Electronic Transport in Dual-gated Bilayer Graphene at Large Displacement Fields
我们研究了双栅双层石墨烯器件的电子输运性质。我们专注于制度的低温和高电位移场，在那里我们观察到一个明确的指数依赖的电阻作为位移场和密度的函数，伴随着强非线性行为的传输特性。有效传输带隙通常比红外光谱研究报告的光学带隙小两个数量级。详细的温度依赖性测量揭示了不同的温度制度下的不同的传输机制。
2010-09-03 cond-mat.mes-hall
Spin-layer Locked Gapless States in Gated Bilayer Graphene
门控双层石墨烯表现出自旋简并的无隙态，其拓扑特征位于堆叠畴壁。这些状态允许沿畴壁的一维电流。我们在此证明，当双层石墨烯包含用磁性缺陷装饰的堆叠畴壁时，这些拓扑保护的电流被自旋极化并锁定在单层中。磁缺陷，我们的模型为π-空位，扰动的拓扑状态，但也提升他们的自旋简并。一个无带隙状态生存这些缺陷的扰动，其自旋极化主要是本地化在一个层。在拓扑状态的自旋极化电流在一个单一的层中流动，这一发现表明，有效地利用这些国家在自旋电子学应用的可能性。
2019-06-18 cond-mat.mes-hall
Dual-gated hBN/bilayer-graphene superlattices and the transitions between the insulating phases at the charge neutrality point
我们报道了双栅六方氮化硼（hBN）/双层石墨烯（BLG）超晶格的输运性质。这里，BLG是非扭曲的，即，一般型斑叶.本文主要研究了普通BLG的电荷中性点。在垂直磁场作用下，通过改变位移场的方法检测了CNP中两个绝缘相之间的相变，并研究了其电阻温度特性和磁阻效应。这项工作为探索hBN/BLG超晶格的全局相图开辟了途径。
2022-11-18 cond-mat.mes-hall
Evanescent-mode-assisted Klein tunneling in dual-gated bilayer graphene
School of Science, Jiangxi University of Science and Technology（江西理工大学理学院）；Department of Physics, Jiangsu University（江苏大学物理学院）
研究双栅双层石墨烯基n/p结中电子隧道效应，通过调节栅极电压引入带隙，改变赝自旋极化并打破正常入射下的反克莱因隧道效应，当左右区域传播波和倏逝波模式的赝自旋极化矢量正交时，实现克莱因隧道效应的复兴，且克莱因隧道效应的 Berry 阶段不局限于 π，随结参数变化，且伴随正常入射时反射相位的 π 跳跃。
2025-09-27 cond-mat.mes-hall
Observation of Distinct Electron-Phonon Couplings in Gated Bilayer Graphene
对背栅双层石墨烯样品进行了拉曼光谱研究。由电荷转移引起的费米能级的变化分裂了拉曼G带，使其较高的部分变硬，而较低的部分变软。这两个分量与这两个层中原子的对称振动（S）和反对称振动（AS）相关联，后者由于反转对称破缺而变得拉曼活性。声子硬化和软化的解释考虑的S和AS声子与带间和带内电子空穴对的选择性耦合。
2008-08-18 cond-mat.mes-hall
Localized Floquet states in gated bilayer graphene induced by a focused optical beam with orbital angular momentum
本文研究轨道角动量聚焦光束照射门控双层石墨烯，通过弗洛凯调控形成有效束缚势，实现可调的局域量子态，并可在参数设计下诱导谷极化二重简并零能弗洛凯态。
2024-04-01 cond-mat.mes-hall
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
Photo-thermal response in dual-gated bilayer graphene
通过光学和输运测量研究了带隙双层石墨烯的光伏和辐射热光响应。在1.5 μ m的脉冲符合技术被用来测量响应时间作为温度的函数。测辐射热和光伏响应时间被发现是相同的，这意味着光伏响应也受热电子热弛豫。在3 - 100 K温度范围内，τ的响应时间约为100 - 20 ps。在10 K以上，观察到弛豫时间τ = 25 +/- 5 ps，与噪声内的温度无关。
2013-02-20 cond-mat.mes-hall
Formation of p-n junction in polymer electrolyte-top gated bilayer graphene transistor
通过改变沟道的纵向偏压和顶栅电压，我们在双层石墨烯沟道中同时显示了p型和n型载流子注入。使用固体聚合物电解质以电化学方式施加顶栅，并且栅电容被测量为1.5 $μF/cm^2$，该值比常规SiO $_2$背栅电容高约125倍。与单层石墨烯不同，漏极-源极电流在改变漏极-源极偏置电压时不饱和。估计了使用顶栅和背栅几何结构在价带和导带之间打开的能隙。
2009-09-05 cond-mat.mes-hall
Edge proximity-induced magnetoresistance and spin polarization in ferromagnetic gated bilayer graphene nanoribbon
利用Landauer方法研究了具有锯齿形边缘的Normal/Ferromagnetic/Normal双层石墨烯纳米管结的自旋相关相干输运.在更现实的设置中，交换场由沉积在带边缘上的两个铁磁绝缘体条引起，而垂直的电场由顶部门控电极施加。结果表明，对于反平行结构，带隙打开，导致半导体行为，而对于平行结构，能带结构没有带隙。因此，通过改变感应磁化的排列可以实现巨磁阻。在平行配置上施加垂直电场，导致自旋场效应晶体管，其中在狄拉克点周围发生完全自旋极化。为了将我们的结果与单层石墨烯的结果进行比较，我们证明了反射对称性以及宇称守恒在具有锯齿形边缘的双层石墨烯纳米带中失败。
2014-01-09 cond-mat.mes-hall
Gate tunable non-linear currents in bilayer graphene diodes
研究了双栅双层石墨烯器件的电输运随电荷密度和带隙的变化。顶栅电极可用于局部控制费米能级以在双栅区和单栅区之间产生PN结。这些双层石墨烯pn二极管的特征在于非线性电流和定向电流整流，并且我们显示源漏电压的整流方向可以通过使用栅极电压来控制。PN结特性的系统研究允许提取范围从0 meV到130 meV的栅极相关带隙值。
2012-01-05 cond-mat.mes-hall
Interactions and screening in gated bilayer graphene nanoribbons
从理论上研究了库仑相互作用对栅电极覆盖的双层石墨烯纳米带电子性质的影响。在Hartree近似下自洽地计算了电子密度分布和电势分布。与它们的单粒子对应物的比较揭示了相互作用和屏蔽的影响。由于纳米晶的有限宽度与电子排斥的组合，栅极感应电子倾向于沿着BGN边缘积累，其中电势呈现尖锐的三角形形状。这对电子和空穴带之间的能隙有深远的影响，该能隙非单调地依赖于栅极电压并且在中间电场下塌陷。我们解释这种行为的相互作用引起的翘曲的能量色散。
2010-06-09 cond-mat.mes-hall
Characterizing top gated bilayer graphene interaction with its environment by Raman spectroscopy
在这项工作中，我们研究的光学声子模式的行为，在双层石墨烯器件通过施加顶栅电压，使用拉曼散射。我们观察到的拉曼G带的分裂，因为我们调整的费米能级的样品，这是解释的拉曼（Eg）和红外（Eu）声子模式的混合，由于在两个层中的不同掺杂。我们从理论上分析了我们的数据在双层石墨烯声子自能，其中包括非均匀的载流子掺杂之间的石墨烯层。我们表明，实验和理论模型之间的比较不仅给出了双层石墨烯器件中总电荷浓度的信息，而且还允许分别量化来自系统顶部和底部的无意电荷的量，从而表征双层石墨烯与周围环境的相互作用。
2011-04-19 cond-mat.mes-hall
Coulomb-driven broken-symmetry states in doubly gated suspended bilayer graphene
石墨烯及其双层对应物的非相互作用能谱由由于固有的自旋、谷和层对称性而导致的多重简并组成。预计载流子之间的相互作用会自发地打破这些对称性，导致带隙有序态。在量子霍尔制度中，这些状态被预测为铁磁性的性质，从而系统成为自旋极化，层极化或两者兼而有之。在双层石墨烯中，由于其抛物线色散，已经预期在零磁场下相互作用诱导的对称性破缺。在这项工作中，底层的各种对称性破缺状态的顺序进行了研究，在双层石墨烯是悬浮在顶部和底部的栅电极之间。通过可控地打破自旋和亚晶格对称性，我们能够推导出各种量子霍尔铁磁态的序参量。在小的载流子密度，我们确定了第一次三个不同的对称性破缺状态，其中之一是一致的自发破缺的时间反转对称性或自发破缺的旋转对称性。
2010-10-05 cond-mat.mes-hall
Screening in gated bilayer graphene via variational calculus
我们使用变分法分析了双层石墨烯对外部横向电场的响应。在Falkovsky最近的一篇论文[Phys. Rev. B 80，113413（2009）]中，先前的尝试被证明是有缺陷的。我们的计算再次肯定了我们[E. McCann，Phys.Rev.B74，161403（R）（2006）]。最后，我们推广这些原始结果来描述一个双栅双层石墨烯器件。
2010-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dual-gated bilayer graphene hot electron bolometer
红外线的检测对于安全、医学、天文学、材料科学和生物学中的各种应用至关重要。通常采用不同的材料和检测机制来优化不同光谱范围内的性能。石墨烯是一种独特的材料，具有从远红外到紫外的强的、几乎与频率无关的光-物质相互作用，具有宽带光子学应用的潜力。此外，石墨烯的小电子-声子耦合表明，热电子效应可以在相对较高的温度下用于快速和高灵敏度的检测器，其中光能仅加热小比热电子系统。在这里，我们展示了这样一个热电子测辐射热计使用双层石墨烯，是双栅极，以创建一个可调的带隙和电子温度依赖的电导率。测得的大电子-声子热阻与理论估计的幅度和温度依赖性非常一致，并且使我们的石墨烯测辐射热计在5 K的温度下工作，具有低噪声等效功率（33 fW/Hz 1/2）。我们采用泵浦-探测技术直接测量我们的器件的固有速度，在10 K时>1 GHz。
2011-11-04 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect in dual-gated graphene bilayers with tunable layer density imbalance
我们研究了双栅石墨烯双层膜的磁输运性质，其中总密度和层密度不平衡独立控制。由于双层是不平衡的，我们观察到的量子霍尔态（QHS）的出现在填充因子$ν=0$表明在霍尔电导率的平台，与电子和空穴带之间的间隙的开放。通过改变层密度不平衡在固定的总密度，我们观察到的QHS在填充因子$ν=8$和$ν=12$层密度平衡时，在方差与理论预期的电子-电子相互作用和无序的情况下观察到的抑制。
2009-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The role of charge traps in inducing hysteresis: capacitance - voltage measurements on top gated bilayer graphene
理解来自顶栅石墨烯晶体管的沟道电阻中的滞后的起源对于晶体管应用是重要的。跨顶部栅控双层石墨烯上的栅极氧化物的电容-电压测量显示具有约100 μs的充电和放电时间常数的滞后。然而，石墨烯沟道两端的测量电容没有显示出任何滞后，但是由于出现了阶而显示出在高沟道电压下的突然跳跃，这表明栅极和源极之间的滞后的起源是由于栅极氧化物和石墨烯界面中存在的电荷陷阱。
2012-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Periodically Gated Bilayer Graphene as an Electronic Metamaterial
我们研究了周期性门控双层石墨烯作为二维电子超材料的候选材料的弹道输运。我们的计算使用平衡格林函数形式主义，并考虑到量子校正的电荷密度变化引起的周期性调制的顶栅电压。我们的研究结果揭示了一个有趣的干涉样的图案，类似于一个法布里-珀罗干涉仪，在电阻图作为一个函数的电压$V_{BG}$施加到扩展底栅和$V_{TG}$施加到周期性顶栅。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Quantum Hall Effect and Quantum Point Contact in Bilayer-Patched Epitaxial Graphene
我们研究了外延单层石墨烯双层夹杂物通过磁输运测量和扫描门显微镜在低温下。我们发现，双层夹杂物可以是金属或绝缘的初始和门控载流子密度的依赖。金属双层作为边缘电流的等电位短路，而紧密间隔的绝缘双层引导电子在单层收缩，这是局部门控使用扫描门探针的流动。
2014-10-27 cond-mat.mes-hall
Optical Properties of Gated Bilayer Graphene Quantum Dots with Trigonal Warping
本研究基于原子级紧束缚模型和Bethe-Salpeter方程，分析了三角翘曲对门控双层石墨烯量子点光学性质的影响，预测了浅限制势下由三个微谷态构成的简并亮激子态。
2024-05-15 cond-mat.mes-hall
Electrically Tunable Fine Structure of Negatively Charged Excitons in Gated Bilayer Graphene Quantum Dots
本文预测了门控双层石墨烯量子点中带负电激子的精细结构，通过原子层面方法计算超百万原子结构的波函数并求解类Bethe-Salpeter方程，发现其具有由谷和自旋自由度产生的十个态，并提议利用发射光谱温度依赖性提取该精细结构。
2023-12-11 cond-mat.mes-hall
Enhanced Thermoelectric Power in Dual-Gated Bilayer Graphene
材料的热电功率通常由其能带结构和载流子密度决定，可以通过化学掺杂而变化，而化学掺杂通常受到掺杂剂溶解度的限制。显示出大热电功率的材料可用于许多工业应用，例如热电转换和热电冷却装置。在这里，我们展示了通过在双层石墨烯上施加垂直电场来打开带隙而产生的双栅极双层石墨烯器件中的热电功率的完全电场调谐。我们发现了在低温下热电功率的大幅增强，这可能为使用石墨烯基器件的低温热电应用开辟了新的可能性。
2011-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mapping the Dirac point in gated bilayer graphene
我们已经进行了低温扫描隧道光谱测量剥离的双层石墨烯SiO2。通过改变背栅电压，我们观察到的狄拉克点的线性位移和带隙的开放，由于垂直电场。除了观察狄拉克点的位移，我们还测量了它的空间依赖性，使用空间分辨扫描隧道光谱。的狄拉克点的空间变化是不相关的地形特征，因此，我们将其转移到随机带电杂质。
2009-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum transport in double-gated graphene devices
双栅石墨烯器件为理解石墨烯的电学和光学性质提供了重要的平台。在这里，我们提出了单层，双层和三层石墨烯器件与悬浮顶栅的输运测量。在零磁场中，我们观察到pnp结的形成与可调的极性和电荷密度，以及一个可调的带隙在双层石墨烯和一个可调的带重叠在三层石墨烯。在强磁场中，器件的电导被量子化为电导量子的整数和分数值，并且数据与基于pn界面边缘态平衡的模型吻合得很好。
2012-07-24 cond-mat.mes-hall
Gated Tuned Superconductivity and Phonon Softening in Mono- and Bilayer MoS$_2$
在原子二维（2D）极限的超导体是凝聚态社区中持久魅力的焦点。这是因为，随着尺寸的减小，超导体中的无序、波动和相关性的影响在原子2D极限处变得特别突出;因此，这种超导体提供了解决棘手的理论和实验挑战的机会。在这里，基于对单层和双层二硫化钼中的二维超导性的观察，在具有双电层（EDL）门控的MoS $_2$（MoS $_2$）中，我们发现在单层MoS $_2$薄片中实现超导性所需的临界片状载流子密度可以低至0.55 × 10 $^{14}$ cm $^{-2}$，这比以前报道的双层和较厚情况下的值以及我们自己的观察值要低得多。通过从头计算得到的声子色散的进一步比较表明，声子软化的声学模式附近的M点起着关键作用的Bardeen-Cooper Schrieffer（BCS）理论框架内的门诱导超导。这一结果可能有助于丰富对EDL门控二维超导的理解。
2017-10-17 cond-mat.mes-hall
Strong and Tunable Spin Lifetime Anisotropy in Dual-Gated Bilayer Graphene
我们报告发现了一个强大的和可调的自旋寿命各向异性具有良好的自旋寿命高达7.8 ns的双栅双层石墨烯。值得注意的是，这实现了通过电控自旋轨道场来操纵石墨烯中的自旋，这是由于石墨烯的弱固有自旋轨道耦合而意想不到的。我们利用面内磁场Hanle进动和倾斜Hanle进动测量直接比较面外与面内自旋的寿命。我们发现，在电荷中性点附近，垂直电场的应用打开了带隙，并产生了一个面外自旋轨道场，该场使面外自旋稳定，从而导致大的自旋寿命各向异性。这种有趣的行为发生是因为双层石墨烯独特的自旋谷耦合能带结构。我们的研究结果表明，高度可调的自旋电子器件的基础上的双栅二维材料的潜力。
2018-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Many-Electron Effects on Excited States of Gated Bilayer Graphene
采用第一性原理BSE（GW-Bethe-Salpeter Equation）模拟方法，首次精确计算了栅控双层石墨烯（GBLG）的准粒子（QP）带隙、光吸收谱及其与栅场的关系.多电子效应被证明是非常重要的理解这些激发态的属性;增强的电子-电子相互作用显着扩大QP带隙;红外光学吸收光谱由明亮的束缚激子。我们的结果很好地解释了最近的实验，并满意地解决了实验测量的传输和光学带隙之间的不一致的难题。此外，我们的计算揭示了精细的激子结构，并预测了尚未观察到的奇异激子效应，这可能是基于GBLG的光电子应用的兴趣。
2012-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interband State Transfer in Double-Gated Bilayer Graphene at High Electric Field
University of Geneva（日内瓦大学）；Ohio State University（俄亥俄州立大学）
双门双层石墨烯在高电场下揭示间隙态的物理特性，通过双离子门控技术实现大Δ区域的实验研究。
2026-01-27 cond-mat.mes-hall
Screening in gated bilayer graphene
紧束缚模型的石墨烯双层被用来找到的导带和价带之间的差距，作为一个函数的栅极电压和作为掺杂的施主或受主。总Hartree能量最小化，并得到了方程的间隙。这个能隙与化学势之比的方程只由屏蔽常数决定。因此，在不存在施主或受主的情况下，间隙与栅极电压或载流子浓度严格成比例。在相反的情况下，当存在施主或受主时，间隙在栅极偏压的电子和空穴侧上表现出不对称行为。
2009-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic Spin Transport in Dual-Gated Bilayer Graphene
消除非本征自旋弛豫源是实现石墨烯优异的本征自旋输运性能的关键。为此，我们研究电荷和自旋输运在双层石墨烯为基础的自旋阀器件制造的一个新的设备架构，使我们能够进行比较研究，分别调查衬底和聚合物残基的自旋弛豫的作用。首先，在SiO2和BN衬底上制造的自旋阀之间的比较表明，衬底相关的带电杂质，声子和粗糙度不限制当前设备中的自旋输运。接下来，在封装器件中自旋弛豫时间增加5倍的观察结果突出了聚合物残留物对自旋弛豫的重要性。我们观察到的自旋弛豫长度约10 μ m的封装双层与24000 cm 2/Vs的电荷迁移率。自旋弛豫时间的载流子密度依赖性有两个不同的制度; n<4 × 1012 cm-2，其中自旋弛豫时间单调减少载流子浓度的增加，和n>4 × 1012 cm-2，其中自旋弛豫时间表现出突然增加。自旋弛豫时间的突然增加，在电荷输运中没有相应的签名，这表明在电荷中性点附近存在磁共振。我们还展示了，第一次，在我们的双栅极器件架构，完全集成了一系列的封装区域在其设计中的双极pn结的自旋输运。在低温下，观察到自旋信号的强烈抑制，同时诱导的传输间隙，这被解释为自旋通道内的阻抗失配的一种新的表现。
2016-07-21 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall activation gaps in bilayer graphene
在高达30 T的高磁场中，我们测量了填充因子为$ν=\pm4$和$ν=\pm8$的双层石墨烯的量子霍尔激活带隙.我们发现能级可以用4带相对论双曲色散来描述。朗道能级宽度被发现包含一个场无关的背景，由于本征能级加宽和一个组件，它与磁场线性增加。
2010-10-08 cond-mat.mes-hall
Quasi-Topological Insulator and Trigonal Warping in Gated Bilayer Silicene
双层硅烯由于其屈曲结构和三角对称结构而具有比双层石墨烯更丰富的物理性质。屈曲结构源于硅的大离子半径，三角对称性源于两个硅烯之间的特殊跳跃方式。它是拓扑平凡绝缘体，因为它带有平凡的$\mathbb{Z}_{2}$拓扑电荷。然而，它的物理性质更类似于拓扑绝缘体而不是带状绝缘体。实际上，双层硅烯纳米载体具有几乎无间隙和螺旋的边缘模式。我们可以称之为准拓扑绝缘体。一个重要的观察结果是能带结构可通过向双层硅烯片施加电场来控制。研究了电场作用下双层硅烯的能谱。正如单层硅烯在一定的电场下经历从拓扑绝缘体到能带绝缘体的相变一样，双层硅烯在超过一定的临界电场时也会从准拓扑绝缘体到能带绝缘体的相变。在临界电场下，双层硅烯是金属，而单层硅烯是半金属。此外，我们还发现在双层硅烯中存在几个临界电场，在这些临界电场处，由于三角弯曲效应，能隙关闭。
2012-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spectral thermal gaps due to plasmon-phonon mode interaction in bilayer systems
本文从理论上研究了由杂质半导体和极性电介质组成的双层体系中声子-等离子体激元耦合对近场辐射传热的影响。通过调节前一种材料的表面等离子体激元模式与后一种材料的声子模式共振，可以在频带间隙内抑制近场光谱辐射传热。我们区分每个双层内的层间模式耦合和两个双层之间的intragap之一。我们阐明他们中的每一个在形成的带隙的作用，我们确定的距离范围内，其中一个机制占主导地位的其他。此外，我们表明，最顶层的表面等离子体激元允许优化的总传热作为两个双层的分离的函数。
2018-07-26 cond-mat.mes-hall
Topological phases in gated bilayer graphene: Effects of Rashba spin-orbit coupling and exchange field
系统研究了Rashba自旋轨道耦合、层间电势差和交换场对双层石墨烯拓扑性质的影响。在只有Rashba自旋-轨道耦合和层间电势差的存在下，由于面外反转对称性的破坏而导致的带隙开放提供了通过改变外部栅极电压来实现可调谐拓扑相变的新可能性。在$AB$ -堆叠双层石墨烯中发现了二维$Z_2$拓扑绝缘体相和量子谷Hall相，并得到了它们在Dirac点附近的有效低能哈密顿量.对于$AA$堆叠，我们没有发现任何拓扑绝缘体相存在的大Rashba自旋轨道耦合。当交换场也打开时，双层系统表现出丰富多样的拓扑相，包括量子反常霍尔相，我们得到的相图作为Rashba自旋轨道耦合，层间电势差，和交换场的函数。
2012-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The crucial role of atomic corrugation on the flat bands and energy gaps of twisted bilayer graphene at the "magic angle" $θ\sim 1.08^\circ$
我们结合最先进的大规模第一性原理计算与低能量连续模型来描述扭曲双层石墨烯在第一魔角$θ=1.08^\circ$的近平坦带。我们表明，平坦的带流形的能量宽度，以及能隙分离的价带和导带，可以得到只有当面外弛豫被充分考虑。结果同意定性和定量与最近的实验结果。
2019-05-13 cond-mat.mes-hall
Topological zero-line mode of bilayer graphene with Rashba spin-orbital coupling and staggered sublattice potentials
研究了具有Rashba自旋-轨道耦合和交错亚晶格势的双层石墨烯中，在不同栅压下两畴界面处的畴壁。识别了不同类型的零线模，包括具有纯自旋滤波效应的零线模。提出了三个不同畴结处的Y形电流分配。
2018-05-11 cond-mat.mes-hall
Resistance noise in electrically biased bilayer graphene
我们证明了双层石墨烯中的低频电阻波动或噪声与其能带结构密切相关，并且当导带和价带之间的间隙为零时显示出最小值。利用双栅双层石墨烯器件，我们独立地调节了零禁带和电荷中性点，这为研究双层石墨烯的低能能带结构、电荷局域化和屏蔽特性提供了一种通用的机制.
2008-12-16 cond-mat.mes-hall
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。
2017-02-06 cond-mat.mes-hall
In-situ Raman Spectroscopy of the Graphene / Water Interface of a Solution-Gated Field Effect Transistor: Electron-Phonon Coupling and Spectroelectrochemistry
我们提出了一种新的测量方法，该方法结合了基于4 H-SiC（0001）上外延双层石墨烯的溶液门控场效应晶体管的电学特性与同步拉曼光谱。通过改变栅压，我们观察到了与共振电子-声子耦合有关的拉曼信号。对这些拉曼谱带的分析使得能够提取系统的几何电容和精确计算双层石墨烯的费米能级。有意应用更高的栅极电压使我们能够触发电化学反应，我们通过拉曼光谱原位跟踪。反应表现出部分可逆的字符，如指定的C-H和Si-H振动模式的峰的出现/消失，以及增加/减少的缺陷相关的拉曼D带强度所示。我们的设置提供了一个非常有趣的平台，为未来的光谱电化学研究电诱导吸附过程的石墨烯在微米尺度上。
2015-08-14 cond-mat.mes-hall
High-frequency gate manipulation of a bilayer graphene quantum dot
我们报告了双栅双层石墨烯量子点的输运数据。在库仑阻塞测量中，发现栅介质Cytop（TM）即使在低温下也提供显著的电子稳定性。此外，我们证明了门操作与方形电压脉冲在频率高达100 MHz，并表明，信号幅度不受电容耦合背栅的存在。
2012-06-19 cond-mat.mes-hall
Nonlinear Properties of Gated Graphene in a Strong Electromagnetic Field
我们发展了一个强电磁场与门控双层石墨烯相互作用的微观理论。在强激光场中，采用紧束缚方法，在二次量子化哈密顿量范围内，得到了密度矩阵的量子动力学方程。我们表明，随时间的推移动态地改变栅极电位可能会产生（在共振光子能量）的价带和导带之间的高密度的电子布居的完全反转。在线性区域，还研究了具有开放能隙的石墨烯单层中电磁辐射的激子吸收。
2017-01-05 cond-mat.mes-hall
Tuning band gaps in twisted bilayer MoS$_2$
在扭曲双层结构的新兴世界中，可能的配置是无限的，这使得电子特性的丰富景观成为可能。本文采用精确的紧束缚模型，研究了扭曲双层过渡金属二硫属化合物（TMDC）的性质。我们构建了具有不同角度的结构，并发现当扭转角足够小（约7.3 $^{\circ}$）时，出现所谓的平带。有趣的是，当弛豫样品中的扭转角从21.8 $^{\circ}$变化到0.8 $^{\circ}$时，带隙可以被调谐到2.2%（51 meV）。此外，当观察局部态密度时，我们发现由于不同位置处的层之间的耦合的变化，带隙沿着莫尔图案局部变化。最后，我们还发现，当施加足够强的电场时，系统可以经历从半导体到金属的转变。本文的研究对基于TMDC的光电子器件的工程化具有一定的指导意义。
2020-08-26 cond-mat.mes-hall
Electron-hole asymmetry and band gaps of commensurate double moire patterns in twisted bilayer graphene on hexagonal boron nitride
在几乎对齐的六方氮化硼（BN）衬底上的扭曲双层石墨烯（tBG）中观察到的自发轨道磁性建立在由组合的G/G和G/BN双莫尔界面产生的电子结构之上。在这里，我们表明，tBG/BN相称的双莫尔图案可以分为两种类型，每一个有利于缩小的导带或价带的平均，并获得作为层间滑动矢量和电场的函数的频带的演变。有限谷陈数$\pm 1$被发现在一个广泛的参数空间范围内时，莫尔带是通过间隙隔离，而与平坦带相关联的局部态密度弱的BN基板总是集中周围的AA堆叠区域的tBG的影响。通过计算魔角附近扭曲双层石墨烯的光学电导率作为载流子密度的函数，我们说明了BN衬底对特别明显的电子-空穴非对称能带结构的影响。对应于其他$N$ -多个相称的莫尔周期比的能带结构表明，对于tBG角$θ\lesssim 1^{\circ}$，可以实现窄宽度$W \lesssim 30$ meV隔离的折叠带束。
2020-12-03 cond-mat.mes-hall
Electrical observation of a tunable band gap in bilayer graphene nanoribbons at room temperature
我们研究了室温下双层石墨烯纳米带的输运性质。该器件采用传统的CMOS兼容工艺制造。通过分析在电荷中性点的电阻作为垂直于石墨烯表面施加的电场的函数的依赖性，我们表明，在态密度的带隙打开，达到有效值约sim50 meV。这证明了双层石墨烯在常规CMOS环境中作为FET沟道材料的潜力。
2010-01-28 cond-mat.mes-hall
Tunable band gaps in bilayer graphene-BN heterostructures
研究了外加电场对六方氮化硼片层间双层石墨烯带隙的影响。利用密度泛函理论，我们表明，间隙是连续可调的从0到0.2 eV，是强大的堆叠无序。此外，氮化硼片不改变自支撑双层石墨烯的基本响应，除了额外的屏蔽。计算表明，石墨烯-氮化硼异质结构可以为石墨烯基电子器件提供可行的途径。
2010-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bias-dependent D'yakonov-Perel' spin relaxation in bilayer graphene
本文用解析和数值方法计算了双层石墨烯中杂质随机散射（D 'yakonov-Perel'机制）引起的自旋进动对电子自旋弛豫时间的影响。由于带结构的三角形翘曲，自旋弛豫时间表现出一个有趣的非单调行为的费米能量和层间偏置电位的函数。我们的研究结果与最近的四探针测量的双层石墨烯的自旋弛豫时间是一致的，并表明电开关自旋器件的可能性。
2012-02-09 cond-mat.mes-hall
Band structure asymmetry of bilayer graphene revealed by infrared spectroscopy
我们报告的红外光谱双层石墨烯集成在门控结构。我们观察到一个显着的不对称性的光学电导率静电掺杂的电子和空穴。我们表明，这一发现产生于显着的不对称性之间的价带和导带，这主要是由于两个子晶格内的石墨烯层的不等价性。从电导率数据，两个子晶格的能量差是确定的。
2008-07-24 cond-mat.mes-hall
Accurate Gap Determination in Monolayer and Bilayer Graphene/h-BN Moire Superlattices
高迁移率单层和少层石墨烯片在许多方面作为纳米电子电路主体是有吸引力的，但缺乏能隙，这对于场效应晶体管的操作是必不可少的。用于在石墨烯系统的光谱中产生间隙的方法之一是通过使石墨烯和六方氮化硼（h-BN）衬底晶格对准来形成长周期莫尔图案。在这里，我们使用具有薄h-BN势垒的平面隧穿器件来获得在电荷中性（第一狄拉克点）和整数莫尔带占据（第二狄拉克点，SDP）处作为外部电场和磁场以及界面扭转角的函数的单层和双层石墨烯-h-BN超晶格结构中的能隙的直接和准确的隧穿光谱测量。在单层石墨烯中，我们发现，与以前的工作一致，在中性和空穴掺杂的SDP处形成间隙，但在电子掺杂的SDP处不形成间隙。初级和次级间隙都可以通过外推朗道扇形图案到零磁场来准确地确定，并且对于接近完美对准的器件，其大小为$\simeq$ 17 meV。对于双层石墨烯，我们发现，间隙只发生在电荷中性，它们可以被修改的外部电场。中性附近的带隙态的隧道特征表明，由于外部电场和莫尔超晶格图案的结合，与拓扑非平凡的谷投影带相关的边缘模式的发展。
2018-08-20 cond-mat.mes-hall
Gating monolayer and bilayer graphene with a two-dimensional semiconductor
本文研究用MoS2、MoSe2、WS2和WSe2等二维半导体作为石墨烯器件的栅极，验证其在低温下的有效性，并揭示单栅和双栅结构中的电压钳位、迟滞及缺陷态电荷俘获等限制。
2025-04-11 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Limits of Subthreshold Slope in Biased Bilayer Graphene Transistor
在这项工作中，我们调查的亚阈值斜率的双栅双层石墨烯晶体管使用耦合自洽泊松带结构求解器的内在限制。我们基准的求解器匹配的偏置依赖的带隙结果从求解器对公布的实验数据。我们表明，电子结构的固有偏置依赖性和自洽静电限制了在室温下在这样的晶体管中获得的亚阈值斜率远高于玻尔兹曼极限60 mV/decade，但远低于迄今为止的实验结果，表明双层石墨烯的技术改进空间。
2010-03-27 cond-mat.mes-hall
Landau Levels of Bilayer Graphene in a WSe$_2$/Bilayer Graphene van der Waals Heterostructure
在两种不同的范德华材料之间形成的异质结构使每个组分中不存在的相互作用和功能成为可能。在这项工作中，我们表明，附近的一个原子薄的WSe $_2$片显着影响的能量的双分子层石墨烯的低朗道能级的破坏，可能是由于筛选。我们提出了一个系统的研究磁场和电位移场的朗道能级间隙的填充因子$ν$ = 1，2，3，并比较BN封装的原始双层石墨烯。在WSe $_2$ /双层石墨烯异质结构中，N = 0和1轨道波函数之间的交换主导的能量分裂显著增强，这导致在填充因子$ν$ = 0处的修改的相图和在$ν$ = 1和3处的更大的能隙。另一方面，在$ν$ = 2处的交换增强的自旋能隙减小了大约两倍。我们的研究结果表明，一种可能的方式来工程量子霍尔现象通过范德华异质结构。
2019-11-04 cond-mat.mes-hall
Radiation effects on the electronic structure of bilayer graphene
我们报道了激光照射对双层石墨烯电子性质的影响。利用Floquet理论和Green函数，我们揭示了不仅在$\hbar Ω/2$的整数倍处，而且在Dirac点处，激光诱导带隙的出现与激光的偏振态密切相关。三角形翘曲修正，导致重要的修正辐射在太赫兹范围内，减少的动态间隙的大小。此外，我们在低能量下的拓扑性质的分析表明，当用线性偏振光照射时，理想的双层石墨烯表现为平凡绝缘体，而圆偏振导致每个谷的非平凡绝缘体。
2013-01-15 cond-mat.mes-hall
Dual-gated graphene devices for near-field nano-imaging
基于石墨烯的异质结构显示出各种现象，这些现象可以通过静电局部门来强烈地调节。单层石墨烯（MLG）具有可调的表面等离子体激元，如通过扫描纳米红外实验所揭示的。在双层石墨烯（BLG）中，垂直位移场诱导出电子能隙。带隙BLG被预测显示不寻常的效果，如等离子体激元放大和域壁等离子体激元具有显着更大的寿命比MLG。此外，各种相关的电子相位高度敏感的位移场已被观察到扭曲的石墨烯结构。然而，在纳米红外实验中应用垂直位移场只是最近才成为可能（参考文献1）。在这项工作中，我们充分表征两种方法来实现纳米光学兼容的顶门：双层$\text{MoS}_2$和MLG。我们进行纳米红外成像的两种类型的结构和评估其优点和缺点。我们的工作为石墨烯异质结构中相关现象和等离子体效应的综合近场实验铺平了道路。
2021-03-22 cond-mat.mes-hall
