Gapped broken symmetry states in ABC trilayer graphene
我们采用自洽的Hartree-Fock近似和真实的库仑相互作用对$π$带电子进行模拟,探讨了弱无序ABC堆叠三层石墨烯中对称性破缺的可能性.通过总能量的比较,研究了有带隙和无带隙对称破缺态与正常态之间的竞争。我们发现,带隙状态是有利的,与双层的情况下,无隙的对称性破缺状态是不亚稳态。在带隙态中,层反铁磁态优于反常态和自旋霍尔态。
2012-08-01 cond-mat.mes-hall
Ultrafast optical currents in gapped graphene
从理论上研究了超短光脉冲与带隙石墨烯的相互作用。这种强脉冲导致在脉冲期间和脉冲之后的有限导带布居和相应的电流。由于带间隙的石墨烯具有破缺的反转对称性,因此其具有关于$y$轴的轴对称性,但不具有关于$x$轴的轴对称性。我们表明,在这种情况下,如果线性脉冲沿$x$轴极化,整流电流产生的$y$方向。同时,倒易空间中的导带布居分布关于$x$轴对称。因此,带隙石墨烯中的整流电流具有带间起源,而带内对整流电流的贡献为零。
2019-08-23 cond-mat.mes-hall
Electronic Structure in Gapped Graphene with Coulomb Potential
本文基于晶格模型,数值研究了长程库仑杂质在带隙石墨烯中诱导的束缚电子态和超临界区的准束缚电子态。我们提出了一个详细的比较我们的数值模拟和预测的连续介质模型,这是描述的狄拉克方程(2+1)维量子电动力学(QED)。我们还利用Fano的理论研究了准束缚态的发展,并设计了一个可行的实验来测试带隙石墨烯中超临界真空的衰变。
2008-04-07 cond-mat.mes-hall
Robust zero-averaged wave-number gap inside gapped graphene superlattices
本文系统地研究了具有一维周期势的带隙石墨烯超晶格的电子能带结构及其输运性质。研究发现,在带隙的石墨烯基超晶格中形成了零平均波数(零- $\overline{k}$)带隙,并解析地给出了获得零- $\overline{k}$带隙的条件.详细研究了这种零$\overline{k}$带隙的传输特性、电导特性和Fano因子。最后,研究表明,对于有限石墨烯基势垒体系,零$\overline{k}$带隙附近的电子传输、电导和Fano因子的性质对结构无序度非常不敏感.
2010-08-03 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
Plasmon dissipation in gapped-graphene open systems at finite temperature
数值和封闭形式的解析表达式的等离子体色散关系和耗散率的第一次获得在有限温度下的自由站立的带隙石墨烯。这些封闭系统的结果被推广到一个开放的系统与库仑耦合的石墨烯电子的外部电子库。在这个开放系统中发现了新的等离子体激元模式以及新的等离子体激元耗散通道,包括由电子的热激发和带隙石墨烯中的能带隙的组合效应引起的显著修改。此外,可以通过调节石墨烯层与厚导体的表面之间的间隔来完全控制新的等离子体激元模式和附加的等离子体激元耗散的特性。数值计算结果的等离子体激元的频率在掺杂间隙石墨烯层的热偏移,以及其对局部环境的敏感性,进行了演示和分析。与等离子体激元的频移相关联的这种现象可以应用于晶体管和纳米等离子体激元结构中的局部电子温度的直接光学测量。
2015-10-08 cond-mat.mes-hall
Anomalous growth of thermoelectric power in gapped graphene
存在实验表明,在某些条件下,例如适当的衬底,可以在石墨烯的准粒子谱的狄拉克点处打开10 meV量级的能隙。我们证明,这样的间隙的开口可以导致在外观的指纹凸起的塞贝克信号时,化学势接近间隙边缘。凸块的大小可以比石墨烯中发生的热电势的已经很大的值高一个数量级。这种巨大的效应,伴随着对化学势的非单调依赖,是与准粒子散射的杂质与弛豫时间强烈依赖于能量的新通道的出现。我们分析了在这样的系统中的电导率和热电势的行为,占准粒子散射的杂质与模型势在自洽方案。再现现有的结果的情况下,无间隙的石墨烯,我们证明了失败的简单莫特公式在考虑的情况下。
2012-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A study of the nonlinear optical response of the plain graphene and gapped graphene monolayers beyond the Dirac approximation
在这项工作中,我们提出了与二次和三次谐波产生,光学整流和光学克尔效应的平面石墨烯和带隙石墨烯单层的二阶和三阶电导率的数值结果。这里考虑的频率范围从微波到光谱的紫外线部分,后者还没有被研究过。这些计算在速度计中进行,并直接处理电导率张量的分量。在速度规范中,辐射场由矢量势中的幂级数表示,我们讨论了在紧束缚模型的背景下计算其系数的一种非常有效的方法。
2020-02-04 cond-mat.mes-hall
Transport in gapped bilayer graphene: the role of potential fluctuations (Supplementary Information)
arXiv的在线补充信息:1008.0783
2010-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The role of the Rashba coupling in spin current of monolayer gapped graphene
在目前的工作中,我们研究了Rashba自旋轨道耦合对单层带隙石墨烯自旋电流的影响。结果表明,Rashba耦合在单层石墨烯中产生垂直自旋的自旋电流中具有相当大的作用。自旋电流的行为由杂质的密度决定。研究还表明,提高石墨烯的Rashba耦合强度和带隙可以增加体系的自旋电流,并且自旋电流的符号可以通过电流驱动电场的方向来控制.
2013-06-03 cond-mat.mes-hall
Density of states of Dirac-Landau levels in a gapped graphene monolayer under strain gradient
研究了均匀磁场和应变诱导均匀赝磁场共同作用下的带隙石墨烯单分子层。两个场的存在完全消除了谷简并。由此产生的态密度表现出一种复杂的行为,可以通过调整场的强度来调整。我们分析了这些功能如何可以观察到的亚晶格,谷和全密度的状态。导出了谷态分布的解析表达式。
2017-12-25 cond-mat.mes-hall
Domain walls in gapped graphene
研究了带隙石墨烯中一类特殊畴壁的电子性质。我们发现,它们可以支持中隙态,这些中隙态位于畴壁附近,并沿畴壁的长度传播。在有限密度的畴壁下,这些状态可以显著改变带隙石墨烯的电子性质。如果中间带隙被部分填充,则畴壁可以表现得像嵌入半导体中的一维金属,并且可以潜在地用作单通道量子线。
2008-05-31 cond-mat.mes-hall hep-th
Strain effect on Goos-Hänchen shifts and group delay time in gapped graphene barrier
研究了应变对带隙石墨烯中狄拉克费米子的古斯-汉欣位移和群延迟时间的影响.利用能谱的解计算了透射概率、GH位移和群延迟时间。我们的结果表明,后两个量强烈依赖于是否沿扶手椅或锯齿形方向施加应变。特别地,发现这两个量可以随着施加的应变而增强。
2022-01-18 cond-mat.mes-hall
Classification of massive and gapless phases in bilayer graphene
我们在此对双层石墨烯中的所有完全带隙的\emph{massive}和\emph{gapless}相进行分类。建立了双层石墨烯中的有效低能理论,分析了无相互作用系统的各种离散和连续对称性。研究了量子化磁场中的无自旋费米子。适当定义了量子反常霍尔绝缘体。构造一个粒子-空穴加倍的16分量Nambu-Dirac旋量,我们识别出所有可能的完全带隙态和无隙态,另一方面,它将抛物色散分裂成两个各向异性的Dirac类圆锥色散.一个彻底的对称性分析的所有有序状态进行。在双层石墨烯中共存在8个绝缘相和4个超导相,这可以导致完全能隙的光谱。在带隙超导体中,\emph{three}是自旋单态的,它包括均匀的s波和两个空间不均匀的平移对称性破缺的Kekule超导体。三重态配对表现出f波对称性。除了带隙相外,还有8个半金属态和8个无带隙超导态可供费米子凝聚。我们还发现了新的无带隙超导态,它打破了平移对称性,被称为\emph{gapless-Fulde-Farrell-Larkin-Ovchinikov}超导体。我们还讨论了库仑相互作用的作用,并提出了各种实验工具,以确定潜在的有序状态。
2013-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Robust wavefront dislocations of Friedel oscillations in gapped graphene
弗里德尔振荡是一种众所周知的波动现象,它代表了电子波对不完整性的振荡响应。通过利用无隙石墨烯中的赝自旋动量锁定,最近的两个实验证明了通过对应于弗里德尔振荡中波前位错的唯一数量来测量拓扑Berry相位。在这里,我们研究了带隙石墨烯中的Friedel振荡,其中赝自旋-动量锁定被打破。不寻常的是,波前位错确实发生在无带隙石墨烯中,这需要在当前的实验条件下立即验证。波前位错的数量归因于有隙和无隙石墨烯中不变的赝自旋缠绕数。该研究加深了对Friedel振荡中拓扑量与波前位错对应关系的理解,并暗示了在本征能隙二维材料中观察Friedel振荡波前位错的可能性,例如,过渡金属二硫属化物。
2021-03-11 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect in gapped graphene heterojunctions
