Raman spectra and infrared intensities of graphene-like clusters in compared to epitaxial graphene on Si
石墨烯有几种生长方法。在这项研究中,石墨烯类簇的SiC晶片上的生长是通过退火的晶片在真空蒸发系统配备了热源配件。为了评价这种生长方法的质量,对类石墨烯团簇的拉曼光谱和红外强度进行了理论和实验研究。为了进行理论研究,考虑了三种类型的石墨烯团簇,并使用Hartree-Fock方法找到了它们的拉曼光谱和红外强度。结果表明,团簇的几何形状,并在随后的几何形状依赖的高(低)的电荷分布在团簇表面的不均匀性导致高(低)的红外强度。测量了实验光谱,并与理论光谱进行了比较。当波数小于1700 Cm-1时,拉曼光谱的理论值与实验值吻合较好。结果表明,采用物理蒸发法在SiC衬底上生长单层石墨烯时,需要更精确的温度控制和更高的真空度。
2021-05-26 cond-mat.mes-hall
The infrared spectra of ABC-stacking tri- and tetra-layer graphenes studied by first-principles calculations
采用密度泛函理论研究了ABC堆积三层和四层石墨烯的红外吸收光谱。结果表明,它们的特征峰与AB型堆积的特征峰有很大的不同,这是由于堆积顺序和层间耦合的不同造成的。光谱相对于光电场方向的各向异性是显著的。当电场垂直于石墨烯平面时,由于层间极化,光谱对堆叠数更敏感。高灵敏度使得通过理论和实验的对比,可以识别样品的堆积顺序和堆积数。
2010-10-24 cond-mat.mes-hall
Breit-Wigner-Fano lineshapes in Raman spectra of graphene
库仑相互作用激发狄拉克锥附近的电子-空穴对,在石墨烯的声子拉曼光谱中产生不对称的Breit-Wigner-Fano线型。这种不对称线形的出现是由于声子谱与电子-空穴对激发谱之间的干涉效应造成的。计算得到的Breit-Wigner-Fano不对称因子1/qBWF与费米能级的关系呈V型曲线,在电荷中性点处有一个极小值,与实验结果吻合较好。
2014-06-17 cond-mat.mes-hall
The electronic band structures and optical absorption spectra for incommensurate twisted few-layers graphene
建立了一个计算任意结构的扭曲无公度多层石墨烯(tLFG)系统的电子能带结构和光学吸收谱的理论模型.这是使用集成的虚拟晶体近似和紧束缚(VCA-TB)的方法,其中的VCA是通过一个数学平均形式主义开发的准无限合奏层间键配置。结果表明,N层石墨烯的无公度tLFG系统的低能电子能带结构由以石墨烯布里渊区K点为中心的N个相互重叠的狄拉克锥构成.这产生了这些tFLG系统的价带和导带的鞍点之间的有效间隙,其可以用不相称的扭转角来调节。还计算了这些系统的光吸收光谱,特别是,它们显示出清晰的光谱峰,对应于可访问的电子跃迁之间的价带和导带的间隙。光吸收结果突出了这些不相称的tFLG系统在石墨烯基串联电池中的应用潜力。
2015-04-06 cond-mat.mes-hall
Many-body effects on Landau-level spectra and cyclotron resonance in graphene
最近Russell et al. [Phys. Rev. Lett. 120,047401(2018)]报道了高迁移率hBN封装的石墨烯中许多粒子对回旋共振的贡献的明确信号,观察到共振能量作为一系列带间通道的填充因子$ν$的函数的显著变化。为了阐明他们的结果,库仑贡献的朗道能级光谱和回旋共振在石墨烯检查考虑到一个可能的带隙,并强调揭示电子空穴($eh$)共轭对称性的水平和共振光谱。理论,基于单模近似,给出了一个实际上很好的帐户的实验数据,数据表明的带隙为10毫电子伏,并显示出一个档案,显然反映了$eh$共轭对称性。
2018-09-12 cond-mat.mes-hall
Fingerprints of a position-dependent Fermi velocity on scanning tunnelling spectra of strained graphene
石墨烯中的非均匀应变引起费米速度的位置依赖性,如最近通过扫描隧道光谱实验所证明的。在这项工作中,我们研究了位置相关的费米速度对应变石墨烯的局域态密度(LDOS)的影响,没有和存在一个均匀的磁场。从紧束缚计算得到的LDOS的变化成功地解释了狄拉克方法内的解析表达式。这些表达式还纠正了文献中忽略应变诱导各向异性的粗略费米速度替代。所报道的分析结果可能是有用的理解的非均匀应变效应的扫描隧道光谱的石墨烯,以及当它暴露于外部磁场。
2018-01-23 cond-mat.mes-hall
Excitonic Effects in the Optical Spectra of Graphene Nanoribbons
本文采用第一性原理计算方法研究了扶手椅型石墨烯纳米带的光学性质。AGNR的降低的维数引起亮激子态和暗激子态的增强的电子-空穴结合能(对于宽度w ~ 1.2 nm的GNR为0.8-1.4 eV),并且由于振子强度从连续跃迁到激子态的几乎完全转移而显著改变光谱。三个不同的家庭的AGNRs的激子的特性进行了比较和讨论。本文发现的增强激子效应预计在石墨烯基纳米结构的光电子应用中具有重要意义。
2007-07-20 cond-mat.mes-hall
Optical Absorption Spectra of Electrically Gated Bilayer Graphene
采用第一性原理方法研究了双层石墨烯的电子结构和光学响应。当外加电场小于1.5 V/nm时,我们得到了与实验符合较好的感生带隙。在单粒子激发图像内计算了红外吸收率,并给出了其精细结构。此外,计算出的红外吸光率强烈依赖于双层石墨烯的堆叠方式和入射光的偏振方向,这为实验中识别电场强度和堆叠方式提供了有效的方法。最后讨论了多电子效应。
2010-04-01 cond-mat.mes-hall
Quasi-energy spectra of graphene dots under intense ac field: field anisotropy and photon dressed quantum rings
研究了石墨烯量子点在强交流磁场和静态弱磁场作用下的量子点结构。从紧束缚的角度来看,应用傅立叶-弗洛奎变换和重整化过程,我们观察到石墨烯-本质上各向异性-揭示了准态密度的场极化特征。当交流场沿扶手椅方向极化时,修饰电子结构呈现出一种突现性质:交流场诱导量子环。这是由随磁场增加而周期性调制的能带的取向依赖性形成推断的,与量子环谱的行为完全类似。
2009-03-19 cond-mat.mes-hall
Tip induced doping effects in local tunnel spectra of graphene
利用室温扫描隧道显微镜和光谱仪(STM/S)研究了具有可调背栅的单层石墨烯(SLG)的尖端诱导掺杂局域隧道谱。用剥离法在二氧化硅表面制备的SLG样品经拉曼光谱证实,具有原子分辨的蜂窝状晶格结构。局部隧道谱显示两个极小值,在背栅掺杂的情况下,两者的位置都有明显的演变。由于电荷的不均匀性,在空间上也观察到类似的光谱变化。随着掺杂,两个最小值在相反的方向上移动,其中一个显示出接近平方根的依赖性,另一个显示出对栅极电压的线性依赖性。我们解释这些功能所产生的STM尖端诱导和偏置电压依赖的SLG掺杂。
2010-08-21 cond-mat.mes-hall
Theoretical polarization dependence of the two-phonon double-resonant Raman spectra of graphene
石墨烯的实验拉曼光谱显示出一些强烈的双声子带,这是通过双共振散射过程增强。虽然有许多关于这个主题的理论论文,但它们都没有在单个模型内预测光谱。在这里,我们提出的双声子拉曼光谱的量子微扰理论计算的石墨烯。电子和声子的色散,电子寿命,电子-光子和电子-声子矩阵元素,都得到了基于密度泛函理论的非正交紧束缚模型。系统地研究了泛频和组合双声子拉曼带,特别是它们的拉曼位移和强度与能量和偏振态的关系。我们发现,平行和交叉偏振光的积分强度之比为0.33和0.42之间的所有双声子带。我们的结果与现有的实验数据吻合得很好。
2012-06-25 cond-mat.mes-hall
Influence of ageing on Raman spectra and the conductivity of monolayer graphene samples irradiated by heavy and light ions
研究了不同剂量的C $^{+}$和C $^{+}$离子辐照两个系列的单层石墨烯样品后,经过一年左右的长期老化后,样品的拉曼散射谱和电导率随温度的变化关系。它表明,老化的主要结果包括在RS光谱中的D-和G-和2D-线的强度和位置的变化,并在电导率的增加。所观察到的效果被解释在结构缺陷周围的\textquotedblleft激活的\textquotedblright{}区域的半径的增加。
2016-12-20 cond-mat.mes-hall
Comment on arXiv:0709.3700 "Orientation dependence of the optical spectra in graphene at high frequencies"
Zhang等人在[Phys.Rev.B77,241402(R)(2008)]中报道了在紧束缚模型内采用Kubo公式的单层石墨烯的光谱的理论研究。他们的计算预测,在高频下,石墨烯的光学电导率变得强烈各向异性。特别是,在频率相当的能量分离的上部和下部带在$Γ$点,光学电导率被强烈抑制,如果场偏振是沿着锯齿形方向,而它是显着高的扶手椅一个。我们发现,不幸的是,这个结果只是一个不正确的确定当前运营商在k空间的后果。在这里,我们提出了标准的计划,以获得该运营商正确。结果表明,单层石墨烯的光学电导率确实是各向同性的,这与文献中的其他(理论和实验)研究结果一致。
2016-06-08 cond-mat.mes-hall
Misoriented bilayer graphene in a magnetic field: Optical transitions at commensurate angles
具有相称角的错取向双层石墨烯显示出独特的磁光性质。这种系统的光吸收光谱强烈地依赖于旋转角度。对于一般的公度扭转角,吸收光谱具有简单的单峰结构。然而,我们的研究表明,有一些特殊的角度,旋转双层膜的吸收光谱表现出良好的多峰结构。这些角度对应于旋转的石墨烯相对于亚晶格交换的偶对称性。因此,磁谱可以是一个潜在的有用的计划,以确定扭转角。
2011-02-28 cond-mat.mes-hall
Tight-Binding Model for Adatoms on Graphene: Analytical Density of States, Spectral Function, and Induced Magnetic Moment
在低吸附原子浓度的限制下,我们得到了石墨烯上吸附原子紧束缚模型的局域态密度和总态密度的精确解析表达式。该模型不限于最近邻跳跃,但可以包括任何间隔的碳原子之间的跳跃。我们还发现了一个解析表达式的光谱函数$A({\bf k}, E)$的电子的布洛赫矢量${\bf k}$和能量E的石墨烯晶格上,吸附原子浓度的第一顺序。我们对待电子-电子相互作用,包括一个哈伯德长期的吸附原子,我们解决内的平均场近似。对于有限Hubbard $U$,我们发现自旋极化的LDOS,TDOS和光谱函数自洽。对于任何选择的紧束缚模型内的平均场论的参数,我们发现一个临界值的$U$以上的时刻发展的吸附原子。对于大多数参数的选择,我们发现大量的电荷转移从吸附原子的石墨烯主机。
2013-11-11 cond-mat.mes-hall
Raman spectra of twisted bilayer graphene close to the magic angle
在这项工作中,我们研究了扭曲的双层石墨烯样品的拉曼光谱作为其扭曲角($θ$)的函数,范围从0.03 $^\circ$到3.40 $^\circ$,其中本地$θ$确定通过分析其相关的莫尔超晶格,通过扫描微波阻抗显微镜成像。使用三个标准激发激光线(457、532和633 nm波长),并且考虑主要拉曼活性石墨烯带(G和2D)。我们的结果表明,电子-声子相互作用影响的G带的线宽接近魔角与激光激发波长无关。此外,$θ$ < 1 $^\circ$体系中的2D能带线形由晶格决定,并且取决于Bernal(AB和BA)堆叠双层石墨烯和应变孤子区域(SP)。我们提出了一个几何模型来解释二维线形变化,并从它,我们估计SP宽度时,向魔角移动。
2022-01-05 cond-mat.mes-hall
Structurally Dependent Fano Resonances in the Infrared Spectra of Phonons in Few-Layer Graphene
利用红外吸收光谱研究了200 meV左右的少层石墨烯中的面内光学声子。声子谱表现出不寻常的非对称特征的Fano共振,这取决于严格的层厚度和堆叠顺序的样品。菱面体(ABC)堆积的样品中的声子强度显著高于Bernal(AB)堆积的样品。这些观测结果反映了这些系统中声子和带间电子跃迁之间的强耦合,以及不同厚度和堆叠顺序的样品中电子态联合密度的独特变化。
2011-09-28 cond-mat.mes-hall
Regularization of the spectral problem for the monolayer graphene with the separable in the angular momentum representation singular potential of defect
分析了短程微扰对带指数不对称时单层石墨烯中的电子态。从(2+1)维狄拉克方程出发,研究了角动量表象势中的可分性.本文所得到的束缚态和共振态的特征方程与以前用不同方法得到的同一问题的特征方程作了比较。本文中使用的动量表示方法,使我们能够获得令人满意的正则化的Hadamard不正确的边界问题源于潜在的奇异性。
2010-11-04 cond-mat.mes-hall
Effects of site asymmetry and valley mixing on Hofstadter-type spectra of bilayer graphene in a square-scatter array potential
在垂直于单层石墨烯的磁场作用下,二维周期性散射阵列的存在不仅可以混合同一谷的朗道能级,显示分裂的电子-空穴Hofstadter型能谱,而且可以耦合双层石墨烯中不同谷的两组朗道子带。本文利用布洛赫波展开方法和投影$2\times 2$有效哈密顿量(包括层间有效质量、层间耦合和垂直电场引起的不对称在位能量),研究了这种具有强散射强度的谷混合效应。对于双层石墨烯,我们发现两个重要的特征,即,在存在散射阵列的情况下谷间散射的混合和干涉,以及由于布洛赫波展开系数对所施加的电场的依赖性而导致的严重变形或甚至完全破坏霍夫斯塔德型能带结构的电场诱导的位置能量不对称。
2018-10-14 cond-mat.mes-hall
Orientation dependence of the optical spectra in graphene at high frequencies
基于Kubo公式,我们评估了石墨烯片的光学电导率。给出了电导率随频率和温度变化的全过程。我们表明,在高频率下,电导率的各向异性可以显着增强。光子吸收依赖于场的偏振方向。在与上下带最大间距相当的频率下,如果场的极化沿Z字形方向,则光子诱导的电子传导被强烈抑制。相应的光传导率比光沿扶手椅方向偏振时弱几个数量级。我们建议,在石墨烯中的吸收的取向选择的属性可以被用作高频部分偏振器的基础。
2007-09-25 cond-mat.mes-hall
Fractals of graphene quantum dots in photoluminescence of shungite
石墨烯量子点(GQDs)的shunterm,归因于单个片段的还原氧化石墨烯(rGO)的光致发光,已经研究了冷冻的rGO胶体分散在水,四氯化碳,和甲苯。形态学研究表明,GQD形成分形的稳定趋势,并可靠地建立了由溶剂引起的胶体分形结构的急剧变化。光谱研究揭示了发射中心的双重特征:单个GQD负责光谱位置,而GQD胶体的分形结构由于胶体分散体的结构不均匀性和对激发波长的特殊依赖性而提供了高展宽的光谱。第一次,在冷冻甲苯分散液中观察到单个GQD的光致发光光谱,这为GQD光子学的理论处理铺平了道路。
2013-08-17 cond-mat.mes-hall
Transmission spectra and valley processing of graphene and carbon nanotube superlattices with inter-valley coupling
我们数值研究了具有谷间耦合的石墨烯纳米带和碳纳米管的电子输运性质,例如,在\sqrt{3} NPDMATHABMN \sqrt{3} N和3N \times 3N超晶格中。以\sqrt{3} \times \sqrt{3}石墨烯超晶格为例,我们发现通过对石墨烯超晶格的剪裁,可以得到丰富的纳米带和纳米管的结构构型。在研究了相应的扶手椅和锯齿形纳米管几何结构的电子特性后,我们发现碳纳米管的线性能带可以导致类似克莱因隧道的现象,即,电子沿着管传播而没有反向散射,即使在存在势垒的情况下也是如此。由于\sqrt{3} \times \sqrt{3}超级电池在原始石墨烯的K和K'谷之间的耦合,我们提出了一种基于扶手椅型碳纳米管的谷场效应晶体管,其中电流的谷极化可以通过施加栅极电压或改变扶手椅型碳纳米管的长度来调节。
2017-01-03 cond-mat.mes-hall
Theory of tunneling spectra for a few-electron bilayer graphene quantum dot
二维材料中量子纳米结构的调谐和控制为它们在未来电子学中的应用提供了有前途的前景。因此,有必要分析这种纳米结构中的量子输运。材料性质,如复杂的分散,拓扑结构,和载流子与多个自由度,是吸引新的设备功能,但复杂的理论描述。在这里,我们研究了量子隧穿输运通过少电子双层石墨烯量子点。我们演示了如何在有限磁场中从微分电导中唯一地识别单电子和双电子点态的轨道、自旋和谷组成。此外,我们表明,运输功能表现出分裂的点的自旋和谷多重态诱导的相互作用和磁场(后者分裂是双层石墨烯的Berry曲率的后果)。我们的结果阐明了自旋和谷依赖的隧穿机制,并将有助于利用双层石墨烯量子点,例如,作为自旋和谷量子比特。
2021-04-07 cond-mat.mes-hall
Landau level spectra and the quantum Hall effect of multilayer graphene
在有效质量近似下,研究了多层石墨烯的朗道能级谱和量子霍尔效应。低能有效质量哈密顿量可以部分对角化为近似的块对角形式,每个对角块贡献抛物带,除了在奇数层的多层中,用于描述具有线性色散的Dirac类带的额外块。我们充分包括带参数,并考虑到晶格的对称性,我们分析其对块对角哈密顿量的影响。下一个最近的层耦合被证明是特别重要的,在确定的低能量谱和量子霍尔电导率的相图,通过引起的能量转移,水平反交叉,和谷分裂的低洼朗道水平。
2011-05-02 cond-mat.mes-hall
Irradiation-induced broadening of the Raman spectra in monolayer graphene
研究了不同剂量的离子辐照单层石墨烯样品后,在不同温度下对辐照损伤进行退火处理后,其拉曼散射谱的展宽。结果表明,三条主RS线(G-、D-和2D)的半高宽(FWHM)随辐照感生点缺陷密度Nd的增加而线性增加,其关系式为:ΔΓ = mNd.单声子发射G线和D线的线性相关性的斜率m相同,而双声子发射2D线的线性相关性的斜率几乎是两倍。所有样品的D线宽度都大于2D线宽度的一半,这表明在D线情况下,点缺陷上的弹性电子散射导致了发射声子寿命的进一步降低.发展了无序石墨烯中D线宽度的理论模型,该模型解释了实验观察,并允许确定石墨烯中面内横向光学声子色散的数值系数。
2019-09-23 cond-mat.mes-hall
Boundary-induced violation of the Dirac fermion parity and its signatures in local and global tunneling spectra of graphene
石墨烯中的扩展缺陷,如线性边缘,打破了平移不变性,也可能对这种材料中无质量的Dirac类准粒子的对称性产生影响。本文探讨了一个破碎的狄拉克费米子宇称的框架内的有效边界条件不同,从贝里蒙德拉贡质量禁闭的锯齿形边缘的后果。宇称破缺反映了亚晶格结构的不对称性,并与先前预测的时间反演对称边缘态密切相关。我们计算了边缘态的局部和全局密度,并表明它们具有特定的极化,在某种程度上类似于自旋极化材料。宇称的缺乏导致边缘态性质中的非分析粒子-空穴不对称性。我们用我们的研究结果来解释最近观察到的隧道光谱在石墨烯封端。我们还提出了一种基于石墨烯的隧穿器件,其中粒子-空穴不对称边缘态导致强非线性电导-电压特性,这可用于操纵隧穿输运。
2009-05-04 cond-mat.mes-hall
Nodal Surfaces in Photoemission from Twisted Bilayer Graphene
在电子结构的长波理论下,研究了扭曲石墨烯双层膜角分辨光电子能谱中的选择规则和干涉效应。使用一个通用的模型层间耦合,我们确定的特征,在计算的ARPES动量分布控制的奇异性和拓扑特征的长波长光谱。我们区分的光谱特征,控制在光谱中的单层奇异性,其修改由层间耦合所产生的每一层的规范电位,和新的能量依赖的干涉效应,直接探测层间的相干性。结果表明,如何ARPES光谱的能量和偏振依赖性可以用来表征扭曲双层石墨烯的层间耦合。
2013-04-05 cond-mat.mes-hall
Infrared absorption of closely-aligned heterostructures of monolayer and bilayer graphene with hexagonal boron nitride
我们模型的单层和双层石墨烯上的六方氮化硼的情况下,紧密对齐的晶格的光吸收。我们发现,具有不同的空间对称性的微扰可以导致相似的吸收光谱。我们建议,作为掺杂的功能,几乎完全完整的第一个迷你带的吸收光谱的研究是必要的,以提取有意义的信息的莫尔特性从光学吸收测量和区分各种理论建议的物理现实的相互作用。此外,对于双层石墨烯,比较电场诱导的层间不对称性的相反符号的光谱的能力可以提供关于莫尔参数的附加信息。
2015-09-04 cond-mat.mes-hall
Quasiparticle spectra and excitons of organic molecules deposited on substrates: G0W0-BSE approach applied to benzene on graphene and metallic substrates
我们提出了一种替代的方法来计算准粒子的能量,能量损失,和沉积在石墨烯或金属基板上的分子的光谱。为了测试该方法的准确性,首先将其应用于分离的苯(C6 H6)分子。准粒子能级,特别是苯激子(三重态,单重态,光学活性和非光学活性)的能量与现有的实验结果非常吻合。它示出的各种基板(原始/掺杂的石墨烯或(凝胶)金属表面)的附近减少了准粒子HOMO-LUMO间隙的量,稍微取决于基板类型。这与简单图像理论的预测是一致的。它甚至表明,基板不改变孤立分子中的激子的能量。我们证明(在简单的图像理论),激子的能量确实是由两个相互抵消的机制。我们证明了苯单重态光学活性(E1 u)激子耦合到衬底中的真实电子激发。这导致其显著的衰减,例如对于原始石墨烯而言r = 174 meV,并且对于作为衬底的金属表面而言r = 362 meV。然而,我们发现掺杂石墨烯不影响E1 u激子衰减速率。
2013-09-05 cond-mat.mes-hall
Spectral gap induced by structural corrugation in armchair graphene nanoribbons
本文研究了未掺杂扶手椅型石墨烯纳米带(AGNR)的结构涨落对电子性质的影响。首先,重新分析单个波纹石墨烯层,我们发现两个不等价的狄拉克点(DP)彼此远离。另外,随着波纹的增加,费米速度减小。关于AGNR,其金属行为取决于它们的宽度,我们特别分析的情况下,零间隙带结构的AGNR。通过求解狄拉克方程与适当的边界条件,我们表明,由于位移的DP的间隙打开的光谱。该间隙与变形的高和波长之间的比率的平方成比例。我们证实了这一预测的精确数值解的有限宽度波纹AGNR。此外,我们发现,量子电导,由非平衡格林函数技术计算的间隙打开时消失。我们的研究结果的主要结论是,电导间隙应该出现所有未掺杂的波纹AGNR的宽度无关。
2010-01-07 cond-mat.mes-hall
Fermi energy dependence of first- and second-order Raman spectra in graphene: Kohn anomaly and quantum interference effect
的第一和第二阶拉曼光谱的强度计算作为费米能量的函数。我们表明,科恩异常效应,即,在一阶拉曼光谱中,声子频率重整化源于带间电子空穴激发的声子重整化,而在二阶拉曼光谱中,带间和带内电子空穴激发之间发生竞争。通过这种计算,我们确认存在不同的色散行为的拉曼峰频率作为费米能量的函数的第一和第二阶拉曼光谱,在实验中观察到的。此外,拉曼强度的计算结果敏感地依赖于费米能量的第一和第二阶拉曼光谱。因此,这些结果也显示了量子干涉效应现象的重要性。
2016-05-10 cond-mat.mes-hall
Strong coupling in the far-infrared between graphene plasmons and the surface optical phonons of silicon dioxide
我们研究了静电门控的二氧化硅衬底上的石墨烯纳米带的等离子体共振。吸收光谱测量中,远红外和揭示多个峰值,与宽度依赖的共振频率。我们计算内的随机相位近似的介电函数,并表明,所观察到的光谱可以解释由表面等离子体声子极化激元模式,这是从耦合的石墨烯等离子体到三个表面光学声子模式在二氧化硅中产生的。
2014-05-29 cond-mat.mes-hall
Graphene: Junctions and STM Spectra
在这篇综述中,我们专注于两个独立的方面的狄拉克性质的石墨烯准粒子的效果。这些中的第一个涉及跨具有厚度为$d_0$的势垒和跨势垒区施加的任意栅极电压$V_0$的超导石墨烯结的传输。第二个方面是研究石墨烯中的局域磁性杂质,我们发现石墨烯中的近藤效应是非常规的,可以通过栅极电压来调节。我们还讨论了掺杂和未掺杂石墨烯的扫描隧道电导谱现象。我们发现,石墨烯上或石墨烯中的杂质的位置起着微妙的作用,并影响掺杂石墨烯的STM光谱的基本物理。
2011-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Core-level spectra from graphene
我们计算原始和掺杂的独立石墨烯片的核心水平的光谱。详细说明了如何进行计算。虽然原始石墨烯不是金属的,但核心水平光谱呈现出低能量拖尾,这是金属系统的特征。峰形随掺杂水平以特征方式变化。光谱与实验进行了比较,并显示出良好的协议。我们比较两个不同的原始样品和一个掺杂样品。原始样品是具有通过氢嵌入获得的SiC上的准自立式外延石墨烯的样品和具有悬浮的石墨烯片的样品。掺杂的样品是金负载的石墨烯片。金衬底充当受体,因此石墨烯片被p掺杂。
2015-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of hydrogen adsorption on the quasiparticle spectra of graphene
利用非相互作用的紧束缚模型研究了孤立氢吸附物对单层石墨烯准粒子谱的影响。使用格林函数的方法,我们得到的解析表达式的局域态密度和掺氢石墨烯的光谱函数,这也是数值计算和绘制。我们的研究结果是相关的扫描隧道显微镜和角度分辨光电子能谱数据的功能化石墨烯的解释。
2011-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Core-level spectra from bilayer graphene
我们推导出掺杂的自支撑双层石墨烯的芯能级光谱。给出了两个石墨烯片中掺杂浓度$10^{12}\rm{cm}^{-2}$、$10^{13}\rm{cm}^{-2}$和$10^{14}\rm{cm}^{-2}$的所有九种组合的数值结果,并将结果与单层石墨烯的参考光谱进行了比较。我们进一步讨论了单粒子带间和带内激发在$ωq$ -平面的频谱,并显示如何修改的集体模式的色散曲线在双层系统。
2015-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman spectra of epitaxial graphene on SiC and of epitaxial graphene transferred to SiO2
拉曼光谱测量的单,双和三层石墨烯生长在SiC上的固态石墨化,其中的层数是预先指定的角度分辨紫外光电子能谱。发现拉曼光谱中识别SiC(0001)上石墨烯的层数的唯一明确指纹是2D(或D*)峰的线宽。外延石墨烯的拉曼光谱显示出显着的差异相比,从高度取向的热解石墨晶体获得的微机械裂解的石墨烯。G峰发生蓝移。2D峰没有表现出任何明显的肩部结构,但它要宽得多,甚至对于多层膜也几乎类似于单峰。将外延石墨烯薄片从SiC转移到SiO2上用于进一步的拉曼研究。将SiC上的石墨烯获得的拉曼数据与转移到SiO2上的外延石墨烯的数据进行比较,揭示了G峰蓝移显然是由于SiC衬底。然而,加宽的2D峰源于石墨烯结构本身而不是衬底。
2008-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene Domain Signature of Raman Spectra of sp2 Amorphous Carbons
本文提出了一个共同的考虑拉曼光谱的sp2非晶碳一起的性质和类型的非晶。后者被归因于强迫分裂。这些碎片具有尺寸受限的石墨烯结构域,周围有杂原子项链,是固体的基本结构单元(BSU),决定了它们是具有分子结构的无定形物。多环芳烃、sp2无定形碳、石墨烯和/或石墨晶体的拉曼光谱的标准G-D-2D图案归因于BSU石墨烯域。分子近似允许将单声子光谱的G-D光谱图像与石墨烯域内的C=C键长的相当大的分散相连接,所述分散由BSU的大小、杂原子项链以及BSU堆积决定。二维双声子光谱的解释揭示了在光谱形成的电非谐性的特殊作用,并将这种效果归因于石墨烯域中高度的电子密度离域。
2020-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Core level spectra in XPS of pristine and doped graphene
光谱的C1s核心孔,在XPS中创建和筛选的原始和掺杂的石墨烯中的电子激发,计算和讨论。我们发现,在原始的石墨烯中,不可能出现奇异的线形效应,它们的观察应该与掺杂有关。然而,在预期奇异行为的区域中的低能量激发光谱的结构导致原始石墨烯中的芯孔线形中的不对称性,其类似于掺杂石墨烯中的芯孔线形。这使得分析比金属更复杂,并可能导致对实验结果的不正确或不完整的解释。
2013-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning Structures and Electronic Spectra of Graphene Layers by Tilt Grain Boundaries
尽管人们已经对石墨表面和石墨烯的倾斜晶界的结构和性质进行了广泛的研究,但它们对石墨烯层的结构和电子光谱的影响还没有完全解决。本文利用扫描隧道显微镜和光谱学研究了一维倾斜晶界对石墨烯多层膜结构和电子光谱的影响。石墨烯多层中顶部石墨烯片的倾斜晶界导致连续层之间的扭曲,并在边界的一侧产生超结构(莫尔图案)。我们的研究结果表明,扭曲的Bernal石墨烯双层和石墨烯三层显着改变的电子光谱。我们还研究了在两个相邻的倾斜晶界之间产生的量子限制扭曲石墨烯双层,发现即使在一个方向上超结构的数量减少到两个时,这种系统的能带结构仍然有效。这意味着该系统的电子结构是由单个莫尔斑的物理驱动的。
2014-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The tunnelling spectra of quasi-free-standing graphene monolayer
考虑到在过去几年中石墨烯的扫描隧道显微镜(STM)研究的巨大成功,令人惊讶的是,仍然存在关于准独立石墨烯单层的隧道光谱的报道的基本矛盾。许多研究小组观察到在狄拉克点处状态密度(DOS)线性消失的V形光谱,而其他研究小组报告的光谱具有60 meV的间隙,固定在准独立石墨烯单层的费米能级上。本文系统地研究了几种不同基底上的准独立石墨烯单分子层的两个相互矛盾的隧穿谱,并对结果给出了一致的解释。光谱中的间隙来自石墨烯中的面外声子,其将布里渊区角落处的狄拉克电子与区中心处的近自由电子态混合。我们的实验表明,与衬底的相互作用可以有效地抑制石墨烯中的面外声子的影响,使我们能够检测到光谱中的狄拉克电子的DOS。我们还表明,有可能在纳米尺度上打开和关闭石墨烯的面外声子,即,隧穿光谱显示通过施加到STM尖端的电压脉冲在两个不同特征之间切换。
2017-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge effects in graphene nanostructures: II. Semiclassical theory of spectral fluctuations and quantum transport
我们研究了半经典极限下不同边缘类型对封闭石墨烯台球能谱和开放石墨烯腔电导统计特性的影响。为此,我们使用我们在参考文献1中导出的弹道石墨烯薄片的半经典格林函数。首先,我们研究光谱两点关联函数,或更准确地说,它的傅里叶变换的光谱形状因子,从石墨烯版本的Gutzwiller的迹公式的振荡部分的状态密度。我们计算了两个领先的顺序贡献的频谱形状因子,特别注意的边缘特性的系统的影响。然后,我们考虑开放的石墨烯腔的输运性质。我们推导出通用的解析表达式的经典电导,弱本地化校正,通用电导波动的大小和散粒噪声功率的弹道石墨烯腔。我们再次关注边缘结构的影响。对于电导和光谱形状因子,我们发现边缘诱导的赝自旋干涉对结果有显著影响。特别是通过扶手椅边缘散射介导的谷间耦合是控制弹道石墨烯腔中相干量子干涉效应的关键机制。
2011-11-14 cond-mat.mes-hall nlin.CD
A first principles investigated optical spectra of oxizided graphene
利用密度泛函理论,对石墨烯中单、双、三、四空位的电子和光学性质进行了比较研究。此外,氧化的单空位被认为是不同的氧浓度。原始石墨烯被发现是更吸收比任何缺陷配置在低能量。我们展示了能量高达3 eV的各种缺陷的光谱中的特征差异。这使得可以通过光谱学来量化样品中存在的缺陷物质的比率。
2013-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exciton Energy Spectra in Two-Dimensional Graphene Derivatives
在重要的二维(2D)石墨烯衍生物中,即,石墨炔和石墨烷,被发现是强烈修改的量子限制,使他们从通常的里德伯系列定性不同。然而,它们的奇偶性和光学选择规则被保留。因此,一个单参数修改的类氢模型应用于定量解释从头算激子光谱,并允许一个外推的电子-空穴结合能从二维半导体的光学光谱,而无需昂贵的模拟。同时,我们计算的光学吸收光谱和增强的自旋单重态-三重态分裂项目graphyne,石墨烯的同素异形体,作为一个有趣的能源和生物医学应用的候选人。
2013-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Correlations, Plasmarons, and Quantum Spectral Function in Bilayer Graphene
从理论上研究了电子-电子相互作用对掺杂双层石墨烯单粒子光谱函数的多体效应。利用随机相位近似,我们计算了自能的实部和虚部,从而得到了谱函数。费米表面附近的光谱函数显示出通常的准粒子峰,与不稳定的中性系统相比,建立掺杂的双层石墨烯是费米液体。远离费米面,一个额外的宽等离子体峰是可见的光谱函数。从低能量行为的自能,我们计算准粒子残留物和准粒子的有效质量作为载流子密度的函数。我们提出的结果为壳和壳外近似的准粒子重整化。
2011-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-frequency Magneto-optical Spectra of Bilayer Bernal Graphene
在紧束缚模型和梯度近似下研究了双层Bernal石墨烯的低频磁光吸收谱。层间相互作用强烈影响朗道能级的电子性质,从而丰富了吸收光谱。根据波函数的特征,低能LL可分为两类。这种划分导致四种具有复杂光学选择规则的光学吸收峰。观察实验收敛吸收频率接近零磁场可能是有用的和可靠的,在确定几个跳跃积分的值。详细研究了光吸收光谱随电场强度的变化关系,结果与单层石墨烯的结果有很大不同。
2009-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of lattice relaxation on electronic spectra of helically twisted trilayer graphene: Large-scale atomistic simulation approach
本研究利用大规模分子动力学模拟和紧束缚模型计算,揭示了晶格弛豫对螺旋扭曲三层石墨烯电子能谱的显著影响,特别是在电荷中性点附近,并预测了可通过扫描探针技术验证的特征光谱特性。
2024-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Polarization Dependence of Raman Spectra in Strained Graphene
从理论上研究了石墨烯体和边缘拉曼光谱中G、D和2D(G $'$)带的偏振依赖性。2D和D波段在体和边缘具有不同的选择规则。在体,当散射光的偏振平行于入射光的偏振时,2D带强度最大,而D带强度不具有偏振依赖性。在边缘处,2D和D波段表现出与先前论文中提出的G波段相似的选择规则。我们建议,由石墨烯边缘引起的轴向速度上的约束方程是必不可少的G带的应变石墨烯的大部分中观察到的晶体取向的依赖性。这表明石墨烯体块中的赝自旋和谷自旋不能完全摆脱周围边缘的影响。在石墨烯边缘的G和D带上的实验的状态被提及。
2010-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
XANES absorption spectra of penta-graphene and penta-SiC2 with different terminations: a computational study
本研究通过从头算方法系统计算不同终端与掺杂状态下五边形石墨烯及五边形SiC₂的XANES光谱,填补相关理论表征空白,为实验物相识别及光学器件吸收特性调控提供支撑。
2025-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measurement of the Optical Absorption Spectra of Epitaxial Graphene from Terahertz to Visible
我们目前的实验结果的光学吸收光谱的外延石墨烯从可见光到太赫兹(THz)的频率范围。在太赫兹范围内,吸收主要由带内过程与频率依赖性类似的德鲁德模型。在近红外波段,吸收是由于带间过程和测量的光学电导率接近的理论值的$e^{2}/4\hbar$。我们提取的载流子密度,碳原子层的数量,和带内散射时间的测量值。
2008-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Giant Quantized Phonon Modes in Graphene via Tunneling Spectra
声子是晶格的基本振动模式,通过电子-声子相互作用在决定材料的电子性质方面起着至关重要的作用。然而,在电学测量中,直接探测材料的声子模式已被证明是困难的。本文报道了在磁场作用下,利用隧道谱观测石墨烯单层中K和K离面声子的巨量子化声子峰,这种方法通常被用来测量材料的局域电子性质.垂直的磁场将石墨烯中的无质量狄拉克费米子量子化为离散的朗道能级(LL)。我们证明了准粒子的声子在石墨烯的发光层中的发射或吸收产生了一个新的离散态序列:量子化声子模。在我们的隧穿谱中,由于K和K面外声子打开了一个非弹性隧穿通道,所观察到的声子峰的强度大约是LL的50倍。我们还表明,它是可能的开关量子声子模式在纳米尺度上通过控制石墨烯和支撑衬底之间的相互作用。
2019-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Many-Electron Effects on Optical Absorption Spectra of Strained Graphene
采用第一性原理GW+Bethe Salpeter方程方法研究了单轴应变石墨烯的电子结构和光吸收谱,并考虑了多电子效应.外加应变不仅引起各向异性费米速度,而且使狄拉克锥的轴倾斜。结果,应变石墨烯的光学响应显著改变;光学吸收是各向异性的,强烈地依赖于入射光的偏振方向和应变取向;来自原始石墨烯的π-π* 跃迁的特征单个光学吸收峰分裂成两个峰,并且都显示增强的激子效应。在红外区域内,单轴应变石墨烯的光吸收率不再是常数,因为对称性破缺和相关的各向异性激子效应。在可见光范围内,我们观察到一个突出的光学吸收峰,这是由于电子-空穴相互作用引起的显著的红移,使我们能够改变拉伸石墨烯的可见颜色和透明度。最后,我们还揭示了增强的激子效应在紫外区(8至15电子伏特),其中几个几乎绑定激子被确定。
2011-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric-field-induced rich magneto-absorption spectra of ABC-stacked trilayer graphene
电场对ABC叠层石墨烯的磁光光谱有明显的富集作用。随着电场强度的增加,由Lnadau能级间跃迁产生的许多显著吸收峰逐渐由双峰结构变为双峰结构。这是由于xy平面镜像对称性的破坏和两个投影相同的子格的不等价性。特别地,由于费米-狄拉克分布,单个阈值峰变成双峰结构。除了朗道能级的反交叉外,吸收频率连续增长或下降。此外,这种反交叉可以诱导额外的双峰结构。
2015-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Identifying the Orientation of Edge of Graphene Using G Band Raman Spectra
考虑到石墨烯边缘的影响,计算了与G带拉曼强度和Kohn反常相关的电子-声子矩阵元。赝自旋的分析表明,纵向光学声子模式经历了强烈的Kohn异常的扶手椅和锯齿形的边缘,只有纵向(横向)光学声子模式是一个拉曼活性模式附近的扶手椅(锯齿形)的边缘。当入射激光的偏振方向平行(垂直)于扶手椅(锯齿形)边缘时,拉曼强度增强。扶手椅和锯齿形边缘之间的这种不对称性在识别石墨烯边缘的取向方面是有用的。
2010-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci