Emerging Zero Modes for Graphene in a Periodic Potential
我们研究了周期势对石墨烯电子态和电导的影响。结果表明，对于余弦势$V(x)=V_0\cos(G_0x)$，每当$J_0(\frac {2V_0}{\hbar v_F G_0})=0$出现新的零能态。这些状态的波函数的相位被证明与周期势中过阻尼粒子在周期力作用下的运动方程的周期解有关。狄拉克方程的数值解证实了这些态的存在，并证明了它们附近态的手性。电导共振示出伴随这些诱导狄拉克点的出现。
2009-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Periodic spatial variation of the electron-phonon interaction in epitaxial graphene on Ru(0001
我们对Ru（0001）上外延生长的石墨烯进行了低温扫描隧道谱（STS）测量。一个非弹性的功能，有关的石墨烯晶格的振动呼吸模式的激发，被发现在360毫电子伏。由这种非弹性特征产生的微分电导的变化（其与电子-声子相互作用强度相关联）在空间上从石墨烯超晶胞的一个位置到另一个位置变化。Ru（0001）上石墨烯的电子性质的这种不均匀性是由于石墨烯和Ru（0001）晶格之间的晶格失配引起的碳-钌相互作用的局部变化造成的。
2013-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic band gaps and transport properties in periodically alternating mono- and bi-layer graphene superlattices
研究了周期交替单层和双层石墨烯超晶格的电子能带结构和输运性质。在这种MBLG SL中，存在对晶格常数不敏感的零平均波矢量（零- $\overline{k}$）间隙。这种零- $\overline{k}$间隙可以通过改变双层石墨烯的势宽比和层间耦合系数来控制。我们还表明，存在额外的狄拉克点，这些额外的狄拉克点的条件解析。最后，通过调节单层和双层周期性石墨烯的层间耦合和宽度比，我们证明了MBLG SL中前两个能带的电子输运性质和能隙是可调的.
2015-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-linear screening of external charge by doped graphene
我们解决了一个非线性积分方程的静电势在掺杂石墨烯由于外部电荷，所产生的屏蔽石墨烯的$π$的电子带的T-F（TF）模型。特别地，我们研究了石墨烯中的有限平衡载流子密度、非零温度、石墨烯与电介质衬底之间的非零间隙以及能带态密度的非线性的影响。交换和关联相互作用的影响也简要讨论了未掺杂的石墨烯在零温度。非线性的结果进行了比较与线性TF模型和随机相位近似（RPA）内的介质屏蔽模型。此外，从非线性积分方程的解决方案的外部电荷的图像电位进行评估，并比较线性模型的结果。我们已经发现，在掺杂石墨烯的非线性TF模型和RPA模型的结果之间的一般良好的协议，除了弗里德尔振荡在后者的模型。然而，相对较强的非线性效应被发现在TF模型中持续存在，即使在高掺杂密度和大的外部电荷的距离。
2009-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of thermoelectric figure of merit in zigzag graphene nanoribbons with periodic edge vacancies
研究了锯齿型石墨烯纳米带中周期性边缘空位和反点阵列对石墨烯纳米带热电性能的影响。利用格林函数方法，电子哈密顿量的紧束缚近似和声子动力学矩阵的第四近邻近似，计算了Seebeck系数和热电优值.研究发现，当空位在锯齿形纳米晶的两边按一定的周期性排列时，会出现有限的带隙，并出现几乎两倍的简并能级。结果，塞贝克系数显著增加。它示出了一个额外的增强的热电优值可以通过周期性的边缘缺陷与反点阵列的组合来实现。
2016-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nearly flat Chern band in periodically strained monolayer and bilayer graphene
本研究探究周期性应变下单层与双层石墨烯的平带形成条件，发现两类体系中均存在贝里曲率均匀的拓扑近平带，结合Jackiw-Rebbi模型解释单层近平带起源，证实应变石墨烯是强关联量子态的潜在平台。
2023-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of bandgap effects in graphene due to hydrogen adsorption
氢在石墨烯上以相称的周期性排列吸附导致狄拉克点处的带隙开放和无色散的中间带隙的出现。我们使用自旋极化的密度泛函理论计算研究了这些带隙效应及其对周期性石墨烯超电池上单个氢吸附物的周期性的依赖性。我们的研究结果表明，对于一定的周期性，标记为一个比例因子为三，带隙被抑制在很大程度上，并有一个特殊的水平结构周围的中性点。我们提出的解释的起源的能带结构的变化方面的\textit{ab initio}哈密顿矩阵。该方法可用于更精确地描述单氢在石墨烯上的吸附。
2012-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Periodic ripples on thermally annealed Graphene on Cu (110) - Surface reconstruction or Moire pattern?
利用超高真空扫描隧道显微镜（UHV STM）研究了热退火对化学气相沉积（CVD）法在Cu（110）薄膜上生长的石墨烯的影响。我们发现，退火似乎诱导沿[210]方向的Cu表面的重构，具有1.43 nm的周期。这样的重建已被归因于在铜表面诱导的拉伸应变的差异热膨胀，它相对于石墨烯覆盖层，但我们表明，它实际上是一个莫尔图案，由于石墨烯和底层的原子晶格之间的干扰所证明的外观的奇-偶过渡只观察到由于错误的晶体的顶层的取向。这强调了金属表面上石墨烯的STM测量的分析应该考虑这种干扰，并且石墨烯-Cu界面比以前认为的更复杂。
2017-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Boundary Modes from Periodic Magnetic and Pseudomagnetic Fields in Graphene
经受周期性横向应变的单层石墨烯是可以支持具有固有极性的边界光谱的人造晶体。通过比较周期性磁场和应变引起的伪磁场分别打破和保持时间反演对称性的影响，这些进行了分析。在前一种情况下，具有零总磁通量的超晶格迷你带的陈氏分类强制{ \it single}反向传播模式穿过纳米晶的相对边界上的每个体隙。对于伪磁场，成对的反向传播模式迁移到{ \it same}边界，在那里它们在单个之字形边缘上提供了发育良好的谷螺旋传输通道。我们讨论了可能的方案，实现这种情况下，他们的实验签名。
2022-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic adsorption on pristine graphene along the Periodic Table of Elements - From PBE to non-local functionals
石墨烯上原子吸附的理解对于许多先进技术具有高度重要性。在这里，我们提出了一个完整的数据库的原子吸附能的元素周期表的原子序数86（不包括镧系元素）的原始石墨烯。用投影缀加波（PAW）方法和PBE、长程色散相互作用修正的PBE（PBE+D2，PBE+D3）以及非定域vdW-DF 2方法计算了能量。包括分散相互作用导致所有的调查元素的放热吸附。分散相互作用被认为是特别重要的低原子量的碱土金属，钴和S-金属（第11和第12组），高原子量的P-元素和稀有气体的吸附。我们讨论了所观察到的吸附趋势沿集团和行的周期表，以及一些计算方面的建模原子吸附石墨烯。
2017-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Double-periodic quasi-periodic graphene superlattice: non-Bragg band gap and electronic transport
研究了双周期序列的准周期石墨烯超晶格中的电子带隙和输运性质。发现这种准周期结构可以具有零平均波数（零- $\bar{k}$）带隙，它与一个不寻常的狄拉克点有关.与布喇格带隙不同，零$\bar{k}$带隙对入射角不敏感，对晶格常数具有鲁棒性。比较了不同序列的石墨烯超晶格中Dirac点和多Dirac点的位置。在石墨烯超晶格中的零- $\bar{k}$带隙上的电子输运的控制可以促进许多石墨烯基电子器件的开发。
2012-09-26 cond-mat.mes-hall
Periodic arrays of intercalated atoms in twisted bilayer graphene: an \it{ ab initio} investigation
我们已经进行了\it {ab initio}调查的过渡金属（TM = Mo，Ru，Co和Pt）嵌入扭曲双层石墨烯（tBG）层。我们的总能量结果表明，由石墨烯层之间的错位触发，Mo和Ru原子可以形成准周期（三角形）的嵌入原子阵列。相比之下，对于其他TM、Co和Pt原子，预期不会形成这些结构。Mo和Ru原子的净磁矩（m）可以在嵌入时淬灭，这取决于堆叠区域（AA或AB）。例如，我们发现插入堆叠扭曲层的AA（AB）区域之间的Ru原子的磁矩为0.3 $μ_{\rm B}$（1.8 $μ_{\rm B}$）。通过模拟的扫描隧道显微镜（STM）图像，我们验证了插层TM的存在下，可以通过形成明亮的（六角形）点躺在石墨烯表面上识别。
2015-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Faraday rotation effect in periodic graphene structure
我们报道了周期性石墨烯片结构中的磁光旋转效应。由于石墨烯中载流子的无质量，磁响应非常灵敏，因此磁光旋转效应非常显著。我们预测，在红外区域，周期性石墨烯片结构的费尔德常数大约是稀土掺杂磁光玻璃的10-100倍。
2012-11-16 cond-mat.mes-hall
External Bias Dependent Direct To Indirect Bandgap Transition in Graphene Nanoribbon
在这项工作中，使用自洽的紧束缚计算，第一次，我们表明，一个直接到间接的带隙转变是可能的扶手椅型石墨烯纳米晶通过沿带的宽度施加外部偏压，开辟了新的设备应用的可能性。借助狄拉克方程，我们利用外加偏压在纳米晶体内部产生的微扰势空间分布的不对称性，定性地解释了这种带隙跃迁。其次是验证的带隙的趋势与数值技术，使用矩阵指数的马格努斯展开。最后，我们证明了载流子有效质量在带隙跃迁点附近具有可调的尖锐特征。
2010-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Properties of Graphene in External Fields
采用广义紧束缚模型和精确对角化方法，研究了石墨烯在五种外场作用下的光学性质。通过对多个基函数的重排，将大的哈密顿矩阵转化为带状矩阵，并利用波函数在不同子晶格上的空间分布，大大减少了数值计算时间.外场对吸收峰的数目、强度、频率和结构以及选择规则有很大的影响。在均匀磁场中的吸收光谱具有丰富的对称吸收峰，并遵循特定的选择规则。然而，在调制电场、调制磁场、电场和磁场的复合以及磁场的复合下，存在许多非对称峰和额外的选择规则。
2015-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Symmetry Guided Band-Gap Opening via Periodic Topological Defects in Graphene
School of Physics, The University of Sydney（悉尼大学物理学院）
研究通过周期性拓扑缺陷在石墨烯中可控打开带隙，揭示了缺陷间距和晶格对称性对带隙形成的影响。
2026-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origins of anomalous electronic structures of epitaxial graphene on silicon carbide
在第一性原理计算的基础上，我们报道了在石墨烯和碳化硅表面之间出现了一种新的界面原子结构，破坏了石墨烯的狄拉克点，并在那里打开了一个相当大的能隙。在计算的原子结构，准周期$6\times 6$域模式出现了一个更大的相称的$6\sqrt{3}\times6\sqrt{3}R30^\circ$周期性的界面重建，解决了长期存在的实验争议的周期性的界面超结构。我们的理论能谱在石墨烯的Dirac点处显示出带隙和带隙中间态，这与最近观察到的异常角分辨光电子能谱非常一致。除了解决外延石墨烯无法解释的问题之外，我们的原子研究可能提供一种方法来设计衬底上石墨烯的能隙。
2008-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large-scale transfer and characterization of macroscopic periodically nano-rippled graphene
纳米波纹石墨烯是一种结构改性的石墨烯，是一种新型材料，具有广泛的应用前景，包括传感器、电极、涂层、光电子学、自旋电子学和应变电子学。在这项工作中，我们合成了宏观单层石墨烯与明确定义的单轴周期性调制的阶梯状Ir（332）衬底上，并将其转移到电介质支持。所应用的快速转移工艺不会损坏Ir晶体，其可以重复用于石墨烯合成。在转移时，获得具有均匀的周期性纳米波纹结构的毫米尺寸的石墨烯薄片，其表现出宏观可测量的单轴应变。通过原子力显微镜和偏振拉曼光谱测量证实了石墨烯波纹的周期性一维排列。该系统的一个重要特征是石墨烯晶格相对于波纹诱导的单轴应变的方向在几个不同的、明确定义的取向上旋转。此外，可以通过改变石墨烯合成参数来修改波纹的几何形状。
2015-11-19 cond-mat.mes-hall
Intervalley scattering of graphene massless Dirac fermions at 3-periodic grain boundaries
我们研究了低能量载流子如何从周期性和线性石墨烯晶界上散射，这些晶界沿着锯齿形方向取向，其周期性是原始石墨烯的三倍。这些缺陷将两个狄拉克点映射到同一位置，从而允许谷间散射发生。从石墨烯的第一近邻紧束缚模型开始，我们展示了如何计算石墨烯的无质量狄拉克费米子在这样的晶界上所看到的边界条件。我们举例说明这个过程的3周期五边形只有晶界，然后计算出低能电子散射这个线性缺陷。我们还计算了在晶界区域的狄拉克费米子看到的有效广义势。
2016-10-22 cond-mat.mes-hall
Observation of Valley-polarized Landau Levels in Strained Graphene
在应变石墨烯中，晶格变形可以产生伪磁场并导致零场朗道能级类量子化。在外加磁场的情况下，由于石墨烯的K谷和K'谷中的赝磁场方向相反，因此可以观察到谷极化的朗道能级。在这里，我们提出了实验光谱测量应变石墨烯铑箔的扫描隧道显微镜。我们直接观察到赝磁场和外加磁场共存时朗道能级的谷分裂。观察到的结果为通过伪磁场和外部磁场的组合来开发石墨烯中的新电子特性铺平了道路。
2015-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Flat bands without twists: periodic holey graphene
本文研究周期性多孔石墨烯，揭示孔洞导致的对称性破缺、BZ折叠规律与等效 $α-\mathcal{T}_{3}$ 低能模型，并提出无需转角即可按需产生平带、实现强关联量子相的方案。
2023-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear screening and charge redistribution in periodically doped graphene
本文建立周期性掺杂石墨烯中考虑长程二维屏蔽的电子势与浓度理论，将问题归结为非线性积分—微分方程并以低成本算法数值求解。
2024-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band gaps in graphene via periodic electrostatic gating
很多注意力都集中在使石墨烯半导体化的方法上。我们研究了周期性门控石墨烯在紧束缚模型，并发现，相反的狄拉克方程的基础上的预测，这是可能的，以打开带隙费米能级使用静电门控的石墨烯。然而，与其他周期性调制石墨烯的方法相比，即穿孔石墨烯结构，我们发现所得的带隙明显较小。我们讨论的带隙的栅极电位的大小以及栅极区域的边缘的确切几何形状的复杂的依赖关系。阐明了本征态与栅区重叠的作用。考虑到更现实的栅极电位，我们发现，引入平滑的电位分布，即使在一个范围内的一个多一点的碳原子，可达到的带隙显着降低。
2012-03-16 cond-mat.mes-hall
Screening of a hypercritical charge in graphene
研究了石墨烯中大外电荷的屏蔽。假设电荷被转移或涂抹在石墨烯平面的有限区域上。屏蔽电位随距离的初始衰减遵循3/2幂。在半径与外电荷成正比的超临界核外，它逐渐转变为库仑定律。
2007-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Energy-gap Opening and Quenching in Graphene under Periodic External Potentials
本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法和基于广义有效旋量哈密顿量的理论方法研究了周期性外势对石墨烯中载流子性质的影响. DFT计算是在一个修改的Kohn-Sham程序，包括周期性的外部电位的影响。预测了两个对称子晶格和两个不对称子晶格的石墨烯超晶格的能带隙开放和猝灭。基于旋量哈密顿量的理论分析表明，石墨烯中Dirac费米子的赝自旋与外加势之间的关联以及势诱导的谷间散射在能隙打开和猝灭中起着重要作用.
2013-11-22 cond-mat.mes-hall
Current modulation in graphene p-n junctions with external fields
在这项工作中，我们描述了一种基于石墨烯的纳米结构的建议，即使在能带结构中没有间隙的情况下，该纳米结构也能调制电流。该器件由石墨烯pn结组成，该结充当Veselago透镜，将弹道电子聚焦在输出引线上。施加外部（电场和磁场）场改变输出焦点的位置，从而降低传输。这种器件可以应用于低功率场效应晶体管，其可以受益于石墨烯的高电子迁移率。
2020-06-03 cond-mat.mes-hall
Enhanced Intervalley Scattering of Twisted Bilayer Graphene by Periodic AB Stacked Atoms
采用输运测量和扫描隧道显微镜相结合的方法研究了SiC衬底上扭曲双层石墨烯的电子性质。我们报告的观察增强谷间散射从一个狄拉克锥到其他，这有助于弱本地化，通过增加层间耦合强度的扭曲双层石墨烯。我们的实验和分析表明，增强的谷间散射是密切相关的周期性AB堆叠原子（层1的A原子和层2的B原子具有相同的水平位置），打破了局部的石墨烯的亚晶格简并。我们进一步表明，这些周期性的AB堆叠原子影响谷间，但不intravalley散射。这一结果为原子级调控石墨烯的谷间散射提供了一种有效的方法。
2012-06-26 cond-mat.mes-hall
Kronig-Penney model on bilayer graphene: spectrum and transmission periodic in the strength of the barriers
结果表明，双层石墨烯中强度P的单δ函数势垒和双δ函数势垒的透射在P中具有周期性，周期为π.对于一定范围的P值，我们发现束缚在势垒上的状态和沿着势垒运行的状态。类似的周期性行为被发现的电导。双层石墨烯中δ函数势垒的周期性序列（Kronig-Penney模型）的谱在P中具有周期性，周期为2π。当P小于某一临界值时，谱中出现两个狄拉克点，而当P大于该临界值时，谱中出现一个能隙。这些结果被推广到δ函数势垒的超晶格的情况，其中P在连续势垒之间交替符号，相应的谱在P中是周期性的，周期为π。
2011-01-21 cond-mat.mes-hall
Massless Dirac Fermions in Graphene under an External Periodic Magnetic Field
通过求解无质量狄拉克费米子的两分量旋量方程，我们证明了石墨烯在周期性外部磁场下表现出独特的能谱：在低能量下，狄拉克费米子位于具有离散朗道能级的磁性区域内，而在较高能量下，狄拉克费米子主要存在于非磁性区域，其连续能带源自类似于粒子的波函数。电子的盒子状态。这些发现为石墨烯中无质量狄拉克费米子的控制和调谐提供了一种新的方法。
2013-11-22 cond-mat.mes-hall
Perfect Spin-filtering and Giant Magnetoresistance with Fe-terminated Graphene Nanoribbon
采用第一性原理输运模拟方法研究了Fe封端锯齿形石墨烯纳米带（zGNR）的自旋相关电子输运性质。这种zGNR结的自旋结构可以通过外加磁场来控制，并且在小偏压下的MR>1000，在外加均匀磁场下的自旋过滤器性能良好.
2011-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of engineering flat bands in graphene using doubly-periodic electrostatic gating
我们探讨了使用施加的电势诱导带平坦化的石墨烯带附近的零能量。我们考虑了各种家庭的双周期势和模拟其对电子能带结构使用紧束缚和连续的方法。从这些家庭中，我们发现，壁纸组17的对称性，特别是一个戈薇潜在的应用潜力，最好的作品诱导一个高度的频带平坦的范围内的现实潜在的振幅和周期。我们的工作表明，应该可以使用静电门控来设计石墨烯的能带结构，从而为石墨烯基超材料的开发提供了一种新的方法。
2021-10-29 cond-mat.mes-hall
Effects of domain walls in bilayer graphene in an external magnetic field
我们研究了双层石墨烯系统的层切换畴壁分离的两个能量等效的Bernal堆叠在外部磁场的存在下。为此，我们计算量子运输和局部密度的三个微观模型为一个单一的域壁：一个硬壁，由于剪切缺陷，和由于张力的缺陷。量子输运计算采用递归格林函数方法。从技术上讲，我们讨论了一个明确的算法分离成子系统的递归，我们提出了一个众所周知的迭代方案的优化，导致自能稀疏链耦合。我们发现强烈的物理差异的三种不同类型的畴壁在整数量子霍尔制度。对于域壁由于剪切的上部石墨烯层有一个平台的形成足够宽的缺陷区域的磁导。对于宽域壁，由于在上层石墨烯层中的张力，只有一个近似的平台的形成与基本电导量子$σ_0$的顺序的波动。像硬壁畴壁那样的堆叠区域之间的直接过渡显示没有平台形成，因此对于前述延伸畴壁中的任一个都不是良好的模型。
2020-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic band gap and transport in Fibonacci quasi-periodic graphene superlattice
我们研究了Fibonacci准周期石墨烯超晶格中的电子带隙和输运。发现这种结构可以具有一个零-$\bar{k}$缺口，这在所有Fibonacci序列中都存在。与布拉格带隙不同，与狄拉克点相关的零$\bar{k}$带隙对入射角和晶格常数不太敏感。在零-$\bar{k}$间隙中出现的缺陷模对透射率、电导和散粒噪声有很大的影响，可以用来控制电子输运。
2011-11-07 cond-mat.mes-hall
Novel hyperbolic metamaterials based on multilayer graphene structures
我们提出了一类新的双曲型超材料的太赫兹频率的基础上多层石墨烯结构。我们计算的介电常数张量的有效非局部介质与周期性堆叠的石墨烯层，并证明，从椭圆到双曲色散调谐可以实现与外部栅极电压。我们发现，这种石墨烯结构可以证明一个巨大的Purcell效应，可用于提高太赫兹发射半导体器件。这些结构的可调谐性可以进一步增强与外部磁场，这导致TE和TM极化波的非常规杂交。
2012-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron tunneling through graphene-based double barriers driven by a periodic potential
研究了时间周期场作用下石墨烯中双势垒结构的光子辅助电荷输运。在Floquet形式主义的框架内，并使用传输矩阵法，计算了中心带和边带的传输概率。发现势垒处的谐波势之间存在一个临界相位差，该相位差可以抵消由于量子干涉引起的非弹性边带的透射，这一现象有助于设计石墨烯基滤波器和高频辐射探测器。讨论了谐振场对共振隧穿的抑制作用。
2013-04-12 cond-mat.mes-hall
Potential Energy Landscape for hot electrons in periodically nanostructured graphene
我们探索了在Ru（0001）上外延生长的石墨烯的未占据电子态的空间变化，并观察到三个意想不到的特征：第一个石墨烯图像状态在能量上分裂，与所有其他图像状态不同，分裂状态不遵循局部功函数调制，并且在表面的某些区域上出现+3 eV的新界面状态。这些结果表明，该系统表现为自组织的量子点周期性阵列。
2010-04-05 cond-mat.mes-hall
Periodic Landau gauge and Quantum Hall effect in twisted bilayer graphene
从理论上研究了扭曲双层石墨烯中能量与磁场的关系（Hofstadter蝶形图）。如果我们采用通常的朗道规范，即使当通过超原胞的磁通量是有理数时，我们也不能采用有限周期。我们证明了\textit{periodic}朗道规范在一个方向上具有周期性，这使我们有可能得到Hofstadter蝶形图。由于超晶胞可以很大，因此即使当磁场不是极强时，通过通量量子归一化的超晶胞的磁通量也可以是具有小分母的分数。因此，量子化霍尔电导可以是非平凡丢番图方程的解。
2013-10-02 cond-mat.mes-hall
Effect of external conditions on the structure of scrolled graphene edges
碳纳米卷的特征尺寸-“巴基卷”-通过分析悬浮和衬底沉积的石墨烯样品的代表性模型的弹性、范德华和静电能之间的竞争来计算。结果与原子模拟和实验观察到的螺旋石墨烯边缘是一致的。静电控制的包装被证明是实际可行的，并指出其可能的设备应用。
2010-04-12 cond-mat.mes-hall
Effects of periodic kicking on dispersion and wave packet dynamics in graphene
我们研究了$δ$函数周期性反冲对石墨烯中Floquet能量-动量色散的影响。我们发现，丰富多样的分散体可以出现取决于踢的参数：在布里渊区的某些点，分散体可以成为线性的，但各向异性，线性在一个方向和二次在垂直方向，缺口与二次分散，或完全平坦（称为动态本地化）。我们分析了所有这些结果，并通过石墨烯中传播的波包的动力学进行了数值演示。我们提出了产生这些效果的实验方法。
2016-03-08 cond-mat.mes-hall
Resonant peak splitting for graphene superlattices with one-dimensional periodic potentials of square barriers
从理论上研究了Dirac电子通过具有方势垒周期势的石墨烯超晶格的共振劈裂效应。研究发现，对于N势垒，透射带隙中的每个共振峰都呈现出（N-1）倍的共振劈裂，这与半导体超晶格中的情况类似。共振劈裂效应与入射角有关，而与势的高度和宽度无关。然而，电导和散粒噪声没有明确的分裂规则，这与磁情况不同。这些性质可能导致潜在的应用在石墨烯基电子器件。
2013-05-03 cond-mat.mes-hall
Charge pumping in monolayer graphene driven by a series of time-periodic potentials
本文应用Floquet散射矩阵方法研究了介观Dirac系统的电子输运性质。利用该方法，我们从理论上研究了在绝热和非绝热两种情况下石墨烯单层中由一系列时间周期势驱动的量子抽运。我们的数值结果表明，添加谐波调制电位可以打破时间反转对称性时，没有电压偏置施加到石墨烯单层。因此，当系统被抽运与适当的动态参数，这些散射体可以产生一个非零的直流泵浦电流。我们还发现随着入射角的改变，透射率是各向异性的。
2012-03-04 cond-mat.mes-hall
Band flattening in buckled monolayer graphene
周期性弯曲的石墨烯的应变场诱导周期性伪磁场（PMF），其修改电子能带结构。从周期性赝磁场的几何形状、振幅和周期，我们通过研究能带的平坦化，确定了获得相关相位的必要条件。与扭曲双层石墨烯相比，所提出的系统具有以下优点：1）仅需要单层石墨烯，2）不限于六方超晶格，以及3）可以诱导更窄的平坦带宽和平坦带之间更大的间隔。因此，我们建议，周期性应变石墨烯单层可以成为一个平台，探索异国情调的多体阶段。
2020-12-15 cond-mat.mes-hall
Quasi-Periodic Nanoripples in Graphene Grown by Chemical Vapor Deposition and Its Impact on Charge Transport
通过化学气相沉积方法（CVD）合成石墨烯的技术突破为大规模器件应用开辟了巨大的机会。为了改善在铜上生长的CVD石墨烯（Cu-CVD石墨烯）的电性能，最近的努力集中在将这种多晶石墨烯膜的晶粒尺寸增加到100微米和更大。虽然晶粒尺寸的增加以及因此晶界密度的降低预计会大大提高器件性能，但在这里，我们表明Cu-CVD石墨烯的电荷迁移率和薄层电阻已经限制在单个晶粒内。我们发现目前CVD石墨烯的高温生长和湿转移方法导致准周期纳米波纹阵列（NRA）。在这种部分悬浮的石墨烯器件中的电子弯曲声子散射引入了各向异性电荷传输，并对最高可能的电荷迁移率和最低可能的薄层电阻值设置了限制。我们的研究结果为进一步改善CVD石墨烯生长和转移过程提供了指导。
2013-02-06 cond-mat.mes-hall
Electron localization in periodically strained graphene
赝磁场（PMF）是一种非常有前途的、灵活的方法，可以用来限制电子态并在局域态密度中产生能隙。出于这个角度来看，我们数值分析了各种不同的配置，导致电子本地化和带平坦的周期性应变石墨烯。特别是，我们强调存在的伪朗道水平局限于大PMF区域的精细结构，出现的国家局限于PMF节点以及蛇形轨道。在我们的论文中，我们进一步分析了相对于原子晶格的应变晶格的相对旋转和不对称性的重要性，并展示了它如何可以用来调制保偏光纤的周期性，并创建本地化的轨道远离应变点。模拟结构的可能的实现和应用进行了讨论。
2021-07-16 cond-mat.mes-hall
Modeling the Excitation of Graphene Plasmons in Periodic Grids of Graphene Ribbons: An Analytical Approach
我们研究电磁散射和随后的等离子体激元激发周期性网格的石墨烯带。为了解决这个问题，我们开发了一种分析方法来描述等离子体辅助吸收的电磁辐射的周期性结构的石墨烯带形成的衍射光栅太赫兹和中红外光。该方法的主要优点在于其能够准确地描述一维（1D）石墨烯光栅中石墨烯表面等离子体激元（GSPs）的激发，而无需使用耗时且计算量大的全波数值模拟。因此，我们提供了反射率、透射率和等离子体激元增强吸收光谱的分析表达式，可以在任何个人笔记本电脑中通过几乎没有编程轻松评估这些表达式。我们还介绍了一个半分析的方法来基准我们以前的结果，并进一步比较的理论数据与光谱从实验中，我们观察到一个非常好的协议。因此，这些理论工具可以应用于设计新的实验和基于石墨烯等离子体的尖端纳米光子器件。
2016-07-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Inhibiting Klein tunneling in graphene p-n junction without an external magnetic field
我们通过第一性原理计算研究了吸附在石墨烯上的有机分子（F4 TCNQ）的密集岛。我们发现，在电子掺杂的情况下，岛自然地在石墨烯片中形成pn结。例如，每平方厘米约3 * 10^{13}个电子的掺杂水平导致静电势垒为800 meV的pn结。与石墨烯中的常规pn结不同，在由吸附的有机分子岛形成的结的情况下，我们预期即使没有施加外部磁场，克莱因隧穿也被抑制。在这里，克莱因隧穿被掺杂后自发发生在分子岛中的铁磁顺序抑制。我们估计石墨烯片中的磁势垒约为10 mT。
2016-02-19 cond-mat.mes-hall
Nonperturbative model for optical response under intense periodic fields with application to graphene in a strong perpendicular magnetic field
当施加强垂直磁场时，石墨烯表现出极强的光学非线性，即使在中等光强下，响应电流也表现出很强的场依赖性，微扰理论失效。我们非微扰计算完整的光学电导率引起的周期性字段的运动方程框架的基础上的Floquet定理，与散射描述唯象。在高场的非线性响应被理解为修饰的电子状态，或Floquet状态，其进一步特征在于弱探测光场的光学电导率。这种方法被示出为在$5$ T的磁场和具有光子能量$0.05$ eV的驱动场。结果表明，微扰理论只适用于$<3$ kV/cm的弱场，证实了石墨烯朗道能级存在极强的轻物质相互作用.这种方法可以很容易地推广到其他系统中的光学电导率的计算。
2018-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Graphene wormhole trapped by external magnetic field
在这项工作中，我们研究了无质量费米子在石墨烯虫洞和在外部磁场的存在下的行为。石墨烯虫洞是由两片石墨烯制成的，这两片石墨烯扮演着通过具有锯齿形边界的碳纳米管连接的渐近平坦空间的角色。我们求解了这种几何中的无质量狄拉克方程，并分析了它的波函数。我们发现，这些解决方案的能谱表现出类似的行为朗道能级。
2019-11-21 cond-mat.mes-hall hep-th
Magnetotransport of a periodically modulated graphene monolayer
我们已经进行了详细的调查的电气性能的石墨烯单层，这是调制的一个弱的一维周期性的潜力，在存在一个垂直的磁场。周期性调制使朗道能级展宽成随B振荡的带。在这个系统中的电子传导可以通过扩散散射或碰撞散射杂质。在这项工作中考虑到了这两个电子运输的贡献。除了在碰撞和扩散贡献的可伸缩性振荡的外观，我们发现，霍尔电阻也表现出可伸缩性振荡。此外，在这项工作中还讨论了这些输运参数的可伸缩性振荡的周期和幅度，以及它们是如何受到温度的影响。
2009-08-17 cond-mat.mes-hall
2$Φ_{0}$-periodic magnetic interference in ballistic graphene Josephson junctions
我们研究了在弹道石墨约瑟夫森结中测量的作为磁场的函数的超电流干涉图案。在高掺杂下，观察到预期的$Φ_{0}$周期性“Fraunhofer”图案，表明均匀的电流分布。在狄拉克点附近，我们发现了具有明显的2 $Φ_{0}$周期性的异常干涉图案，类似于携带$e$而不是$2e$电荷的拓扑Andreev束缚态的预测。该特征随着温度的升高而持续，排除了非正弦电流-相位关系。它也存在于结中，其中尖锐的真空边缘被消除。我们的研究结果表明，所观察到的行为可能源于弹道石墨烯约瑟夫森结的固有特性，但确切的机制尚不清楚。
2019-06-20 cond-mat.mes-hall
New Generation of Massless Dirac Fermions in Graphene under External Periodic Potentials
我们表明，新的无质量狄拉克费米子产生时，一个缓慢变化的周期性电位施加到石墨烯。这些准粒子产生于超胞布里渊区边界附近，具有各向异性的群速度，与原始的无质量狄拉克费米子不同。准粒子波矢（从新的狄拉克点测量），广义赝自旋矢量和群速度不是共线的。我们进一步表明，与一个适当的三角对称的周期势，存在一个能量窗口，在该窗口上唯一可用的状态是这些准粒子，从而提供了一个很好的系统，以实验探测新的无质量狄拉克费米子。所需的外部电位参数在实验室条件范围内。
2008-09-19 cond-mat.mes-hall
Graphene nanoflakes in external electric and magnetic in-plane fields
讨论了外加面内电场和磁场对所选单层石墨烯纳米结构的基态自旋相图的影响。进行计算的三角形石墨烯纳米片扶手椅边缘，以及扶手椅石墨烯纳米带锯齿形终端的短片段。采用平均场近似（Mean Field Approximation，MFA）方法求解哈伯德模型.这两类纳米结构的总自旋讨论作为外部字段的功能，为各种结构尺寸，电荷中性条件以及弱电荷掺杂。发现了非零自旋态的多样性，并确定了它们的稳定范围。对于某些结构，反铁磁有序的存在下预测内的零自旋相。在恒定电场作用下，纳米片在磁场作用下的磁化过程也被研究，显示出在低和高磁场下电场的相反效应。
2015-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Pseudo-magnetoexcitons in strained graphene bilayers without external magnetic fields
石墨烯的结构和电子性质使得其载流子具有相对论性粒子的行为，这可以用类狄拉克哈密顿量来描述。由于石墨烯是碳原子的单层，由于弹性形变引起的应变将在石墨烯片中产生所谓的“伪磁场（PMF）”，并且这已经在应变石墨烯样品中实验实现。在此，我们提出了一个实际的应变石墨烯双层（SGB）器件，在没有外部磁场的情况下检测赝磁激子（PME）。由于应变工程，每个石墨烯层中的载流子遭受不同的强PMF，这引起朗道量子化。在不考虑库仑相互作用的情况下，解析地得到了非均匀保偏光纤中电子空穴对的赝朗道能级。基于PME的一般解析吸收选择规则，我们证明了光吸收谱可以解释相应的Dirac型PME的形成。我们还预测，在非均匀保偏光纤的存在下，超流正常相变温度的PME是大于均匀保偏光纤下。
2012-06-01 cond-mat.mes-hall
Effects of periodic scattering potential on Landau quantization and ballistic transport of electrons in graphene
在垂直于石墨烯层的外部磁场的存在下，将散射体的二维周期性阵列引入单层石墨烯。数值求解了这种系统的本征值方程，得到了分裂朗道子带的结构与波数和磁通量的关系。证明了强散射势引起的赝自旋耦合和朗道子带混合效应。此外，我们还研究了有磁场存在时的方势垒隧穿问题，并证明了石墨烯和二维电子气在调制能带结构上的关键区别。低磁场区对狄拉克费米子特别有意义，并已被讨论过。本文研究了Dirac电子通过磁势垒的隧穿过程，以补充已有的关于环境磁场中静电势散射的结果。
2013-09-26 cond-mat.mes-hall