我们模拟了异质结构中的量子霍尔效应,该异质结构由两个具有不同间隙的石墨烯条带$Δ_1$和$Δ_2$制成。我们考虑两种主要情况,$Δ_1=0,Δ_2\neq0$和$Δ_1=-Δ_2$。它们在一个基本方面是不同的:只有后者的功能扭结状态,当谷间耦合是不存在的,受到保护,免受背散射。我们计算的两个终端电导的异质结构的沟道长度高达430 nm,在两个运输配置,平行和垂直的界面。通过研究无序对沿边界输运的影响,我们量化了扭结态对背散射的鲁棒性。垂直于边界的输运显示了界面态如何为导电边缘态打开反向散射通道,破坏了均匀间隙的石墨烯霍尔棒所具有的完美电导量子化。我们的研究结果可以是相关的石墨烯沉积在六方氮化硼的研究,以及模型石墨烯的相互作用驱动的间隙相与两个等效相分离的域壁。
2013-07-31 cond-mat.mes-hall
Ultrafast topological phenomena in gapped graphene
在带隙石墨烯的模型中,我们已经展示了最近预测的拓扑共振如何仅与布里渊区的$K$和$K^\prime$点处的能带隙的存在相关。在强单振荡手征(圆偏振)光脉冲场中,拓扑共振导致导带的谷选择布居。这种人口分布表示在倒易空间中的手性织构,其相对于脉冲分界线而构造,如先前对于过渡金属二硫属化物所预测的。当带隙关闭时,这种手性逐渐消失,取而代之的是石墨烯的非手性分布特征。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall
Topological resonance and single-optical-cycle valley polarization in gapped graphene
对于带隙石墨烯,我们预测,一个强烈的超短(单振荡)圆偏振光脉冲可以诱导大量的导带和大的谷极化。随着带隙的增加,谷极化的幅度从零(对于天然无带隙石墨烯)逐渐增加到单位数量级的值。被激发到导带中的电子的能量带宽可以非常大(对于$\sim 0.5$ $\mathrm{V/Å}$的合理脉冲幅度,为$\gtrsim 10$ eV)。这些现象是由于拓扑共振效应:拓扑(几何)相位和动力学相位的匹配。具有可调带隙的带隙石墨烯可以用作具有蜂窝通用晶格结构和破缺反转对称性的二维半导体(诸如过渡金属二硫属化物)的方便通用模型。
2019-09-06 cond-mat.mes-hall
Uniaxial strain on gapped graphene
研究了单轴应变对带隙石墨烯电子能带结构的影响。我们考虑两种类型的带隙石墨烯,一种打破了两个三角形子晶格之间的对称性(交错模型),另一种是交替的蜂窝晶格上的键(凯库莱模型)。在交错模型中,低于临界值的应变的影响仅是带隙位置的移动。在Kekulé模型中,随着应变的增加,带隙位置最初被钉扎到布里渊区的一个角落,而其宽度减小,并且在带隙闭合之后,接触点的位置开始移动。分析和数值计算结果得到的紧束缚和狄拉克费米子描述的带隙石墨烯。
2010-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin- and valley-dependent Goos-Hanchen effect in silicene and gapped graphene structures
我们研究了Goos-Hänchen位移的弹道电子(i)反映从一个台阶状的不均匀性的势能和(或)有效质量,(ii)通过单层硅烯或带隙石墨烯的铁磁势垒区传输。对于从单一界面反射的电子,我们发现Goos-Hänchen位移对于带隙的石墨烯结构是谷极化的,而对于硅烯,由于自旋-谷耦合,谷极化和自旋极化。与此相反,例如,对于无间隙石墨烯,有间隙结构中的横向光束偏移不仅发生在全反射的情况下,而且发生在部分反射的情况下,即在小于全反射的临界角的角度下。我们还证明了谷和自旋极化位移的电子束,通过铁磁硅势垒传输,共振依赖于势垒的宽度。通过调节电势、外部垂直电场和绝缘铁磁衬底感应的交换场,可以控制位移的谐振值。
2016-10-18 cond-mat.mes-hall
Supercritical Coulomb Impurities in Gapped Graphene
研究了库仑场诱导的二维Dirac粒子(带隙石墨烯)系统的基态带电问题。在其三维QED对应,临界库仑耦合重整化到更高的值,相比无质量的情况下。我们发现,在有间隙的石墨烯一种新的超临界制度是可能的,其中屏蔽电荷是可比的杂质电荷,从而导致在纳米尺度上的库仑场的抑制。我们证实了这一点与蜂窝晶格中的紧束缚问题的数值解。
2008-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-electron bound states near a Coulomb impurity in gapped graphene
我们制定和解决可能是最简单的两体束缚态相互作用狄拉克费米子在两个空间维度的问题。一个两体束缚态的预测中存在的弱排斥的电子-电子相互作用和库仑杂质与电荷$Ze>0$,其中最有趣的情况下,对应于$Z=1$的间隙石墨烯单层。我们引入了一个变分的Dirasekhar-Dirac旋量波函数,并证明了至少存在一个束缚态。这种状态留下了清晰的特征,可以通过扫描隧道显微镜进行观察。由此可以获得关于石墨烯中电子-电子相互作用强度的直接信息。
2017-01-23 cond-mat.mes-hall
Quantum transport of pseudospin-polarized Dirac fermions in gapped graphene nanostructures
我们研究了带隙单层石墨烯中的量子输运特性,该石墨烯处于赝自旋破缺态,具有净垂直赝磁化。利用这些赝铁磁体,我们提出了一个完美的赝自旋阀效应,可用于实现赝自旋电子学在单层石墨烯。研究了赝自旋注入和赝自旋积累联合效应的特点。我们进一步证明了亚晶格赝自旋自由度对Andreev反射的决定性影响以及PF和超导体在S/PF和PF/S/PF几何结构中的混合结构中的邻近效应。特别是,我们发现了一个奇特的Andreev反射,这是与反转的z分量的载流子赝自旋矢量。我们的研究结果表明,带隙的正常石墨烯的行为像一个铁磁石墨烯和赝自旋自由度的影响,在带隙的石墨烯是一样重要的自旋在铁磁石墨烯。
2013-08-19 cond-mat.mes-hall
Electronic zero modes of vortices in Hall states of gapped graphene
最近对石墨烯的$ν=0$霍尔态中的金属-绝缘体相变的观察激发了金属态中的载流子可能是分数带电涡旋的想法。我们研究的问题,特别是带隙状态的石墨烯和受外部磁场和伪磁场的涡旋可以有中间的间隙零模式的电子状态,这将使他们被充电。
2010-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.other hep-th
Competing Ordered States in Bilayer Graphene
我们使用微扰重整化群方法与短程连续模型相互作用来分析在双层石墨烯中各向同性带隙有序态和各向异性无带隙有序态之间的竞争,特别评论交换的作用以及自旋和谷味简并的重要性。通过比较相应的亲合性的差异,我们得出结论,该方法预测的风味数N= 1,2,4的间隙状态。我们还简要地评论了相关的带隙状态预期在手性(ABC)三层石墨烯。
2012-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
WKB energy levels in gapped graphene under crossed electromagnetic fields
本文用WKB近似研究交叉电磁场下带隙石墨烯的能级,发现量子化条件含额外的依赖谷的几何相位,计入后与精确对角化结果除最低Landau能级外吻合良好。
2025-05-07 cond-mat.mes-hall
Ultrafast strong-field absorption in gapped graphene
从理论上研究了超快光脉冲在带隙单层石墨烯上的强场吸收。在低场振幅下,原始石墨烯中的吸光度等于$2.3$百分比的通用值。虽然对于低场振幅的超快光吸收与所施加的光脉冲的线性或圆形偏振无关,但是对于高场振幅,吸收强烈地依赖于脉冲偏振。对于线性偏振脉冲,对于脉冲的幅度$\geq 0.4~\mathrm{V/Å}$,光吸收在$\approx 1.4$百分比的值处饱和,但是对于圆偏振脉冲没有观察到这样的饱和。对于带隙石墨烯,线偏振脉冲的吸收对带隙的依赖性较弱,而对于圆偏振脉冲,吸收对带隙非常敏感。通过放置在例如SiC衬底上来打开石墨烯中的带隙强烈地改变了在小场振幅下的超快吸收。
2020-01-15 cond-mat.mes-hall
Second and third harmonics generation by coherent sub-THz radiation at induced Lifshitz transitions in gapped bilayer graphene
利用强相干电磁辐射与带隙双层石墨烯相互作用的微观非线性量子理论,研究了低能光子激发诱导的Lifshitz跃迁的高次谐波产生.在非绝热多光子激发状态下,数值求解了密度矩阵的Liouville-vonNeumann方程。通过数值求解,研究了两个线偏振相干电磁波反向传播诱导Lifshitz跃迁中粒子-空穴湮灭时二次和三次谐波的产生率.结果表明,带隙的双层石墨烯可以作为一种有效的介质,用于产生频率的亚太赫兹域中的偶次和奇次高次谐波。
2020-07-03 cond-mat.mes-hall
Ground-state properties of gapped graphene using the random phase approximation
在零温无规相位近似下研究了带隙对掺杂石墨烯中狄拉克电子基态性质的影响。计算了交换能、关联能、基态能和可压缩性对带隙的依赖关系。我们还表明,在带隙的石墨烯的电导小于无间隙的。我们还计算了电荷可压缩性对带隙的依赖性,它随带隙值的增加而减小。
2009-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-order harmonic generation in gapped bilayer graphene
发展了相干电磁辐射与带隙双层石墨烯相互作用的微观非线性量子理论。在多光子激发状态下,数值求解了密度矩阵的Liouville-von Neumann方程。所发展的带电载流子与强驱动波场相互作用的理论在布里渊区的狄拉克点附近是有效的。我们考虑了非绝热相互作用区中的谐波产生过程,当Keldysh参数为1阶时。在数值解的基础上,我们研究了任意极化的强泵浦波场中粒子-空穴湮灭时奇次和偶次高次谐波的速率。实验结果表明,带隙的双层石墨烯可以作为一种有效的介质,在太赫兹和远红外频率域产生偶次和奇次高次谐波。
2019-05-20 cond-mat.mes-hall
Valley hydrodynamics in gapped graphene
最近的实验表明,在超纯石墨烯中实现了与电子的流体动力学描述一致的新的非平衡态,该石墨烯具有谷自由度。在这里,我们制定了一个理论的电子流体动力学,包括耗散过程的谷角动量采用微极流体的概念。因此,我们的理论提出了一种新的策略,产生一个谷极化的微旋转。我们发现旋转粘性在电场中诱导出二阶纵向谷电流。
2022-05-04 cond-mat.mes-hall
Interaction-driven (quasi-) insulating ground states of gapped electron-doped bilayer graphene
本文在电子掺杂双层石墨烯中发现了一系列由自旋和谷序驱动的新型关联相,这些相表现出非线性电流-偏压行为和绝缘性温度依赖,被归因于电荷或自旋密度波态及Wigner晶体,与已知Stoner相共存形成复杂相图。
2023-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gapped Topological Kink States and Topological Corner States in Graphene
基于紧束缚模型计算和光子实验可视化,我们报道了畴壁诱导的带隙拓扑扭结态和拓扑角态。在石墨烯中,具有无间隙拓扑扭结态的畴壁可以通过亚晶格对称性破缺或晶格变形来诱导。我们发现,这两种机制的共存将诱导畴壁具有带隙的拓扑扭结态。值得注意的是,这两种类型的畴壁的交叉点引起局部化在交叉点的拓扑角状态。通过对畴壁的调控,我们发现石墨烯不仅是一个以可控的方式支持多种拓扑角模的多功能平台,而且在制备由带隙的拓扑扭结态和拓扑角态组成的拓扑量子点等方面具有广阔的应用前景.
2019-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
NMR parameters in gapped graphene systems
我们计算了带隙石墨烯系统的核自旋-晶格弛豫时间和奈特位移。我们的计算考虑了大质量和无质量的差距情况。自旋-晶格弛豫时间和奈特位移都依赖于温度、化学势和电子能隙的值。特别地,在狄拉克点处,在无质量能隙的情况下,电子能隙对系统核磁共振参数具有更强的影响。因此,在大的化学势值下,两种带隙方案以类似的方式表现,并且从核磁共振参数的角度来看,带隙的石墨烯系统接近费米气体。我们的研究结果是重要的核磁共振测量,目标的$^{13}$ C活性核在石墨烯样品。
2016-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gapped Dirac materials and quantum valley currents in dual-gated hBN/bilayer-graphene heterostructures
本研究在双栅hBN/双层石墨烯异质结中实现了可由垂直电场调控的谷电流,观测到符合谷霍尔效应标度理论的非局域电阻,且低温下其在量子极限附近饱和,证实了量子谷电流的存在。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall
Optical valleytronics in gapped graphene
提出了一种利用圆偏振光和微尺度金属谐振腔在带隙狄拉克系统中捕获和过滤电子的方案。允许选择的主要机制是时间反演对称性的谷依赖性破坏。事实上,在一个山谷中,光线部分关闭了已经存在的差距,而在另一个山谷中则打开了它。这种靠近狄拉克点的能带结构的差异引起电子动力学的变化,导致系统的谷路由器行为。
2019-01-21 cond-mat.mes-hall
Screening and collective modes in gapped bilayer graphene
我们研究了带隙双层石墨烯的静态和动态筛选。与以前的工作不同,我们使用4带模型,而不是简化的2带模型。我们发现,有重要的定性差异之间的介电屏蔽功能使用2带和使用4带模型获得。特别是在4带模型中,在带隙的存在下,静态屏蔽表现出Kohn异常,这在2带模型中不存在。此外,使用4带模型,我们能够检查三角形翘曲(在2带模型中不存在)对双层石墨烯的屏蔽性能的影响。我们还发现四带模型中的等离子体激元模与两带模型中的等离子体激元模相比有着质的不同。
2012-10-22 cond-mat.mes-hall
Gap opening in the zeroth Landau level in gapped graphene: Pseudo-Zeeman splitting in an angular magnetic field
我们提出了一个理论研究的间隙开放的零朗道水平的石墨烯作为一个结果的伪塞曼相互作用。所施加的磁场与载流子的谷赝自旋自由度耦合,导致赝塞曼相互作用。为了研究它在电荷中性点(CNP)输运中的作用,我们研究了在有角向磁场中存在赝塞曼相互作用的带隙石墨烯中的整数量子霍尔效应(QHE).利用Kubo-Greenwood公式推导了霍尔电导率的解析表达式。我们还确定了在第一玻恩近似下的弹性杂质散射的纵向电导率。我们表明,伪塞曼分裂导致在高磁场和零坪霍尔电导率的碰撞电导率的最小值。在CNP激活运输的证据被发现从碰撞电导率的温度依赖性。
2012-02-10 cond-mat.mes-hall
Thermally activated conductivity in gapped bilayer graphene
这是一个门控双层石墨烯-一种新型的半导体材料,具有可调的带隙的电子输运的理论研究。结果表明,哪一层的赝自旋相干增强了亚带电导率,有利于热激活输运。提出的机制也可以导致非单调的电导率与温度的依赖性在带隙尺寸的顺序为10毫电子伏。这种效应可以在夹在氮化硼中的带隙双层石墨烯中观察到,其中电子-空穴水坑和弯曲声子被强烈抑制。
2012-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge-state transport in gapped bilayer graphene
本研究发现双层石墨烯中特定边缘终止条件下存在边缘态传导,其能隙由层间电势偏置打开,且边缘态局域性可通过电子能量调节,不依赖拓扑体态-边界对应关系。
2025-11-26 cond-mat.mes-hall
Thermal effect on the anomaly-induced electromechanical response in gapped graphene
Yerevan Physics Institute(埃里温物理研究所);Physics Department, New York City College of Technology, The City University of New York(纽约市立大学纽约城市学院物理系);Institut für Physik, Universität Augsburg(奥格斯堡大学物理研究所)
研究了热效应对带隙石墨烯中异常诱导机电响应的影响,发现有限温度下响应呈平滑交叉,可用于分离异常电流并提取器件有效带隙和电子温度。
2026-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Edge dependece of nonlocal transport in gapped bilayer graphene
本研究针对有隙双层石墨烯非局域电阻来源不明的问题,通过氧等离子体边缘刻蚀双栅BLG器件,发现刻蚀后电阻变化源于边缘导电路径而非拓扑性质,澄清了相关输运机制。
2024-11-28 cond-mat.mes-hall
NMR relaxation rate and static spin susceptibility in graphene
在紧束缚描述下研究了石墨烯的核磁共振弛豫速率和静态自旋磁化率。在半填充时,NMR弛豫速率在粒子-空穴对称侧遵循$T^2$的幂律,而在有限化学势$μ$和次近邻$t'$的情况下,$(μ+3t')^2$项在低过量电荷$δ$处占主导地位。当$t'=0$处于半充满状态时,静态自旋磁化率与温度$T$呈线性关系,而当$μ$和$t'$有限时,在低能区,静态自旋磁化率主要由$(μ+3t')$项控制.这些不寻常的现象是石墨烯低能激发的直接结果,石墨烯表现为无质量的狄拉克费米子。此外,当$δ$足够高时,存在一个明显的交叉,将NMR弛豫速率和静态自旋磁化率的温度依赖性分为两个温度区域:在低温区域,NMR弛豫速率和静态自旋磁化率随着温度的升高而显著增加;在高温区域,在交叉之后,两者都随着温度的升高而降低。这种交叉是由于众所周知的对数范霍夫奇点的状态密度,其位置依赖性的温度是敏感的$δ$。
2008-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Goos-Hänchen Shifts in Gapped Graphene subject to External Fields
我们研究了在磁场和势垒的作用下,带隙石墨烯中的狄拉克费米子随时间的谐波振荡。分析研究了带隙内的隧穿模和与之相关的古斯-汉兴(GH)位移。我们表明,GH的中心带和前两个边带在狄拉克点$ε+l\hbar\tildeω$ $(l=0,\pm 1)$改变符号的传输移位。我们还发现,GH位移可以是负的或正的,并成为零,在传输共振。
2020-06-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Influence of minivalleys and Berry curvature on electrostatically induced quantum wires in gapped bilayer graphene
我们表明,在带隙双层石墨烯中的静电定义的量子线的子带的光谱直接体现了minivalley结构,并反映Berry曲率通过相关的磁矩的状态,在这种二维材料的低能带。我们演示了这些如何出现在低能量的迷你带和他们的谷分裂,线性发展在一个弱磁场的简并。因此,通过间隙连接双层的两个非间隙区域的弹道点接触的磁导(顶部和底部栅控)势垒将通过在BLG导电沟道的掺杂增加时发展的前几个电导台阶的高度来反映这种简并:$8e^2/h$在具有大间隙的BLG中的宽沟道中步进,$4e^2/h$在窄沟道中步进,在通过磁场提升谷简并性时,所有分裂成$2e^2/h$阶梯。
2018-10-25 cond-mat.mes-hall
Valley pair qubits in double quantum dots of gapped graphene
石墨烯的兴起为量子位实现打开了新的大门,如最近在带隙石墨烯的双量子点中的谷对量子位的提议中所讨论的(Wu等人,arXiv:1104.0443 [cond-mat.mes-hall])。这里的工作提出了全面的理论基础的建议。它讨论了在这种结构中电子与外部磁场和电场的相互作用。具体来说,它研究了一个强大的,独特的机制,即,一阶相对论效应的类似物。这种机制是状态混合自由,并允许,与电可调交换耦合,一个快速,全电操纵量子位通过电子门,在时间尺度为ns。这项工作还研究了典型情况下的容错问题,在10 oK时产生长量子位相干时间(~O(ms))。
2011-07-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Enhanced Andreev reflection in gapped graphene
我们从理论上证明了带隙石墨烯中超导邻近效应的不寻常特征,它呈现出一种具有净赝磁化的赝自旋破缺铁磁体。我们发现,带隙的存在使得石墨烯超导体/赝铁磁体(S/PF)结的Andreev电导的行为类似于石墨烯铁磁体-超导体结。能隙$Δ_N$增强了S/PF结的赝自旋反转Andreev电导,使$Δ_N\gg μ$达到极限最大值,该值取决于偏置电压,可以大于没有能隙的相应结的值。我们进一步证明了S/PF结的PF区域的局域态密度的阻尼振荡行为和PF/S/PF结构中的长程交叉Andreev反射过程以及PF的伪磁化的反平行排列,这证实了,在这方面,带隙的正常石墨烯表现得像铁磁石墨烯。
2012-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Edge currents shunt the insulating bulk in gapped graphene
通过提升石墨烯的亚晶格对称性,可以在石墨烯的电子光谱中打开一个能隙。在双层中,可以打开大至0.2 eV的间隙。然而,这些间隙很少导致这种半导体在低温下预期的高度绝缘状态。这个长期存在的谜团通常用电荷不均匀性来解释。在这里,我们调查的空间分布的邻近感生的超导电流在带隙的石墨烯,也比较测量在正常状态下的霍尔酒吧和科尔比诺几何形状。通过逐渐打开双层石墨烯中的间隙,我们发现在电荷中性点处的超电流从均匀变化为沿着石墨烯边缘附近的窄条传播。在有间隙的单分子膜中也发现了类似的条纹。这些意见得到证实,通过使用“无边”的Corbino几何形状,在这种情况下,在中性点的电阻率随间隙的增加呈指数增加,如预期的普通半导体。这与霍尔棒几何形状相反,在霍尔棒几何形状中,在类似条件下测量的电阻率饱和到仅约几个电阻量子的值。我们属性的金属般的边缘电导的非平凡的拓扑结构的缺口狄拉克光谱。
2016-12-18 cond-mat.mes-hall
Tunability of the Berry phase in gapped graphene
当一个可调大小的间隙在石墨烯的圆锥带交叉点处打开时,Berry相不会突然消失,而是随着间隙的增加而逐渐减小。相位取决于倒空间路径半径,即,对于掺杂系统,费米波矢量。因此,相位及其可观察到的结果可以通过间隙开放(由应变、外延或纳米结构化引起的调制电位)和掺杂调整来连续调谐。
2015-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-order harmonic generation from gapped graphene: perturbative response and transition to non-perturbative regime
在双带近似下,我们采用显式含时方法研究了带隙石墨烯的相互作用。除了完整的高次谐波产生(HHG)光谱,我们还获得了微扰谐波响应,使用时间相关的方法,在光子能量覆盖所有显着的功能的响应。从微扰过渡到完全非微扰制度的高次谐波在这些光子能量的详细研究。
2016-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
RKKY interaction in gapped or doped graphene
在我们之前的工作中(E. Kogan,Phys. Rev. B { \bf 84},115119(2011)),我们使用坐标-虚时间表示中的格林函数(GF)计算了原始石墨烯中两种磁性杂质之间的RKKY相互作用。现在,我们证明了在这种表示中GF的计算可以通过使用费曼技巧来简化,这使得可以轻松地计算带隙石墨烯中的RKKY相互作用。我们还提出了计算的RKKY相互作用的间隙或掺杂石墨烯使用的坐标-虚频表示。这两种表示,对应于计算的气泡图在欧几里德空间,有一个重要的优势,比那些对应于计算在闵可夫斯基空间,这是非常简要的审查附录本工作。前者与后者不同,从计算开始到结束只对收敛积分进行运算。
2012-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Corrugation induced stacking solitons with topologically confined states in gapped bilayer graphene
石墨烯作为一种原子厚度的超软薄膜,几乎没有抵抗面外变形的能力,因此,它总是在一定程度上起皱。近年来,人们对单层石墨烯的波纹结构及其对电子性质的影响进行了广泛的研究。然而,在双层石墨烯中的类似实验研究尚未报道。在这里,我们表明,双层石墨烯中的波纹可以产生公度Bernal堆叠域之间的非公度堆叠孤子(域壁)。利用扫描隧道显微镜,我们从微观上研究了在均匀层间电势差下,由波纹诱导的AB和BA双层结构中的堆积孤子的电子结构。在纳米尺度下观察到拓扑无带隙边缘态和准局域带隙类量子阱态。沿堆叠孤子的拓扑边缘态的原子分辨率映射揭示了它们之间存在谷间散射,这可以解释最近的实验中,沿带隙石墨烯双层畴壁的电导小于量子化值4e2 h。
2016-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Numerical study of the optical nonlinearity of doped and gapped graphene: From weak to strong field excitation
数值求解半导体布洛赫方程的唯象弛豫时间近似下,我们提取的线性和非线性光学电导率的掺杂石墨烯和带隙石墨烯的激发下,由激光脉冲。详细讨论了二次谐波、三次谐波和克尔效应与掺杂浓度、带隙和电场幅值的关系。对弱电场的数值计算结果与现有的解析微扰公式计算结果一致。对于强电场,当饱和效应很重要时,所有的有效三阶非线性响应系数都表现出很强的场依赖性。
2015-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Berry phase mediated topological thermoelectric transport in gapped single and bilayer graphene
我们考虑带隙单层和双层石墨烯中的异常热电输运,其中间隙可能是由于反转对称性破缺。在间隙的存在下,非平凡的Berry相位效应可以被示出为即使在没有垂直磁场的情况下,响应于所施加的温度梯度来介导横向热电电压。这种自发的、反常的能斯特效应对于石墨烯能带结构中两个不相等的谷中的非均匀化学势是非零的。相反,能斯特响应可用于在两个横向样品边缘之间产生谷折射率偏振,如在类似的谷霍尔效应中。
2009-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci