Chiral tunneling through generic one-dimensional potential barriers in bilayer graphene
我们研究了单层和双层石墨烯中载流子的隧穿。我们提出了一个非零的“魔角”的对称势垒的情况下，100%的传输，以及他们几乎生存的双层石墨烯中的轻微不对称的障碍，以前从数值模拟的解释。最重要的是，我们证明了这些魔角不保护的情况下，双层，并给出了一个明确的例子，一个障碍，非常小的电子传输概率为任何角度。这意味着可以通过p-n-p（或n-p-n）结锁定载流子而不打开能隙。这为石墨烯晶体管的构建创造了新的机会。
2015-07-28 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Goos-Hänchen Shifts in Graphene-Based Linear Barrier
利用线性势垒作用下的石墨烯系统的能谱，我们研究了Goos-Hänshen位移。通过首先经由透射和反射概率确定对应的相移来完成计算。数值分析表明，Goos-Hänshen位移强烈依赖于入射能量、势垒高度和势垒宽度，在适当的条件下，Goos-Hänshen位移可正可负变化.
2018-12-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Klein tunneling through double barrier in ABC-trilayer graphene
采用二带和六带连续介质模型研究了Dirac费米子在ABC堆叠三层石墨烯（ABC-TLG）中穿过对称和非对称双势垒的Klein隧穿和电导.数值计算结果表明，输运对势垒的高度、宽度和间距都很敏感。正入射时的Klein佯谬和非正入射时的共振特性是由阱中的共振电子态或势垒中的共振空穴态引起的，对结构的弹道电导有很大的影响。
2021-09-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
DFT Simulations of Inter-Graphene-Layer Coupling with Rotationally Misaligned hBN Tunnel Barriers in Graphene/hBN/Graphene Tunnel FETs
范德华异质结构允许新颖的器件，例如二维到二维隧道器件，例如层间隧道FET。这些器件采用沟道/隧道势垒/沟道几何形状。然而，在这些多层材料的逐层剥离期间，旋转未对准是正常的，并且可能实质上影响器件特性。在这项工作中，通过使用密度泛函理论的方法，我们认为减少隧道由于削弱耦合之间的沟道层和隧道势垒的旋转错位的界面。作为一个原型系统，我们模拟了石墨烯/hBN/石墨烯系统中对准沟道层之间的隧道势垒层的旋转未对准的影响。我们发现，在这个范德华异质结构的沟道层和隧道势垒之间的旋转错位可以显着减少沟道之间的耦合，具体地说，通过减少跨沟道和隧道势垒之间的界面的耦合。石墨烯/hBN/石墨烯与hBN未对准的这种减弱的耦合可能与所有这样的范德华异质结构相关。
2016-10-07 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
Controllable Goos-Hänchen Shift in Graphene Triangular Double Barrier
研究了三角形双势垒散射下石墨烯中Dirac费米子的Goos-Hänchen位移。用无质量的类狄拉克方程描述了这种势位的散射费米子。结果表明，GHL位移受双势垒几何结构的影响。特别是当入射角小于与全反射相关的临界角时，GHL位移在透射零能量处改变符号，并在与双势垒相关的每个束缚态处表现出增强的峰。
2016-04-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Klein tunneling through the trapezoidal potential barrier in graphene: conductance and shot noise
当单层石墨烯片与金属电极接触时，由于接触区域中的金属对石墨烯的掺杂而形成隧道势垒。如果费米能级被栅极电压调制，则克莱因隧穿现象导致电导和噪声的特定特征。在这里，我们获得的透射和反射概率振幅使用梯形势垒的解析精确解，使我们能够计算微分电导和Fano因子的石墨烯片在弹道制度。我们提出了一个意想不到的全球对称性的证据-传输概率是相同的能量对称的势垒高度的一半。我们概述了这些想法的实验验证使用现实的样品参数的建议。
2021-02-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Transmission via Triangular Double Barrier and Magnetic Fields in Graphene
研究了在外加磁场作用下，三角形双势垒对石墨烯中狄拉克费米子散射的透射几率。我们的系统由两个三角形的势垒区分开的阱区，其特征在于由一个能隙$G_p$。求解我们的Dirac-like方程并匹配边界处的解，我们用传输矩阵表示透射和反射系数。我们特别表明，传输表现出振荡共振的克莱因隧道效应的表现。
2015-11-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electronic Structure of Graphene with two Strains and Double Barrier
研究了应变作用下石墨烯中狄拉克费米子被双势垒散射的电子结构。我们表明，牵引和压缩应变可以用来产生费米子束准直，一维通道，表面状态和限制。相应的传输概率和电导在零温度下的计算和它们的数值实现考虑到不同的物理参数的配置，使我们能够分析系统的一些功能。
2019-06-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Transmission and Goos-Hänchen like Shifts through a Graphene Double Barrier in an Inhomogeneous Magnetic Field
我们研究了电子在非均匀磁场中被双势垒散射时的输运性质。我们计算了我们系统的透射系数和Goos-Hänchen位移，并注意到在一定的能量范围内不允许透射。特别是，我们发现，与静电势垒，磁势垒能够限制狄拉克费米子。我们还建立了狄拉克费米子的电子传输特性与Goos-Hänchen位移之间的相关性，如数值数据所反映的那样。
2015-07-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Transport measurements across a tunable potential barrier in graphene
石墨烯中电子散射的特殊性质是对这种材料物理性质的许多令人兴奋的理论预测之一。为了研究电子在石墨烯平面内的散射特性，我们在单层石墨烯片内建立了一个门控可调势垒。我们报告的电传输测量整个结构的可调势垒电位是通过一系列的高度扫描。当势垒足够强以在石墨烯片内形成双极结（npn或pnp）时，跨越势垒的电阻急剧增加。我们将这些结果与扩散和弹道输运的预测进行比较，因为屏障在长度尺度上与平均自由程相当。最后，我们展示了磁场如何修改跨越屏障的输运。
2007-06-07 cond-mat.mes-hall
Large-scale BN tunnel barriers for graphene spintronics
我们已经利用化学气相沉积（CVD）制成的可扩展材料制造了石墨烯自旋阀器件。自旋传输石墨烯和隧道势垒材料都是CVD生长的。隧道势垒由h-BN实现，其用作单层或双层并放置在石墨烯上。自旋输运实验进行了使用铁磁接触沉积到障碍。我们发现，由于电阻失配，自旋注入在具有单层隧穿势垒的器件中仍然受到很大的抑制。然而，对于具有双层屏障的器件，情况并非如此。对于这些装置，推导出CVD石墨烯材料固有的260 ps的自旋弛豫时间。该时间尺度与对于剥离的石墨烯所报道的时间尺度相当，这表明该CVD方法对于需要可扩展材料的自旋电子应用是有希望的。
2014-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Goos-Hanchen like Shifts in Graphene Double Barriers
研究了双势垒结构对石墨烯中狄拉克费米子散射的类古斯-汉臣位移。在得到能谱的解后，我们利用边界条件来明确地确定古斯-汉臣位移和相关的透射概率。我们分析了这两个数量的共振，通过研究它们的{主要}特性作为能量和静电势参数的函数。为了检查我们的计算的有效性，我们恢复以前的结果得到一个单一的障碍在适当的限制。
2013-11-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Experimental realization of single electron tunneling diode based on vertical graphene two-barrier junction
通常，石墨烯在其水平方向上用于设计新概念器件。在这里，我们报告了一个单电子隧穿二极管的基础上量子隧穿通过垂直石墨烯双势垒结。通过将扫描隧道显微镜（STM）尖端定位在沉积在石墨表面上的石墨烯纳米颗粒上方来形成结。由于双势垒结的不对称性，电子可以从针尖单向转移到石墨烯纳米管，但不能从石墨烯单向转移到针尖。这一结果为在垂直方向上设计新型石墨烯晶体管提供了有趣的机会。
2012-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron transport and Goos-Hanchen shift in graphene with electric and magnetic barriers: optical analogy and band structure
分析了在奇异磁垒和外加静电势的共同作用下，无质量狄拉克费米子在石墨烯单层中的输运。扩展最近提出的（J物理条件。马太福音21，292204（2009））之间的光通过具有调制折射率的介质的传输和石墨烯中通过奇异磁势垒的电子传输与当前情况的类比，我们发现标量势的添加深刻地改变了传输。我们计算了电子波在被这种势垒完全反射时所遭受的古斯-汉兴位移的量子版本。组合的电势垒和磁势垒实质上修改了狄拉克点附近的能带结构。这会显著影响狄拉克点附近的传输，并对石墨烯基电子产品产生重要影响。
2010-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Tunnel spin injection into graphene using Al2O3 barrier grown by atomic layer deposition on functionalized graphene surface
我们展示了从铁磁体到石墨烯的电隧道自旋注入，通过原子层沉积（ALD）生长的高质量的Al 2 O3。石墨烯表面用3，4，9，10-二萘嵌苯四羧酸（PTCA）的自组装单层官能化，以促进具有光滑表面的Al 2 O3的粘附和生长。使用这种ALD-Al 2 O3和PTCA的复合隧道势垒，在45 K下从非局域磁阻测量中观察到30欧姆的自旋注入信号，揭示了ALD-Al 2 O3/PTCA隧道势垒用于自旋注入石墨烯的潜在高性能。
2011-10-06 cond-mat.mes-hall
Efficient spin injection into graphene through a tunnel barrier: overcoming the spin conductance mismatch
采用第一性原理计算，我们研究了自旋注入从铁磁（FM）电极（Ni）到石墨烯的效率和可能的增强，通过使用之间的电极和石墨烯的障碍。三种类型的障碍，h-BN，Cu（111），和石墨，不同的厚度（0-3层）被认为是和Ni/障碍/石墨烯结的电偏置电导计算。研究发现，石墨烯的少子自旋输运通道可以被h-BN绝缘势垒强烈抑制，从而获得高的自旋注入效率。另一方面，由于自旋电导失配，计算的Ni/Cu/石墨烯和Ni/石墨/石墨烯结的自旋注入效率较低。对系统电子结构的进一步研究表明，在隧道势垒存在下的高自旋注入效率是由于其对石墨烯的两个自旋态的不对称效应。
2014-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing barrier transmission in ballistic graphene
我们从石墨烯中的传输势垒和边缘周围的巡回状态和边界状态推导出局部状态密度，并表明巡回状态导致介观尺度波动，可用于探测其平衡时的散射特性，而不需要横向传输测量。这一发现将有助于审查扩展的结构缺陷，如晶界或线缺陷作为可切换石墨烯共振隧穿晶体管的传输势垒。我们还表明，障碍可以表现出双极小值，远离高反射障碍和边缘的电荷密度的规模为$x^{-2}$。
2014-12-29 cond-mat.mes-hall
Inhomogeneity in barrier height at graphene/Si (GaAs) Schottky junctions
与半导体接合的石墨烯形成具有整流特性的肖特基结，然而，经常观察到肖特基势垒高度的波动。在这项工作中，肖特基结的制造通过转移化学气相沉积单层石墨烯到n型Si和GaAs衬底。在215 ~ 350 K温度范围内，通过电流-电压测量，得到了势垒高度和理想因子随温度的变化关系。随着温度的升高，两个结的零偏势垒高度增加，理想因子减少。这种行为是由于势垒的不均匀性，所产生的界面状态所揭示的扫描隧道显微镜/光谱。假设势垒高度的高斯分布，对于石墨烯Si和GaAs结分别发现1.14（+/-）0.14eV和0.76（+/-）0.10eV的平均值。这些研究结果提供了深入了解的势垒高度的不均匀性，在石墨烯为基础的肖特基结，石墨烯与Si和GaAs器件架构的集成至关重要。
2015-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric field modulation of Schottky barrier height in graphene/MoSe2 van der Waals heterointerface
我们展示了一种基于石墨烯/MoSe 2范德华（vdW）异质结的垂直场效应晶体管。石墨烯和MoSe 2之间的vdW界面表现出理想因子约为1.3的肖特基势垒，表明高质量界面。由于石墨烯中的低态密度，石墨烯中的费米能级的位置可以通过外部电场强烈地调制。因此，石墨烯/MoSe 2 vdW界面处的肖特基势垒高度也被调制。我们展示了10^5的大电流开-关比。这些结果表明石墨烯/MoSe 2 vdW异质结构在电子应用中具有潜在的高性能。
2015-07-18 cond-mat.mes-hall
Adiabatic quantum pumping in graphene with magnetic barriers
利用散射矩阵方法研究了具有两个振荡方势垒和一个静止磁势垒的两端石墨烯器件中的绝热量子泵浦效应。该模型采用低能狄拉克近似，并纳入了石墨烯光谱中可能存在的有限带隙。我们表明，在这种情况下，谷极化和纯谷电流可以泵由于谷对称性破缺。对于δ函数磁势垒，我们给出了双线性总抽运响应和谷抽运响应的解析表达式。这些结果与双δ函数、正方形和三重正方形磁垒的数值结果进行了比较。
2013-03-21 cond-mat.mes-hall
Graphene tests of Klein phenomena
石墨烯的特征在于手性电子激发。因此，它为克莱因对（电子/空穴）的产生提供了一个完美的试验场。如果得到证实，势垒现象的标准结果必须重新考虑，作为副产品，空穴势垒内的积累。
2012-02-07 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Current resonances in graphene with time dependent potential barriers
推导了一种求解描述电子输运的无质量Dirac-Weyl方程的方法，该方程具有标量势垒U（x，t），在y方向上均匀，具有任意的x和时间依赖性。共振增强的电子背散射和电流，跨越和沿势垒，预测当调制频率满足一定的共振条件。这些条件类似于驱动约瑟夫森结的Shapiro阶跃。令人惊讶的是，我们发现一个非零的y分量的电流为零动量的载流子沿y轴。
2012-10-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Transmission in Graphene through Time-oscillating Linear Barrier
研究了线性势垒势随时间振荡时Dirac费米子在石墨烯中的传输几率。通过求解狄拉克方程，我们得到了依赖于振荡产生的几种模式的能谱的解。这些将用于获得传递矩阵，该传递矩阵允许确定所有模式的传输幅度。由于截断所得到的耦合信道方程的数值困难，我们限制自己的低量子信道，即$l = 0, \pm1$，并研究相应的三个传输概率。
2019-04-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Wavevector filtering through single-layer and bilayer graphene with magnetic barrier structures
我们表明，通过磁势垒结构的传输的角度范围可以有效地控制在单层和双层石墨烯，这使得该结构的有效的波矢量滤波器。随着磁垒数目的增加，这个范围缩小，传输与能量的间隙变宽，电导随费米能量振荡。
2009-07-21 cond-mat.mes-hall
Semi-massless fermions tunneling through a gate barrier in graphene
在强烈变形的石墨烯的情况下，在临界变形时，无间隙石墨烯可以转变为有间隙石墨烯。我们发现，像半无质量的费米子一样，变形石墨烯中的电子在临界点处模仿无质量费米子在一个方向上的分散，而大质量费米子在另一个方向上的分散。我们预测的色散公式是以前预测的公式的推广。粒子状半无质量费米子隧穿栅势垒的行为与原始石墨烯中（纯）无质量费米子隧穿栅势垒的行为进行了对比。这是由于在临界变形时，无质量和有质量颗粒弥散的组合效应。
2010-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Goos-Hänchen like Shifts for Graphene Barrier in Constant Magnetic Field
我们考虑了一个在垂直磁场作用下的石墨烯中的狄拉克费米子系统，该系统被势垒散射。我们表明，我们的系统可以用来建立一个链接与量子光学通过古斯-汉欣位移。这可以通过评估相应的传输概率和偏移相位来完成。我们得到了Goos-Hänchen位移的不同物理参数，如能量，静电势强度和磁场。根据这一关系，对所得结果进行了讨论，并与文献作了比较.
2014-04-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Resonant tunneling through double-barrier structures on graphene
在紧束缚近似下研究了石墨烯双势垒结构的量子共振隧穿行为。对于能量接近狄拉克点的准粒子，我们证明了克莱因隧穿和共振隧穿。克莱因隧穿消失的势垒的高度增加到300 meV以上。狄拉克输运性质不断地向薛定谔输运性质转变。结果表明，在适当的边界条件下，共振隧穿峰近似于石墨烯纳米带的本征能级。给出了锯齿形和扶手椅形边缘障碍物之间的比较。
2014-04-30 cond-mat.mes-hall
Modulation of Schottky barrier height in graphene/MoS2/metal vertical heterostructure with large current ON-OFF ratio
研究了石墨烯/MoS 2/金属垂直异质结的详细输运性质。石墨烯和MoS 2之间的范德华界面表现出肖特基势垒。将栅极电压施加到石墨烯层使我们能够调制肖特基势垒高度;从而引起对穿过界面的电流的控制。通过分析电导随温度的变化关系，直接确定了肖特基势垒高度Δ λ的调制。我们观察到显著的MoS 2层数依赖性的Δ ε。此外，我们证明了显示较大Δ ε的器件表现出较大的电流调制;这与这些器件的输运由石墨烯/MoS 2肖特基势垒主导的事实一致。
2015-03-08 cond-mat.mes-hall
Quantum pumping with adiabatically modulated barriers in graphene
研究了两个振荡的异相栅势调制的石墨烯中的绝热量子抽运特性。的角度和能量的依赖性的泵浦电流。当高势垒比低势垒具有更强的透明性时，泵浦电流的方向可以反转，这是克莱因悖论的结果。泵浦过程的基本物理被照亮。
2009-08-03 cond-mat.mes-hall
Dynamic cloaking effect of a vector barrier in bilayer graphene
从理论上研究了在一对δ功能磁垒存在下双层石墨烯的透射分布。两种类型的非对称Fano共振的石墨烯纳米结构中的电子隐身效应进行了讨论。一种是在静态（与时间无关）矢量势垒中，由于势垒内部的离散类空穴态和外部的类电子连续态之间的量子干涉而产生的。在这种情况下，垂直入射的计算结果间接验证了隐形效应是通过双层石墨烯标量势垒的电荷输运中的手性守恒的表现。另一个是在外加时间周期标量势作用下，通过光子交换实现的离散连续耦合。为了在数字器件制造中得到应用，研究石墨烯纳米结构中载流子的局域化问题迫切需要研究透射光谱中的Fano共振。
2017-11-18 cond-mat.mes-hall
Anomalous Klein tunnelling with magnetic barriers in strained graphene
Escuela Superior de Física y Matemáticas, Instituto Politécnico Nacional（国立理工学院高等物理与数学学院）；Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma de Baja California（下加利福尼亚自治大学理学院）；Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）；Facultad de Ingeniería Eléctrica, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo（米却肯圣尼古拉斯德伊达尔戈大学电气工程学院）；Centro de Ciencias Exactas, Universidad del Bío-Bío（比奥比奥大学精确科学中心）
本研究通过应变和磁屏障调控石墨烯中异常克莱因隧道效应，实现对电子输运的可调控制。
2026-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci math-ph
Transport in graphene antidot barriers and tunneling devices
石墨烯中的反点的周期性阵列，即纳米级穿孔，使得能够紧密限制载流子和有效的传输屏障。这样的障碍规避克莱因隧道机制的质量，而不是静电类型。虽然所有的石墨烯反点晶格（GAL）可以支持定向障碍，但是，我们表明，一个完整的传输间隙只存在于特定的GAL取向。此外，我们评估的适用性的间隙石墨烯和狄拉克连续的方法作为各种antidot结构的简化模型，特别是，前者是一个很好的近似运输GALs支持散装带隙。最后，基于GAL的共振隧穿二极管的输运性质进行了分析，表明这种先进的基于石墨烯的器件确实可以使用GAL结构来实现。
2012-11-19 cond-mat.mes-hall
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
Optimizing quantum transport in multi-barrier graphene systems using differential evolution
School of Physical Sciences, Dublin City University（都柏林城市大学物理科学学院）
本文利用微分进化算法优化多障碍物石墨烯系统的量子传输，通过转移矩阵方法和正则化技术实现高精度传输控制。
2026-03-08 cond-mat.mes-hall
Tunneling of Electrons in Graphene via Double Triangular Barrier in External Fields
研究了在外加磁场作用下，三角形双势垒对石墨烯中狄拉克费米子散射的透射几率。我们的系统由两个三角形的势垒区分开的一个阱区的特点是一个能隙。求解我们的Dirac-like方程并匹配边界处的解，使我们能够以传输矩阵的形式表示透射和反射系数。我们特别表明，传输表现出振荡共振的克莱因隧道效应的表现。发现三角形势垒静电场在控制隧穿电阻峰值方面起关键作用。然而，它只是轻微地修改了斜入射时的共振，而在正入射时不影响克莱因悖论。
2021-07-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Transmissions in Graphene through Double Barriers and Periodic Potential
研究了磁场和频率为$w$的时间振动双势垒作用下Dirac费米子通过石墨烯片的传输。振荡势垒内的量子干涉对准粒子隧穿有重要影响。时间相关势和磁场两者的组合产生其能量由具有高简并度的整数对$(n, l)$双重量化的物理状态。能谱中存在的大量模式给数值计算带来了巨大的困难。因此，我们不得不进行截断，并将我们自己限制在中心$(n = 0)$和两个相邻的边带（$n=\pm 1$）。
2015-03-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Pumped shot noise in adiabatically modulated graphene-based double-barrier structures
量子抽运过程伴随着相当大的量子噪声。研究了石墨烯基双势垒结构的泵浦散粒噪声特性。基于散射方法，推导了相位相干介观导体中相位相干噪声的一般表达式。结果表明，与泊松过程相比，当直流泵浦电流改变流向时，PSN显著增强，这表明克莱因悖论的影响。
2011-07-22 cond-mat.mes-hall
Group delay time of fermions in graphene through tilted potential barrier
研究了在$ x $轴倾斜势垒作用下石墨烯中狄拉克费米子的群延迟时间。我们首先找到狄拉克方程的本征旋量解，然后将其与入射、反射和透射光束波联系起来。这种关系使我们能够通过获得相应的相移来计算传输和反射中的群延迟时间。我们发现势垒宽度、入射能量和入射角都可以用来修正群延迟时间，并且粒子以费米速度$ v_F $穿过势垒。我们的研究结果还表明，传输群延迟可以控制，栅极电压控制可能是有用的石墨烯为基础的倾斜障碍。
2022-05-30 cond-mat.mes-hall
Bilayer graphene with single and multiple electrostatic barriers: band structure and transmission
我们通过有限数量的势垒来计算双层石墨烯中的电子传输和电导。此外，我们评估了在双层石墨烯超晶格与周期性的潜力施加到两层的色散关系。作为一个模型，我们使用的紧束缚哈密顿在连续近似。对于零偏置的色散关系示出了一个有限的间隙与零动量的载流子在平行于障碍的方向。这与单层石墨烯形成对比，在单层石墨烯中没有发现这样的间隙。间隙也出现在有限的偏压下。的能谱，电导和态密度的数值结果，并与那些有关的单层石墨烯。
2011-01-20 cond-mat.mes-hall
Magnetic barriers in graphene nanoribbons
对锯齿形和扶手椅形石墨烯纳米带的输运性质进行了理论研究。磁势垒局部地修改纳米带的能谱，这导致电导阶跃向更高能量的能量偏移。磁势垒也会引起法布里-珀罗型振荡，只要势垒的边缘足够尖锐。锯齿形和金属扶手椅型纳米带中存在的最低传播态防止了磁势垒对载流子的限制。纳米带中的无序边缘倾向于使最低传播状态局部化，其在磁势垒区域中离域。因此，与二维石墨烯的情况形成鲜明对比，石墨烯纳米带中的载流子不能被磁势垒限制。我们还提出了一种新的方法，基于格林函数技术的计算在垂直磁场中的石墨烯纳米带的磁子带结构，布洛赫态和磁导率。利用这种方法极大地方便了电导计算，因为，与切除方法相比，本方法不需要自洽计算的表面格林函数。
2008-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Valley-selective Klein tunneling through superlattice barrier in graphene
石墨烯电子的特征是在两个谷处有一对赝旋手征相反的无质量狄拉克锥。克莱因隧穿是指这些手征电子穿透高而宽的势垒的有趣能力。这两个谷已被独立处理的文献中，时间反演对称性规定，无论是正常入射传输，也没有角度平均的一个可以有任何谷偏振。在这里，我们表明，当考虑势垒的谷间散射时，通常入射在超晶格势垒处的石墨烯电子可以经历完全谷选择性的克莱因隧穿，即在一个谷中完美透射，在另一个谷中完美反射。谷间背散射在超晶格势垒中产生交错的赝自旋能隙，结合赝自旋手征中的谷对比度，决定了克莱因隧穿的谷极性。角平均透射对于5周期势垒可以具有20%的净谷偏振，并且对于20周期势垒可以超过75%。我们的发现指出了一个意想不到的机会，实现石墨烯电子谷功能。
2019-09-04 cond-mat.mes-hall
Electron optics with magnetic vector potential barriers in graphene
本文分析了在不同磁垒排列方式下石墨烯中的电子输运。通过一个这样的障碍的运动给出了一个不寻常的非镜面折射，导致不对称传输。通过将两个这样的屏障在相反的方向并排放置来恢复对称性。这种障碍的周期性安排，可以被用来作为布拉格反射器的反射率已使用传输矩阵形式主义计算。这种布拉格反射器可以用来制造谐振腔。我们还分析了无限周期结构的情况下，相关的能带结构。
2009-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of strain on tunneling time in graphene magnetic barrier
我们在石墨烯的三个区域中求解狄拉克方程，得到与应变、能隙和磁场有关的能谱的解。在界面处的波函数匹配之后，通过应用稳相近似来获得古斯-汉欣位移和群延迟时间。我们的研究结果表明，群延迟时间的影响的存在下，沿扶手椅和锯齿方向的应变。我们发现，栅电压和应变有能力改变群延迟从亚发光到超发光。这可能在高速石墨烯基纳米电子学中具有重要用途。
2022-08-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Resonant tunneling through superconducting double barrier structures in graphene
我们研究了共振隧穿通过超导双势垒结构的石墨烯作为系统参数的函数。在每个势垒处，由于邻近效应，入射电子可以反射为电子或空穴（石墨烯中的镜面反射以及逆Andreev反射）。类似地，穿过势垒的传输可以通过电子以及通过交叉（镜面和/或逆）Andreev通道发生，其中空穴被非局部地传输到另一个引线。在这种几何形状中，在subgap制度，我们发现在某些能量的Andreev反射的共振抑制，由于形成的Andreev约束水平之间的两个超导屏障，其中的传输概率T的双势垒结构上入射的电子成为统一的。通过超导双势垒几何形状的运输的演变作为入射能量的函数，为各种角度的入射显示的阻尼的共振作为正常的反射之间的障碍增加。
2010-11-01 cond-mat.mes-hall
Electron transmission through step- and barrier-like potentials in graphene ribbons
教科书的隧道公式的列表中延伸推导出精确的表达式的传输系数在石墨烯带扶手椅边缘和阶梯状和障碍状的配置文件的网站能量沿带。这些表达式是通过在准粒子具有恒定但不同势能的区域之间的界面处匹配波函数而获得的。它示出，对于$U_0$高势垒和低能量的电子和空穴，在这种类型的带中的电荷载流子的模式传输所描述的教科书公式，其中恒定的势垒被替换为一个有效的，能量相关的障碍，$U_0\to U(E)$。对于最低/最高电子/空穴模式，$U(E)$分别在金属和半导体带中变为零和非零值。通过势垒/步骤传输在石墨烯的这一点和其他特点进行了讨论，并与相关的早期结果进行比较。
2008-06-13 cond-mat.mes-hall
Gap-tunable of Tunneling Time in Graphene Magnetic Barrier
通过引入静电势和质量项，研究了Dirac费米子在石墨烯磁垒中的隧穿时间。后者在光谱中产生能隙，因此影响系统的隧穿特性。为了澄清，我们首先从推导狄拉克方程的本征旋量解开始，然后将它们与入射，反射和透射光束波联系起来。这种连接使我们能够获得相应的相移，从而计算传输和反射中的群延迟时间。数值计算结果表明，在隧穿单个势垒的过程中，群延迟时间强烈地依赖于能隙。此外，我们还发现，在能隙的某一临界值处，群趋于统一，并且变得与所涉及的物理参数的强度无关。
2021-03-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent-scatterer enhancement and Klein-tunneling suppression by potential barriers in gapped graphene with chirality-time-reversal symmetry
我们已经利用有限差分方法来探索电子隧穿性能的间隙石墨烯通过各种静电势垒从高斯变化到三角形包络函数相比，一个正方形的势垒。透射系数的数值计算为每种情况下，并施加到相应的隧穿电导。众所周知，石墨烯中的Klein隧穿在带隙的石墨烯中将大大减少。我们的研究结果进一步表明，这种传输的减少可以显着增强空间调制的势垒。此外，我们调查的效果，从偏置场施加到这些障碍的配置文件，从我们表明，它使控制下的电子流垂直入射。同时，克莱因隧穿的抑制被发现更严重的一个非方形的障碍，并表现出强烈的依赖于偏置场极性的各种障碍。最后，分析了点杂质对电子传输和电导的影响，当杂质原子位于正方形势垒的中间时，电子电导出现一个尖峰。然而，对于窄的三角形和高斯势垒，电导峰变得显着加宽，与隧道电导的增强。
2021-06-19 cond-mat.mes-hall
Transmission through a biased graphene bilayer barrier
我们研究了在层间施加偏压的情况下，通过石墨烯双层的电子传输。我们考虑不同的几何形状，涉及单层和双层之间的界面和两个双层之间。所施加的偏压打开一个相当大的差距内的双层势垒区的光谱，从而导致大的变化，由所施加的偏压控制的传输概率和电子电导。
2007-11-26 cond-mat.mes-hall
Energy shift and conduction-to-valence band transition mediated by a time dependent potential barrier in graphene
研究了描述低能电子的波包在石墨烯中通过含时有限阶跃势垒的散射。我们的结果表明，克莱因隧穿通过势垒后，电子获得额外的能量，这取决于势垒高度的变化率的时间。如果这样的速率是负的，则电子在离开势垒后失去能量并最终成为价带态，其有效地表现为带正电的准粒子
2016-01-04 cond-mat.mes-hall
Beating oscillation and Fano resonance in the laser assisted electron transmission through graphene δ- function magnetic barriers
从理论上研究了在单色、线偏振和连续激光场作用下电子通过石墨烯中的一对δ函数磁垒的传输。在非微扰Floquet理论的框架内，使用传输矩阵法计算的传输系数。注意，在存在外部激光场的情况下，通过具有较大势垒间间隔的石墨烯磁势垒的透射中的通常法布里-珀罗振荡采取拍频振荡的形状。激光辅助透射光谱也被发现表现出的特征Fano共振（FR）为较小的值的势垒间的分离。通过改变激光场的强度，可以控制拍频振荡中完美波节的出现和非对称Fano线的形状。上述特征可以提供关于光-物质相互作用的一些有用和潜在的信息，并且可以在基于石墨烯的光电子器件应用中利用。
2016-01-29 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
Monovalent impurities on graphene: midgap states and migration barriers
石墨烯上的单价杂质可以分为离子键和共价键杂质。共价杂质导致普遍的中间带隙状态，因为杂质旁边的碳原子有效地从石墨烯π带去耦。石墨烯的电子结构抑制了这些杂质的迁移，使通用的中间带隙非常稳定。对于中性共价键杂质，这种影响最强。离子键杂质的迁移势垒通常小于0.1eV。预测了阴离子和阳离子之间关于它们的吸附位点和它们的势能景观的拓扑结构的不对称性。
2009-03-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
