及整数填充下的广义莫特态,为探索磁场与莫尔平带相互作用的新量子相提供了平台。
2023-05-15 cond-mat.mes-hall
Crystals Caught Doping: Metallic Wigner Crystals in Rhombohedral Graphene
Harvard University(哈佛大学);Flatiron Institute(平顿研究所);New York University(纽约大学);University of California at San Diego(加利福尼亚大学圣地亚哥分校)
研究探讨了在菱形石墨烯中,当威金斯晶体自发掺杂形成它inerant载流子时,如何产生金属威金斯晶体。通过分析电荷间隙与填充偏置的竞争,揭示了相图中宽泛的金属威金斯晶体相。
2026-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Competing Laughlin state and Wigner crystal in bilayer graphene
我们研究了双层石墨烯在朗道中心能级的分数量子霍尔效应。通过调节外部施加的磁场和两层之间的电偏置,可以访问其中具有对应于N=0和N=1伽利略朗道能级的轨道特征的朗道能级之间存在简并的区域。虽然Laughlin态通常是填充$ν=1/3$的基态,但我们发现,通过调节偏置和外加场,在相同的填充因子下,它可以被破坏并被Wigner晶体取代。这种竞争不会发生在不可压缩的基态保持稳定的$ν=2/3$。电诱导维格纳晶体状态的可能性为这种物质状态的研究开辟了一个新的范围。
2022-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signatures of sliding Wigner crystals in bilayer graphene at zero and finite magnetic fields
本文通过低频噪声测量研究AB堆叠双层石墨烯中维格纳晶体的脱钉与滑动行为,提供了零磁场和有限磁场下维格纳结晶的输运证据,为证实反常霍尔晶体奠定基础。
2024-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effects of interedge scattering on the Wigner crystallization in graphene nanoribbons
采用紧束缚、平均场Hubbard和多体组态相互作用方法研究了石墨烯纳米带两个锯齿形边缘之间的耦合对电子和空穴Wigner结晶的影响.我们发现纳米尺度的厚度对维格纳晶体的形成起着至关重要的作用。对于宽度小于16 \mbox μ m的带,增加的动能克服了长程库仑排斥并抑制了维格纳结晶。对于宽达38 \mbox μ m的宽带,观察到偶数电子的强维格纳局域化,揭示了在库仑阻塞附加谱中也发现的奇偶效应。边缘间的相关性被发现是足够强的,以允许同时结晶的两个边缘,虽然施加的电场可以解耦的两个边缘。最后,我们表明,维格纳结晶也可以发生空穴,虽然弱于电子。
2017-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Magic number theory of superconducting proximity effects and Wigner delay times in graphene-like molecules
当单个分子通过连接基团连接到外部电极时,可以通过适当的化学合成将连接基团与分子核心的连接性控制到原子精度。近年来,人们从理论和实验两方面研究了单分子电导和Seebeck系数的连接性依赖性。在这里,我们研究的连接性依赖的Wigner延迟时间的单分子结和超导邻近效应的连接性依赖,发生时,外部电极被超导体取代。虽然输运性质的绝对值取决于复杂的,往往是不受控制的分子和电极之间的耦合的细节,我们表明,传输性能的比率可以预测使用表的“幻数”,其中捕获的超导邻近效应和分子内的魏格纳延迟时间的连接依赖。这些数字很容易计算,不需要大规模的计算。对于正常分子-超导结,我们发现电导正比于它们的幻数的四次方,而对于超导分子-超导结,临界电流正比于它们的幻数的平方.对于更传统的正常分子正常路口,我们证明,延迟时间比可以从幻数表的产品。
2019-03-28 cond-mat.mes-hall
Full, three-quarter, half and quarter Wigner crystals in Bernal bilayer graphene
Institute for Theoretical Physics, ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院理论物理研究所);Department of Physics, University of Zürich(苏黎世大学物理系)
通过调整载流子密度使费米能位于Van-Hove奇点附近,研究发现多种高度相关的电子相,包括同位极化相和高电阻态。通过Hartree-Fock计算,发现威格纳晶体在不同同位极化风味下呈现不同结构。
2025-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A physical limitation of the Wigner "distribution" function in transport
我们提出了一个例子,揭示了“动量”$P$的维格纳“分布”功能$f(q, P)$的符号不一定与在现实世界中的运动方向。这一方面,这是不相关的维格纳函数的众所周知的限制,追溯到海森堡的不确定原理,是特别相关的传输研究,其中它是有帮助的,以区分电子从电极流入设备,反之亦然。
2011-02-28 cond-mat.mes-hall
Multi-band Wigner Function Formulation of Quantum Transport
本文提出了多带量子输运理论的Wigner函数表示。方程采用非平衡格林函数形式,采用广义Kadanoff-Baym算符和包含自旋的多带$\bf{k.p}$哈密顿量。结果被应用到一个双带共振带间隧穿结构。
2004-07-08 cond-mat.mes-hall
Wigner-Weyl calculus in description of non-dissipative transport phenomena
综述了Wigner-Weyl演算在非耗散输运现象研究中的应用。我们重点讨论了量子霍尔效应、手征磁效应和手征分离效应,并讨论了相互作用、不均匀性和偏离平衡的作用。
2022-01-26 cond-mat.mes-hall
Evidence of Metallic Wigner Crystal in Rhombohedral Graphene
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Florida State University(佛罗里达州立大学);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);National Institute for Materials Science(国立材料研究所)
研究在石墨烯中发现维格纳晶体和金属维格纳晶体,通过调控电荷密度和能带结构揭示了新型电子晶体的形成机制及拓扑特性。
2026-03-31 cond-mat.mes-hall
Doped Twisted Bilayer Graphene near Magic Angles: Proximity to Wigner Crystallization not Mott Insulation
我们设计了一个模型来解释为什么扭曲的双层石墨烯(TBLG)表现出绝缘行为时,$ν=2,3$电荷占据一个单位莫尔细胞,一个功能归因于莫特,但不是$ν=1$,明显不符合莫特绝缘。我们计算$r_s=E_U/E_K$,其中$E_U$和$E_K$的势能和动能,分别,并表明:(i)莫特标准在于在密度$10^4$高于实验和(ii)过渡到一系列的维格纳晶体状态存在作为$ν$的函数。我们发现,对于$ν=1$,$r_s$未能越过阈值($r_s = 37$)的三角形晶格和金属输运Entrance。然而,对于$ν=2$和$ν=3$,阈值$r_s=22$和$r_s=17$分别满足向具有蜂窝($ν=2$)和kagome($ν=3$)结构的维格纳晶体(WC)的转变。我们相信,这种晶态是分析超导性的正确起点。
2018-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nematic Wigner crystals in rhombohedral multilayer graphene
University of Florida(佛罗里达大学);Florida State University(佛罗里达州立大学)
研究菱形四层石墨烯中的维格纳结晶,用投影哈特里 - 福克及含时哈特里 - 福克计算,发现向列型维格纳晶体,确定其相图区域、能带结构等特性及稳定性,还给出了实验识别稳定相的方法。
2026-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resonant scattering in graphene with a gate-defined chaotic quantum dot
我们研究了未掺杂的石墨烯片与两个金属接触和静电门控岛(量子点)之间的接触的电导。我们的分析是基于矩阵格林函数形式主义,最近由Titov { \em et al.} [物理学]修订版本\ Lett. { \bf 104},076802(2010)]。我们发现一个体育场形的点(具有混沌的经典动力学)和一个圆盘形的点(具有可积的经典动力学)的限制,点的大小是小的接触之间的距离的情况下之间的显着差异。特别地,对于体育场形的点的两端电导示出了作为栅极电压的函数的法诺共振,其仅在完全分离的共振的限制下交叉到Breit-Wigner共振,而对于盘形的点,由更高的角动量产生的尖锐的Breit-Wigner共振始终存在。
2011-10-04 cond-mat.mes-hall
Transport properties of quantum dots in the Wigner molecule regime
利用投影Hartree-Fock方法研究了N=7电子的量子点从弱相互作用到强相互作用的输运性质。随着相互作用的增加,点中的径向有序发展,形成环和中心环结构。随后,角相关出现,标志着维格纳分子态的形成。我们展示了在运输过程中发现的维格纳分子出现的惊人特征。在线性状态下,随着相互作用强度的增加,电导呈指数抑制。进一步的抑制时,观察到中心环结构的发展,或奇特的自旋纹理出现。在非线性区域,分子态的形成甚至可能导致电导增强。
2009-11-11 cond-mat.mes-hall
Wigner time delay and related concepts -- Application to transport in coherent conductors
Wigner时间延迟和Wigner-Smith矩阵的概念允许表征量子散射过程的时间方面。本文回顾了无序系统维格纳时间延迟的统计性质;讨论了具有手征对称性的一维无序情况,并强调了与布朗运动指数泛函的关系。时间延迟统计分析的另一种方法是随机矩阵的方法,我们回顾几个结果。作为一个实际的例子,我们简要地概述了Büttiker和同事们开发的非线性输运和AC输运的理论,其中Wigner-Smith时间延迟矩阵的概念是一个核心部分,允许描述屏蔽性质的非平衡相干导体。
2018-11-05 cond-mat.mes-hall
Transport in two-dimensional quantum wires with point scatterers. The Wigner-Smith time delay
考虑了无序量子线的电子输运性质。无序是通过均匀分布在二维条带上的杂质(点散射体)引入的,二维条带代表了模型量子线。具有给定能量的入射电子散射在杂质和导线的边界上。模型中忽略了电子-电子相互作用。特别是,中间制度和本地化制度的运输进行了更详细的研究,对于一个给定的入射电子能量的S-矩阵系综的电导和统计特性。Wigner-Smith时间延迟分布的本地化制度获得的预测由一维随机势的散射进行比较。
2014-12-30 cond-mat.mes-hall
Competing Orders Driven by Wigner Crystal Phase in Rhombohedral Graphene
Institute of Physics, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne(洛桑联邦理工学院物理研究所);SPEC, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay(法国原子能和替代能源委员会、国家科学研究中心、萨克雷大学SPEC实验室);Department of Physics, Florida State University(佛罗里达州立大学物理系);National High Magnetic Field Laboratory(国家高磁场实验室);FSU Quantum Initiative, Florida State University(佛罗里达州立大学FSU量子倡议项目);Research Center for Functional Materials, National Institute for Materials Science(日本物质材料研究机构功能材料研究中心)
研究菱面体石墨烯系统,发现其在特定条件下有维格纳晶体相等丰富电子相,在面外磁场下存在竞争态,这些新兴相紧密相连且在相界连续演化,揭示了WC相在相图中的重要作用及与其他相的联系。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical detection of Mott and generalized Wigner crystal states in WSe2/WS2 moiré superlattices
莫尔超晶格正在成为一种新的途径,用于在二维范德华异质结构中设计强相关电子态,最近在魔角扭曲双层石墨烯和ABC三层石墨烯/氮化硼莫尔超晶格中的相关绝缘和超导态中得到了证明。过渡金属二硫属化物(TMDC)莫尔异质结构提供了另一个令人兴奋的模型系统,以探索相关的量子现象,增加了强的光-物质相互作用和大的自旋-轨道耦合。在这里,我们报告的光学检测的强关联相的半导体WSe 2/WS 2莫尔超晶格。我们灵敏的光学检测技术揭示了一个莫特绝缘体状态在每个超晶格位置的一个孔(ν = 1),和令人惊讶的绝缘相在分数填充因子ν = 1/3和2/3,我们分配给广义维格纳结晶的基础晶格。此外,TMDC异质结构独特的自旋谷光学选择规则使我们能够在莫特绝缘体中光学地产生和研究低能自旋激发态。我们揭示了一个特别慢的自旋弛豫寿命为许多微秒的莫特绝缘状态,订单的数量级长于电荷激发。我们的研究突出了新的相关物理学,可以出现在超越石墨烯的莫尔超晶格中。
2019-10-20 cond-mat.mes-hall
Numerical Simulation of Two Dimensional Electron Transport in a Circularly Symmetric Cylindrical Nanostructure using Wigner Function Methods
我们构造了一个格点Wigner-Weyl码,将Buot-Jensen算法推广到二维圆柱对称结构中的电子输运计算,其中Wigner-Weyl函数方程与Poisson方程自洽求解.迄今为止,几乎所有的数值模拟都将问题限制在一维输运。在实际的器件中,电子并不局限于一维,库仑势在三维中完全存在和感受。我们示出了在圆柱坐标系中的二维方程的推导,以及在计算的四维卷积积分的维格纳函数和潜在的近似。我们工作的假设下,纵向运输比径向运输更占主导地位,并采用并行处理技术。总输运分两步计算:(1)在每个壳层中分别沿纵向输运颗粒,然后(2)每个壳层与其最近的邻居交换颗粒。这项工作的大部分是关于前一步:一维空间和二维动量输运问题。基于这些方法的时间演化仿真三种不同的情况。每种情况下导致的数值结果与预期一致。讨论了未来的改进。
2004-07-14 cond-mat.mes-hall
Quantum cascade of new correlated phases in trigonally warped bilayer graphene
发散态密度提供了探索各种相关电子物理的独特机会。在最薄的极限下,这已经在魔角扭曲的双层石墨烯的超平坦带、少层菱形石墨的带接触点和轻掺杂的菱形三层石墨烯中被预测和验证。更简单且似乎更容易理解的Bernal双层石墨烯也容易受到电荷中性的轨道磁驱动相的影响,例如层反铁磁体和量子异常霍尔八隅体。在这里,我们报告了一个级联的新的相关相位附近的电场控制的Lifshitz过渡和范霍夫奇异性的三角弯曲的双层石墨烯的发现。我们提供了令人信服的证据,观察斯通纳铁磁体-半和四分之一的金属。更突出的是,我们确定的签名一致的拓扑非平凡的维格纳-霍尔晶体在零磁场和过渡到一个平凡的维格纳晶体,以及两个相关的金属,其行为偏离标准费米液体。我们在这个可重复的、可调谐的、简单的系统中的结果为研究强关联电子打开了新的篇章。
2021-11-11 cond-mat.mes-hall
Comment on "Electron transport through correlated molecules computed using the time-independent Wigner function: Two critical tests"
多电子相关散射(MECS)方法研究了线性响应区的量子电子输运[I]。Baldea和H. Koeppel,Phys. Rev. B. 78,115315(2008)]。作者建议,基于数值计算,该方法施加边界条件的方式是无法重现众所周知的电导量子化现象。我们介绍了一个分析模型,并证明电导量子化是正确的MECS方法内使用开放系统边界条件。
2009-12-17 cond-mat.mes-hall
Charge Transport in Pentacene-Graphene Nanojunctions
我们采用密度泛函理论(DFT)电子结构计算和Landauer输运理论研究并五苯-石墨烯纳米结中的电荷输运。结果表明,石墨烯独特的电子性质强烈影响纳米结中的输运。特别地,具有锯齿形终端的石墨烯电极中的边缘状态导致接近费米能量的附加传输通道,这在小的偏置电压下深刻地影响电导。调查不同的连接基团以及化学取代,我们展示了如何进一步的分子-铅耦合和能级阵容的输运性质的影响。
2013-02-25 cond-mat.mes-hall
Quantizing momentum transport in bilayer graphene
超净双层石墨烯中的动量输运以粘性输运为特征。在量子化磁场时,动量流通过回旋加速器轨道的导引中心。在这项研究中,我们推导出量子霍尔粘度的双层石墨烯,这是下一个拓扑特征后,量子霍尔效应。这可以在非局部磁阻测量中检测到,非局部磁阻测量随磁阻的量化步骤而变化。
2019-09-20 cond-mat.mes-hall
Bound states in the continuum in graphene quantum dot structures
在量子力学出现之初,冯·诺依曼和维格纳就预言了连续介质中束缚态的存在。在这项工作中,我们讨论了这些奇异态的形成机制和实验观察它们的可行性,在对称的异质结构由不同宽度的石墨烯带段形成的石墨烯量子点。我们通过局域态密度和电子电导计算确定了这些石墨烯量子点系统中连续谱中束缚态的存在。
2010-09-14 cond-mat.mes-hall
Controllable spin transport in ferromagnetic graphene junctions
我们研究自旋输运在正常/铁磁/正常石墨烯结的栅电极连接到铁磁石墨烯。我们发现,由于铁磁石墨烯的交换场,通过结的自旋电流相对于铁磁石墨烯中的化学势具有振荡行为,这可以通过栅极电压来调谐。特别地,我们得到了一个可控的自旋电流反转的栅极电压。我们预测的高可控性的自旋输运在铁磁石墨烯结可能有助于自旋电子学的发展。
2008-01-14 cond-mat.mes-hall
Signatures of Wigner Localization in Epitaxially Grown Nanowires
维格纳在1934年预言,当电子气的密度很低时,它将经历向结晶态的转变。虽然在探测电子维格纳态方面已经取得了重大进展,但对其进行明确和直接的实验验证仍然是一个挑战。在这里,我们解决维格纳分子形成的InSb纳米线量子点系统的传输特性的签名,其中一些电子可能会形成局部状态取决于点的大小(即电子密度)。通过组态相互作用的方法结合适当的传输形式主义,我们能够预测这些系统的传输特性,与实验数据非常吻合。我们确定特定的签名的维格纳状态的形成,如强抑制的反铁磁耦合,并能够检测到发病的维格纳本地化,实验和理论上,通过研究不同的点的大小。
2011-01-31 cond-mat.mes-hall
Photon-assisted electron transport in graphene
利用散射理论分析了弹道石墨烯中的光子辅助电子输运。我们表明,交流信号(施加到系统的一个区域中的栅电极)的存在下,在石墨烯中的电子输运,其中的低能量动力学描述的狄拉克方程有有趣的后果。特别地,这样的设置描述了探测石墨烯中的能量依赖性传输的可行方式。这是实质性的兴趣,因为在介观石墨烯中的传输的能量依赖性是在最近的文献中提出的许多奇特的传输现象的基础。此外,我们讨论了我们的分析的相关性交流运输在石墨烯的可观测性zitterbewegung的电子,表现为相对论粒子(但具有较低的有效光速)。
2006-10-03 cond-mat.mes-hall
Local transport measurements on epitaxial graphene
大规模石墨烯的生长仍然伴随着缺陷。利用四探针STM/SEM对SiC(0001)上生长的石墨烯的局域结构进行了扫描电子显微镜图像和空间分辨输运测量。探针间距和衬底温度的系统变化清楚地揭示了安德森局域化以及扩散传输的二维传输制度。对温度相关数据的详细分析表明,局部顶部纳米尺寸接触不会对外延石墨烯膜引起显著的应变。
2013-08-28 cond-mat.mes-hall
Anisotropic quantum transport in monolayer graphene in the presence of Rashba spin-orbit coupling
我们研究了单层石墨烯晶格中自旋相关的电子隧穿Rashba势垒。利用传输矩阵方法,得到了手征粒子的自旋相关输运性质。结果表明,石墨烯片在Rashba自旋轨道势垒的存在下将充当电子自旋反转器。
2013-03-21 cond-mat.mes-hall
Adsorbate Transport on Graphene by Electromigration
石墨烯的化学功能化有望用于从纳米电子学到催化、药物递送和纳米组装的各种应用。在许多应用中,重要的是能够在石墨烯上实时传输吸附物。我们建议使用电迁移来驱动吸附物在石墨烯片上的传输。为了评估电迁移的效率,我们开发了一个紧束缚模型的吸附物的石墨烯上的电迁移,并获得简单的解析表达式的不同贡献的电迁移力。使用实验可访问的参数的现实石墨烯为基础的设备,以及电子结构理论计算参数化的开发模型,我们认为,石墨烯上的电迁移可以是有效的。作为一个例子,我们表明共价键合到石墨烯上的原子氧的漂移速度可以达到~1 cm/s。
2012-08-15 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric Transport in Graphene/$h$-BN/Graphene Heterostructures: A Computational Study
基于Boltzmann电子输运理论,采用基于平面波方法的密度泛函理论计算的能带结构,对石墨烯(G)/六方氮化硼(BN)/G三明治异质结构的热电输运性质进行了第一性原理研究.对夹在石墨烯层之间的具有三种不同布置的三层、四层和五层BN层进行计算,以获得$T\sim 25-400$ K范围内的塞贝克系数和功率因数。利用分子动力学(MD)方法,在超大模拟单元下,计算了异质结的热导率($K$),并最终得到了异质结的品质因数($ZT$)。这些结果与最近报道的实验测量结果一致。
2016-03-22 cond-mat.mes-hall
Quantum transport in ferromagnetic graphene: Role of Berry curvature
铁磁石墨烯中的磁效应基本上取决于在石墨烯上沉积绝缘层时诱导铁磁的交换相互作用原理。在这里,我们处理的铁磁石墨烯的交换耦合强度的非均匀性的后果。我们讨论了交换矢量场的坐标和动量的不均匀性如何在铁磁石墨烯的电导率分析中提供有趣的结果。我们的分析是基于量子输运的Kubo形式。
2016-02-05 cond-mat.mes-hall
Wigner crystal diode
研究了维格纳晶体在一维和二维非对称周期势场中的输运性质。我们表明,奥布里转变发生在一定的临界振幅的潜在的滑动和钉扎相下面和上面的过渡。由于不对称性,奥布里钉扎相位的特征在于维格纳晶体的二极管电荷输运。我们认为,最近的实验观察与冷离子和胶体单分子层的奥布里转变可以扩展到不对称的潜力,使观察魏格纳晶体二极管与这些物理系统和电子在液氦。
2019-04-09 cond-mat.mes-hall
Transport through graphene on SrTiO3
我们报告的传输测量通过石墨烯上的SrTiO 3衬底作为磁场B,载流子密度n和温度T的函数。SrTiO 3的大介电常数非常有效地屏蔽了长程电子-电子相互作用和电势波动,使得石墨烯中的狄拉克电子几乎不相互作用。相互作用的情况下,在N=0朗道水平的纵向电阻的一个意想不到的行为的结果,并在纳米带中的输运间隙的大的抑制。相反,石墨烯在B= 0 T下的“体”输运性质完全不受衬底介电常数的影响。
2011-07-16 cond-mat.mes-hall
Towards ballistic transport in graphene
石墨烯是探索基础科学问题的迷人材料,也是新型电子应用的潜在构建块。为了实现这种材料的全部潜力,石墨烯器件的制造技术仍处于起步阶段,需要改进以更好地将石墨烯层与环境隔离。我们目前的研究结果从外部因素对石墨烯器件的质量,包括材料缺陷,光刻,金属引线和衬底掺杂的影响。主要发现是与衬底相关的被捕获的库仑散射体是降低石墨烯器件质量的主要因素。提出了一种制造方案,以生产高质量的石墨烯器件的依赖性和可重复性。在这些装置中,输运性质接近弹道输运的理论预测。
2009-01-11 cond-mat.mes-hall
Graphene on graphene antidot lattices: Electronic and transport properties
已知石墨烯双层系统在通过施加垂直电场破坏层对称性时表现出带隙。所得的能带结构类似于具有抛物线色散的常规半导体的能带结构。在这里,我们介绍了一种新型的双层石墨烯异质结构,其中单层石墨烯被放置在另一层石墨烯的顶部,具有规则的反点晶格。我们称这类石墨烯系统为GOAL:石墨烯反点晶格上的石墨烯。通过改变结构几何形状,可以执行能带结构工程以获得线性分散的能带(具有高伴随迁移率),然而可以使其与垂直场有间隙。我们分析了各种类型的GOAL的电子结构和输运性质,并得出有关其性质的一般性结论,以帮助其在实验中的设计。
2015-07-02 cond-mat.mes-hall
Nanomechanical displacement detection using coherent transport in ordered and disordered graphene nanoribbon resonators
石墨烯纳米带提供了将相位相干传输现象与纳米机电系统(NEMS)集成的机会。由于石墨烯纳米晶体谐振器中的偏转引起的应变,相干电子输运和机械变形耦合。由于石墨烯中的电子具有费米波长λ~ a_0 = 1.4 nm,这种耦合可以用于扶手椅型和锯齿型石墨烯纳米管NEMS中的灵敏位移检测。本文表明,对于长度为L的有序和无序带状系统,由于偏转w引起的应变ε~(w/L)^2导致电导δG/G ~(w^2/a_0L)的相对变化。
2010-10-04 cond-mat.mes-hall
Terahertz radiation induced ballistic electron transport in graphene
我们研究了石墨烯中的超快载流子动力学与近红外瞬态吸收测量后,强烈的半周期太赫兹脉冲激发。太赫兹电场有效地驱动载流子,在近红外区域中诱导大的透明度。使用玻尔兹曼输运方程的理论计算定量再现的实验结果。这种良好的一致性表明,强太赫兹场应促进显着的碰撞电离过程,这导致光学声子发射的抑制,并导致有效的载流子输运在石墨烯中。
2012-06-07 cond-mat.mes-hall
Wigner crystallization in Bernal bilayer graphene
Ohio State University(俄亥俄州立大学);National High Magnetic Field Laboratory(国家强磁场实验室);Florida State University(佛罗里达州立大学)
研究Bernal双层石墨烯中位移场诱导的维格纳晶体相,发现贝里曲率导致自发轨道磁化,三角翘曲引起双重返入行为,并估计了相边界。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic properties of graphene: a perspective from scanning tunneling microscopy and magneto-transport
本文综述了石墨烯电子性质的实验研究进展,以及不同衬底、磁场和超导体对石墨烯电子性质的影响。重点是使用扫描隧道显微镜,光谱学,运输和磁运输技术获得的结果。
2012-04-20 cond-mat.mes-hall
Quantum transport of massless Dirac fermions in graphene
受最近的石墨烯输运实验的启发,我们对无序二维无质量狄拉克费米子的电导率进行了数值研究。我们的研究结果揭示了短程散射体和库仑随机散射体之间的明显差异。我们推测,这种行为是有关的玻尔兹曼输运理论预测的污垢极限行为的库仑散射。
2006-12-22 cond-mat.mes-hall
Wigner-function formalism applied to semiconductor quantum devices: Failure of the conventional boundary-condition scheme
维格纳函数形式主义是一种众所周知的方法来模拟半导体纳米器件中的电荷传输。本文的主要目的是指出和解释传统的量子器件建模的基础上,这样的维格纳函数范式的内在局限性,提供一个明确的答案,开放的问题,传统的空间边界条件计划的应用程序的维格纳输运方程。我们的分析表明:(i)在没有能量耗散(相干极限)的情况下,Wigner方程的解配备给定的边界条件是不唯一的,和(ii)当退相干/耗散现象考虑通过弛豫时间近似的解决方案,虽然唯一的,不一定是一个物理Wigner函数。
2013-06-16 cond-mat.mes-hall
Two distinct methods to evaluate graphene relaxation time and mobility in Boltzmann diffusive transport, considering ionized impurity scattering and Thomas-Fermi screening
研究了受电离杂质散射限制的石墨烯中的玻尔兹曼扩散输运,包括弛豫时间和迁移率。弛豫时间的计算有两种不同的方法,一种是通过散射矩阵直接利用玻尔兹曼输运方程,另一种是基于散射截面。对于石墨烯,两种方法产生相同的弛豫时间结果。假设线性的超导费米屏蔽和合理的电子载流子密度,弛豫时间和迁移率可以计算和绘制,这表明石墨烯是一种非常有前途的高迁移率材料,用于超快电子器件应用。
2017-12-30 cond-mat.mes-hall
Magnetothermoelectric transport in modulated and unmodulated graphene
我们从最近的实验研究中得出的动机,并提出了一个全面的研究在石墨烯单层内的线性响应制度的磁热电输运。我们采用修改后的久保形式主义开发的热输运在磁场。热电势以及热导率作为在垂直于石墨烯平面的磁场的存在下的石墨烯单层的栅极电压的函数被确定为低磁场(~1特斯拉)以及高场(~8特斯拉)。我们包括筛选带电杂质的热输运的影响。我们发现良好的,定性以及定量,协议与最近的实验工作的主题。此外,为了分析各种方式引起的调制对石墨烯热输运的影响,我们评估了在磁场中受到周期性电调制的石墨烯单层的热输运系数。结果作为磁场和栅极电压的函数。
2011-03-04 cond-mat.mes-hall
Magnetism and Spin Transport of Carbon Chain between Armchair Graphene Nanoribbon electrodes
采用紧束缚哈密顿量、平均场哈伯德模型和Landauer-Butikker方法研究了扶手椅型石墨烯纳米颗粒(AGNR)电极间碳链的磁性和自旋输运性质.结果表明,只有奇数碳链在链-石墨烯结中显示出内禀磁矩。碳链-石墨烯结的电子、磁性和自旋输运性质强烈依赖于碳链在AGNR电极之间的位置和长度。有趣的是,我们在所有奇数碳链-石墨烯结中发现了费米能附近的完全自旋极化传输,无论它们的长度如何,也没有任何磁场和磁性电极。
2016-08-20 cond-mat.mes-hall
Manifestation of the shape and edge effects in spin-resolved transport through graphene quantum dots
我们报告的理论研究,通过石墨烯量子点弱耦合到外部铁磁引线的运输。计算进行严格对角化的紧束缚哈密顿与有限库仑相关的石墨烯片,并通过使用实时图解技术在顺序和cotunneling制度。重点研究了石墨烯薄片形状和边缘自发磁化对微分电导、隧道磁电阻(TMR)和散粒噪声(散粒噪声)等输运特性的影响。结果表明,对于某些形状的石墨烯点的负微分电导和非平凡的行为的TMR效应可以发生。
2012-05-08 cond-mat.mes-hall
Ballistic transport properties across nonuniform strain barriers in graphene
我们研究了单轴应变对石墨烯中应变诱导势垒的透射率和电导率的影响。与传统的研究,考虑尖锐的障碍,我们认为一个更现实的,光滑的障碍,其特征在于由一个不均匀的,连续的应变分布。我们的研究结果有助于更好地理解波纹石墨烯的输运性质。
2011-12-16 cond-mat.mes-hall
Splitting of conductance resonance through a magnetic quantum dot in graphene
我们报道了一种具有磁性量子点的量子霍尔石墨烯纳米管在弹道电导中的双共振特性。这样的磁性量子点局域狄拉克费米子表现出各向异性的本征能谱与破缺的时间反演对称性。局域态和量子霍尔边缘态之间的相互作用被发现是双重的,显示Breit-Wigner和Fano共振,这是一个双量子点系统的回忆。将数值结果与双量子点模型的Fano-Breit-Wigner线形拟合,证明了二重共振是由磁性量子点与量子霍尔边沟道耦合产生的谷混合引起的;利用谷自由度,从单个磁性量子点中产生有效的双量子点系统.进一步证实了Fano共振耦合较弱,Breit-Wigner共振耦合较强。
2018-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci