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
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
Thermoelectric Transport of Massive Dirac Fermions in Bilayer Graphene
热电功率（TEP）的测量在双层石墨烯的各种温度和电荷载流子密度。在低温下，测得的TEP很好地遵循半经典的莫特公式与双曲色散关系。高载流子密度的TEP显示出线性的温度依赖性，这表明在双层石墨烯中存在弱的电子-声子相互作用。对于低载流子密度，在高温下观察到与Mott关系的偏离，这归因于双层石墨烯中的低费米温度。振荡TEP和能斯特效应的变化的载流子密度，观察到在一个高的磁场，定性地解释了系统的二维性。
2010-12-13 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
Single layer graphene with electronic properties as gated bilayer
我们证明，单层石墨烯表现出双层的电子结构时，它连接到两个门控双层。门控双层的能隙特性在单层中被诱导，并且它持续分离双层的距离高达20 nm。最重要的是，我们报告的外观拓扑保护的无隙状态本地化在一个单一的石墨烯层时，遥远的双层不同的堆叠顺序。一维电流在单层石墨烯中的拓扑状态下流动，这一发现表明石墨烯在纳米电子学中的新开发。
2019-06-24 cond-mat.mes-hall
Replay to "Comment on 'Screening in gated bilayer graphene' "
我们讨论了双层石墨烯带隙随栅压和掺杂的变化规律。与Kuzmenko等人[Phys. Rev. B \textbf{80}，165406（2009）]获得的实验数据的比较证明了良好的一致性。
2010-11-25 cond-mat.mes-hall
Very High Thermoelectric Power Factor Near Magic Angle in Twisted Bilayer Graphene
最近对扭曲双层石墨烯（TBG）的研究发现，其扭曲角相关的电子结构导致了许多独特的性质，如超导性，相关绝缘态和磁性。在TBG中以低扭曲角出现的平坦带导致电子态密度（DOS）的尖锐特征，影响输运。在这里，我们表明，他们导致卓越的和可调的热电（TE）性能。结合一个迭代玻尔兹曼输运方程求解器和电子结构从一个精确的连续模型，我们计算热电输运性质的TBG在不同的扭曲角，载流子密度，和温度。我们的模拟表明，TBG中的室温TE功率因数（PF）达到40 mW m $^{-1}$ K $^{-2}$，显著高于单层石墨烯（SLG），是迄今为止报道的最高值。在魔角附近、在$\approx$ 1.3 $^\circ$的扭转角处以及在接近完全带填充处观察到峰值PF。我们阐明，它的依赖性是由最低和第二子带之间的带隙，这提高了塞贝克，但随着扭转角，费米速度，这决定了导电性和扭转角上升。我们观察到TBG的PF随着温度的降低而进一步增加。强大的TE性能，以及使用扭曲角微调传输的能力，使TBG成为未来能量转换和热传感与管理研究和应用的有趣候选者。
2021-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay of spin-orbit torque and thermoelectric effects in ferromagnet/normal metal bilayers
我们提出了谐波横向电压测量的电流感应热电和自旋轨道扭矩（SOT）的影响，在铁磁/正常的金属双层，其中焦耳加热和SOT共存产生的热梯度，并产生交流横向信号具有可比的对称性和幅度。基于横向电阻的对称性和场依赖性，我们开发了一种一致的方法来分离热电和SOT测量。通过解决第一铁磁体/轻金属双层与可忽略的自旋-轨道耦合，我们表明，在平面内的电流注入诱导的垂直热梯度的符号和幅度是由电阻率的差异和堆叠顺序的磁性和磁性层。然后，我们研究铁磁/重金属双层膜与强自旋轨道耦合，表明二次谐波热电贡献的横向电压可能会导致一个显着高估的antidamping SOT。我们发现Ta（6 nm）/Co（2.5nm）双层膜的热电效应很强，而Pt（6 nm）/Co（2.5nm）双层膜的热电效应可以忽略不计。在横向电压分析中考虑这些效应后，我们发现这些双层中的反阻尼SOT在标准化到磁化体积后，与具有垂直磁化的较薄Co层中发现的SOT相当，而类场SOT大约小一个数量级。
2014-12-02 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
Enhancement of the thermoelectric properties in bilayer graphene structures induced by Fano resonances
双层石墨烯的Fano和混合共振对于热电器件可能是有吸引力的。这种共振所呈现的特殊轮廓可以显著提高塞贝克系数和功率因数。在这项工作中，我们研究了双层石墨烯单，双势垒结构的热电性能。通过有效的类狄拉克哈密顿量将载流子描述为大量的手征粒子。采用混合矩阵法、Landauer-Büttiker公式和Cutler-Mott公式分别计算了材料的透射、输运和热电特性。分析了无间隙和有间隙的单、双势垒的塞贝克系数和功率因子。我们发现，在Fano共振发生的能量范围内，塞贝克系数达到几十mV/K的值，功率因数达到nW/K的数量级的值。混合共振也维持高值的热电性能，但不像法诺共振高。我们还发现，尽管Fano和混合配置文件中表现出的带隙势垒结构的电导，塞贝克系数和功率因数系统地降低，带隙变大。因此，我们的研究结果表明，双层石墨烯势垒结构可以用于改善热电器件的响应。
2020-08-11 cond-mat.mes-hall
Zigzag nanoribbon of gated bilayer hexagonal crystals with spontaneous edge magnetism
单层石墨烯类二维材料的锯齿形纳米带在锯齿形终端处具有自发边缘磁性，其配置控制带隙。本文研究了双层六方晶体锯齿形纳米带的边缘磁性。研究了双层石墨烯和双层硅烯的具体模型。随着门控电压的增加，基态和第一准稳定激发态的总能级、磁结构和能带结构被调谐。在一定的门控电压范围内，上自旋带隙打开，下自旋带隙关闭，系统处于自旋极化金属相。这种双层纳米带的自旋极化导电边带可以应用于栅可调谐自旋电子器件。
2021-10-17 cond-mat.mes-hall
Lifshitz transition and thermoelectric properties of bilayer graphene
本文研究了在有效哈密顿量中引入三角弯曲项时弹道双层石墨烯的热电性质。我们发现，在亚开尔文温度下的长度为$L>10\,μ$ m的介观样品中，塞贝克系数和洛伦兹数都显示出异常（额外的最大值和最小值，分别），当电化学电势接近Lifshitz能量时，这可以归因于体密度状态中的范霍夫奇异性的存在。在更高的温度下，反常现象消失了，但是表征塞贝克系数剩余最大值的可测量量仍然揭示了无质量狄拉克费米子的存在，并使确定三角弯曲强度成为可能。热电优值（$ZT$）的行为进行了讨论。
2018-02-28 cond-mat.mes-hall
Charge transport in dual gated bilayer graphene with Corbino geometry
双栅双层石墨烯的电阻测量为温度和门控电场的函数中的Corbino几何排除边缘传输。温度依赖的电阻定量描述的两个通道的电导模型，包括平行的热激活和可变范围跳跃通道，这给出了电场依赖的带隙的大小被发现是在很好的协议与红外吸收实验。低温输运类似于以前的研究双栅双层石墨烯的边缘，这表明边缘输运并不起重要作用。
2010-10-05 cond-mat.mes-hall
Enhanced thermoelectric performance of twisted bilayer graphene nanoribbons junction
采用第一性原理计算，结合Landauer-Buttiker和Boltzmann理论，研究了扭曲双层石墨烯纳米结（TBGNRJ）在$0^o$、$21.8^o$、$38.2^o$和$60^o$旋转角下的电子输运和热电性质.结果表明，在$\pm$ 0.2 V偏压下，TBGNRJ在$21.8^o$和$38.2^o$旋转角上呈现负微分电阻（NDR）.更重要的是，在300 K下，在$21.8^o$旋转角下可以获得2.0、2.7和6.1的三个峰值ZT值。TBGNRJ出色的ZT值被解释为在优化的角度下降低的热导率和增强的电导率的组合。
2018-11-04 cond-mat.mes-hall
High thermoelectric performance in the hexagonal bilayer structure consisting of light boron and phosphorus elements
二维层状材料由于其特殊的物理和化学性质而引起了人们的极大关注。采用第一性原理计算和玻尔兹曼输运理论，在电子-声子耦合的框架下处理载流子弛豫时间，对磷化硼（BP）双层膜的热电性质进行了精确的预测.结果表明，BP双层结构的晶格热导率比单层结构的晶格热导率低得多，这是由于范德华相互作用的存在。另一方面，石墨烯类BP双层显示出非常高的载流子迁移率，具有0.88 eV的中等带隙。因此，在1200 K下沿着x方向可以实现约1.8的最大p型ZT值，这对于仅由轻元素组成的系统是惊人的高。此外，我们获得了几乎相同的p型和n型ZT的~1.6沿y方向，这是非常理想的热电模块的制造具有比较的效率。总的来说，这些发现表明了含有地球丰富元素的层状结构在环境友好型热电应用中的巨大优势。
2018-11-08 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
Thermoelectric and thermal transport in bilayer graphene systems
数值研究了强垂直磁场作用下双层石墨烯的热电输运和热输运的无序效应。在无偏的情况下，我们发现热电输运具有与单层石墨烯相似的性质，即，能斯特信号在具有$k_B/e$量级的值的中心朗道能级（LL）处具有峰值，并且在其它LL附近改变符号，而热电势具有相反的行为。我们把这归因于狄拉克点周围粒子和空穴LLs的共存。当施加有限的层间偏压并打开带隙时，发现其输运性质与带绝缘体的输运性质一致。我们进一步研究了电子起源的热输运，验证了广义Weidemann-Franz定律的有效性。
2011-03-22 cond-mat.mes-hall
Mis-orientation controlled cross-plane thermoelectricity in twisted bilayer graphene
在两个原子级薄的范德华（vdW）膜之间引入“扭曲”或相对旋转引起周期性莫尔势，导致平面组件的能带结构的实质性改变。虽然大多数最近的实验主要集中在电子带杂交通过探测面内输运性质，在这里，我们报告了平面外热电测量在扭曲双层石墨烯（tBLG），它表现出扭曲依赖层间电子和声子杂交的相互作用的范德华间隙。我们表明，在一个大的扭转角，热电势是完全由一个新的声子拖曳效应在亚纳米尺度驱动，而电子组件的热电势只有当层之间的取向差减少到小于2度时才能恢复。我们的实验表明，在一个低角度的交叉平面热电是非常敏感的能带色散的性质，并可能提供扭曲的双层石墨烯的电子态的相干性的基本见解。
2019-10-07 cond-mat.mes-hall
Topological phonons in an inhomogeneously strained silicon-4: Large spin dependent thermoelectric response and thermal spin transfer torque due to topological electronic magnetism of phonons
非均匀应变硅与金属双层结构中，弯电子掺杂与拓扑声子的叠加导致声子的拓扑电子磁性。在铁磁金属和Si双层结构的情况下，挠曲电子掺杂也将产生更大的自旋电流，这将导致由于声子的拓扑电子磁性而导致的大的自旋到电荷转换。通过在施加的应变梯度下向铁磁金属/Si双层结构施加温度差，可以产生大的热电响应。在这项实验研究中，我们报告了一个大的自旋相关的热电响应在Ni 80 Fe 20/Si双层结构。自旋相关的响应被发现是一个数量级大于Pt薄膜和类似的拓扑绝缘体表面状态，尽管可以忽略不计的内在自旋轨道耦合的Si。这种大的响应归因于声子的挠曲电子掺杂和拓扑电子磁性，这是使用拓扑能斯特效应测量发现的。这种使用非均匀应变工程来解决自旋电流密度和自旋到电荷转换的替代和新颖的方法可以为使用金属和掺杂半导体层状材料实现自旋电子学和自旋热电子学器件打开新的窗口。
2021-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evidence of Lifshitz transition in thermoelectric power of ultrahigh mobility bilayer graphene
解析态密度（DOS）中的低能特征是理解基于石墨烯的二维异质结构中各种丰富的新现象的关键。从理论和实验上证实了双层石墨烯中三角翘曲引起的Lifshitz相变。然而，由于其相对较低的能量尺度（$\sim 1$ meV），其对输运性质的影响的实验实现一直具有挑战性。在这项工作中，我们表明，热电功率（TEP）可以作为一个有效的探针，调查的DOS的BLG的细微变化。我们观察到额外的熵功能在附近的电荷中性点（CNP）的带隙BLG。这种对莫特公式的明显违反可以通过考虑三角翘曲的影响来定量解释，从而作为Lifshitz转变的可能证据。
2020-03-05 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
The effect of vacancy induced localized states on thermoelectric properties of armchair bilayer phosphorene nanoribbons
本文研究两端连接冷热引线、中部沿扶手椅方向含周期性空位的双层磷烯纳米带，揭示空位诱导局域态及新能带形成，并表明空位间距可调控透射通道、电功率与热电效率。
2023-12-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electron flow in split-gated bilayer graphene
我们目前的输运测量双层石墨烯片均匀背栅和分裂顶栅。电子传输数据表明引导电子流通过纯粹由静电门控限定的石墨烯纳米结构的能力。通过比较不同顶栅几何形状（连续势垒和分裂栅）记录的ECOT数据，观察到的分裂栅传输特性可归因于窄开口内的干扰效应。
2012-07-20 cond-mat.mes-hall
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
Electric and thermoelectric properties of graphene bilayers with extrinsic impurities under applied electric field
与单层石墨烯相反，在双层石墨烯（BLG）中，可以通过施加外部电场来诱导可调带隙，这使得其适合于场效应应用。BLG的非本征掺杂丰富了石墨烯基家族的电子性质，因为它们的行为可以从本征小带隙半导体切换到简并半导体。在密度泛函理论（DFT）的框架下，我们研究了在外加电场作用下，掺杂III族（B，Al，Ga），IV族（Si，Ge）和V族（N，P，As）杂质的BLG的电子和热电性质.用p型或n型掺杂剂掺杂BLG的一个单层导致简并半导体，其中费米能取决于杂质的类型，但也取决于电场的大小和取向，这修改了有效掺杂浓度。与原始BLG相比，用等电子物质如Si和Ge掺杂一个层打开了间隙，该间隙可以在施加电场时闭合。此外，以BLG系统由一个n型和一个p型石墨烯单层形成的方式，通过III-V族元素的双掺杂导致具有相对大的能隙的本征半导体性质。Si-Si和Ge-Ge替代使得在零场下类似于标准BLG的金属样行为，然而在费米能附近具有不对称的态密度。我们分析了高掺杂的BLG材料的热电应用的适用性，利用大的不对称性的状态密度。此外，通过调谐电场作为费米能级附近窄带的签名，观察到塞贝克系数的符号变化。
2019-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Transverse Thermoelectric Conductivity of Bilayer Graphene in Quantum Hall Regime
我们在高达15特斯拉的磁场中对双层石墨烯进行了电和热电输运测量。当化学势位于朗道能级中心时，由四个输运系数确定的横向热电导$\rmα_{xy}$达到峰值$\rmα_{xy, peak}$。$\rmα_{xy, peak}$的温度依赖性由无序宽度$\rm W_L$决定。对于$\rm k_BT/W_L\leq$ 0.2，$\rmα_{xy, peak}$在温度方面是标称线性的，这使得$\rmα_{xy,peak}/T=0.19 \pm 0.03 n A/K^2$与磁场、温度和朗道能级指数无关。在$\rm k_BT/W_L\geq$ 0.5时，$\rmα_{xy, peak}$饱和到接近根据Girvin和Jonson理论预测的$\rm 4\times(ln2)k_Be/h$通用值的值。我们注意到在$\rmα_{xy}$中发现了一个类似于单层石墨烯的电荷中性点附近的异常
2010-08-19 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
Tunneling photo-thermoelectric effect in monolayer graphene/bilayer hexagonal boron nitride/bilayer graphene asymmetric van der Waals tunnel junctions
本研究在单层石墨烯/双层六方氮化硼/双层石墨烯不对称隧穿结中实现了隧穿光热电效应（TPTE），通过调节磁场使单层石墨烯进入回旋共振条件，诱导产生面外电压，为探测二维材料异质结的电子和光电特性提供了新自由度。
2024-08-22 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
Thermoelectric properties of electrically gated bismuth telluride nanowires
我们从理论上研究了垂直电场对本征、n型和p型碲化铋纳米线随生长方向的热电性能的影响[110]。用谱方法自洽求解薛定谔方程和泊松方程组，计算了电子结构和波函数。泊松方程的预测-校正方法中的牛顿-拉夫逊法求解。在我们的分析中考虑了电子-电子交换-关联相互作用.在77 ~ 500 K的温度范围内，在恒定弛豫时间近似下研究了Seebeck系数、热导率、电子（空穴）浓度和热电优值与纳米线厚度、栅电压和过剩空穴（电子）浓度的关系.计算结果表明，外加垂直电场可使7 - 15 nm碲化铋纳米线的Seebeck系数提高近2倍，ZT提高一个数量级。在室温下，对于实际宽度的纳米线，在外部垂直电场的作用下，ZT可以达到高达3.4的值。所得结果为在较宽的温度范围内大幅度提高热电优值开辟了一条全新的途径。
2009-11-30 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
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
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
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
Bipolar Thermoelectricity in Bilayer-Graphene--Superconductor Tunnel Junctions
研究双层石墨烯与BCS超导体隧道结中由粒子-空穴对称性自发破缺引发的非线性双极热电效应，通过开启和控制BLG能隙实现高达1 mV/K的Seebeck系数和1 nW/μm²的功率密度，为热电器件应用提供新途径。
2023-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Bipolar thermoelectricity in S/I/NS and S/I/SN superconducting tunnel junctions
本研究针对超导隧道结双极热电效应受逆邻近效应影响的问题，通过准经典方程分析构型、膜厚与界面质量的影响，提出更优的双层结构设计，为提升超导隧道结热电性能提供路线图。
2023-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Thermoelectric properties of gapped bilayer graphene
与传统的半导体不同，双层石墨烯（BLG）中的化学势和带隙都可以通过施加外部电场来调节。在众多的设备的影响，这个属性也指定BLG作为高性能热电材料的候选人。在这项理论研究中，我们已经计算出的塞贝克系数突变界面分离的弱和重掺杂区的BLG，和一个更现实的矩形样品的介观尺寸，由两个电极接触。对于给定的带隙（$Δ$）和温度（$T$），最大塞贝克系数接近Goldsmid-Sharp值$|S|_{\rm max}^{\rm GS}=Δ/(2eT)$，偏差可以近似为渐近表达式$|S|_{\rm max}^{\rm GS}-|S|_{\rm max}=(k_B/e)\times\left[\frac{1}{2}\ln{u}+\ln{}2-\frac{1}{2}+{\cal O}(u^{-1})\right]$，其中电子电荷$-e$，玻尔兹曼常数$k_B$和$u = Δ/(2k_BT)\gg{}1$。令人惊讶的是，三角形翘曲项在BLG低能哈密顿量的影响是清楚可见的几个开尔文温度下，所有可访问的值$Δ\leqslant{}300\,$ meV。我们还表明，热电优值显着增强（$ZT>3$）时，刚性基板抑制面外振动，减少从$ZA$声子的热导率的贡献。
2019-06-14 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
Thermoelectric properties of magic angle twisted bilayer graphene-superconductor hetero-junction: effect of valley polarization and trigonal warping
本研究理论计算了魔角扭曲双层石墨烯-超导体异质结的热电系数，发现谷极化和三角翘曲显著影响品质因数（最高达2.5），并观察到维德曼-弗兰兹定律违反，为热电应用提供新可能。
2025-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Two-Dimensional Topological Insulator State and Topological Phase Transition in Bilayer Graphene
我们发现，门控双层石墨烯主机强拓扑绝缘体（TI）相Rashba自旋轨道（SO）耦合的存在下。我们发现，在保持时间反演对称性的情况下，栅控双层石墨烯对于小的Rashba SO耦合$λ_{\mathrm{R}}$是量子谷霍尔绝缘体，当$λ_{\mathrm{R}} > \sqrt{U^2+t_\bot^2}$（其中$U$和$t_\bot$分别为层间势和隧穿能）时，栅控双层石墨烯跃迁到强的TI.与传统的量子自旋霍尔态不同，我们的强TI相的边缘模式表现出自旋和谷滤波，因此共享量子自旋霍尔和量子谷霍尔绝缘体的属性。强TI相在弱石墨烯本征SO耦合的存在下保持稳健。
2011-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negligible thermal contributions to the spin pumping signal in ferromagnetic metal-Platinum bilayers
铁磁共振自旋泵浦是测定各种材料的自旋霍尔角、Edelstein长度或自旋扩散长度的最常用技术之一。近年来，人们对这些实验的解释越来越关注，强调信号可能纯粹来自热电效应，而不是相干自旋泵浦。在这里，我们提出了一种方法，通过结合测辐射热法和铁磁共振测量的自旋泵浦，并比较它们的时间尺度，来评估自旋泵浦信号中是否存在热效应。利用谐振腔对Pt \Permalloy和La 0.7Sr 0.3MnO 3 \Pt样品进行了实验，我们得出结论，没有任何可测量的热电贡献，如自旋Seebeck和共振时的反常能斯特效应
2020-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Optical and transport gaps in gated bilayer graphene
我们讨论了在光学和输运实验中，无序对双层石墨烯带隙测量的影响。通过计算的光学电导率和状态的密度，在无序的存在下，使用一个微观模型，我们表明，与运输实验的间隙小于与光学实验。本征双层石墨烯具有光学电导率，其中与带间跃迁相关联的峰的能量对于无序是非常稳健的，并且因此提供带隙的估计。相比之下，从非本征双层石墨烯的光学电导率提取带隙对于由于过渡峰的模糊性而导致的显著水平的无序几乎是不可能的。态密度包含了在传输实验中测量的带隙的上限，而无序具有减小这种带隙的效果，这解释了为什么这些实验到目前为止无法复制光学测量中看到的大带隙。
2011-07-22 cond-mat.mes-hall
Evidence of heavy fermion physics in the thermoelectric transport of magic angle twisted bilayer graphene
本文通过栅极定义的魔角双层石墨烯pn结中的光热电效应探索其热电响应，观察到塞贝克系数的符号保持振荡，为强关联平带中重轻载流子共存及电子与空穴不对称性提供了直接实验证据，且与拓扑重费米子模型定性吻合。
2024-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb drag and counterflow Seebeck coefficient in bilayer-graphene double layers
我们制作了双层石墨烯双层分离薄（$\sim$ 20 nm）氮化硼层，并进行库仑阻力和逆流热电输运测量。测得的库仑阻力比层内电阻率小近三个数量级。逆流塞贝克系数被发现是很好地近似的塞贝克系数的各个层之间的差异，并表现出一个峰值的制度，其中两个层具有相反的符号的载流子。测得的最大逆流功率因数为$\sim$ 700 $μ$ W/K $^2$ cm，在室温下，有前途的高功率输出每质量的轻质热电应用。我们的设备打开了一个可能性，探索新的制度的热电与n型和p型通道之间的可调相互作用的基础上石墨烯和其他二维材料及其异质结构。
2017-09-08 cond-mat.mes-hall
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
