Mapping twist-tuned multiband topology in bilayer WSe$_2$
本文对小扭转角双层 WSe$_2$ 进行局部压缩率测量，发现其在约1.23度“魔角”附近零磁场下存在多个拓扑能带和陈数绝缘体，并通过局部电场诱导了拓扑量子相变，确立了广义Kane-Mele-Hubbard模型的拓扑相图。
2024-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of carrier transport in bilayer graphene
我们开发了一个理论的密度，无序，和温度依赖的双层石墨烯的电导率在存在的长程带电杂质散射以及一个额外的短程无序的独立起源，建立这两个散射机制有助于显着确定双层输运性质。我们发现，虽然双层石墨烯的强屏蔽性能导致与相应的单层情况下的定性差异，这两个系统表现出线性密度依赖的导电性在高密度和最小的石墨烯导电性行为周围的电荷中性点，由于形成不均匀的电子空穴水坑诱导的随机带电杂质中心。
2009-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Intrinsic Carrier Mobilities in Graphene and Its Bilayer
我们研究了石墨烯及其双层中电子输运的温度依赖性，发现极低的电子-声子散射率，这对室温下可能的载流子迁移率设置了基本限制。我们的测量表明，迁移率显着高于200，000 cm 2/Vs是可以实现的，如果外在的障碍被消除。在大约200 K以上观察到的电阻率的急剧（阈值状）增加是出乎意料的，但是可以在波纹石墨烯片的模型内定性地理解，其中散射发生在波纹内弯曲声子上。
2008-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Hot-Carrier cooling in Quasi Freestanding Bilayer Graphene with Hydrogen Intercalated Atoms
利用飞秒太赫兹光泵浦探测光谱研究了准自由支撑双层外延石墨烯中热载流子的冷却动力学。我们观察到较长的衰减时间常数，在2.6至6.4 ps的范围内，与以前的研究相比，单层石墨烯，这增加非线性与激发强度。增加的弛豫时间是由于在氢嵌入之后石墨烯层与SiC衬底的解耦，这增加了石墨烯与衬底之间的距离。此外，我们的测量没有表明超碰撞机制与热载流子的冷却过程有关，这最终是通过电子光学声子散射实现的。
2023-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer Heat Transfer in Bilayer Carrier Systems
我们从理论上研究了由于近场层间载流子相互作用，双层载流子系统的二维层之间如何传递能量和热量。我们推导出层间传热和热导的一般表达式。给出了半导体和石墨烯双层膜的近似公式和详细计算。我们对GaAs，Si和石墨烯双层的计算表明，层间热传递可以超过低于（系统相关的）有限交叉温度的电子-声子热传递。我们发现，无序强烈增强层间热传输，并推动阈值向更高的温度。
2013-03-08 cond-mat.mes-hall
Optical Phonon Anomaly in Bilayer Graphene with Ultrahigh Carrier Densities
采用第一性原理计算研究了不同掺杂浓度下双层石墨烯中的电子-声子耦合。所考虑的声子是长波长高能对称（S）和反对称（AS）光学模式。两者都被证明有不同的EPC诱导的声子线宽和频率偏移的费米能级$E_F$的函数。我们发现当费米能级$E_F$高于中性点约0.5 eV时，AS模与最低的两个导带有很强的耦合，产生了巨大的线宽（大于100 cm $^{-1}$）和显著的频率软化（$\sim$ 60 cm $^{-1}$）.我们的\emph{ab initio}计算结果表明，这种剧烈变化的起因是BLG中不寻常的能带结构.结果突出了能带结构对高载流子密度区BLG中EPC的影响。
2012-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single-layer behavior and slow carrier density dynamic of twisted graphene bilayer
我们报道了SiC衬底上扭曲石墨烯双层的扫描隧道显微镜（STM）和光谱（STS）。对于扭转角~ 4.5 °，由于石墨烯/SiC界面处的电子掺杂，狄拉克点ED位于费米能级EF以下约0.40 eV。我们观察到了一个意想不到的结果，在STS测量过程中（时间尺度约为100秒），纳米尺度缺陷周围的局部狄拉克点向费米能移动。这种现象是由于在测量过程中扭曲的石墨烯和衬底之间的去耦，这同时降低了石墨烯的载流子密度。
2012-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hot carrier relaxation of Dirac fermions in bilayer epitaxial graphene
通过对Shubnikov-de Haas振荡和弱局域化的磁输运测量，实验研究了双层外延石墨烯中热狄拉克费米子的能量弛豫.热电子的能量损失率被发现遵循预测的布洛赫-Grüneisen幂律行为的$T^4$在载流子温度从1.4 K到$\sim$ 100 K，由于电子-声学声子相互作用的变形势耦合常数为22 eV。与单层石墨烯中的$n_e^{-0.5}$依赖性相反，在双层石墨烯中观察到$T^4$幂律的缩放中的载流子密度依赖性$n_e^{-1.5}$，导致能量损失率作为这两个系统之间的载流子密度的函数的交叉。双层石墨烯中的电子-声子弛豫时间也显示出强烈的载流子密度依赖性，而单层石墨烯中的载流子密度在很宽的范围内保持恒定。我们的研究结果和双层和单层之间的比较展示了石墨烯系统中热载流子动力学的更全面的画面。
2014-09-22 cond-mat.mes-hall
Moderate bandgap and high carrier mobility simultaneously realized in bilayer silicene by oxidation
同时具有高载流子迁移率、适度带隙和周围环境稳定性的半导体对于现代工业是如此重要，并且Si基半导体材料可以与先前的硅基电子元件很好地匹配。因此，寻找这样的硅基半导体一直是一个热门的项目，由于缺乏他们现在。利用密度泛函理论，我们发现氧化硅烯具有较高的载流子迁移率和1.02 eV的直接带隙.高载流子迁移率是由于大π键的保留，中等带隙是由于悬空Si 3 p键的饱和而打开。由于形成了强的Si-O键和Si-Si键，样品具有较强的热力学和动力学稳定性。我们的工作表明氧化硅烯在现代电子学领域有许多潜在的应用。
2020-05-15 cond-mat.mes-hall
Ultrafast carrier dynamics in pristine and FeCl3-intercalated bilayer graphene
利用时间分辨瞬态微分反射（delta R/R）技术研究了单层石墨烯（BLG）和FeCl 3插层石墨烯（FeCl 3-G）的超快载流子动力学.与BLG相比，FeCl 3-G数据显示了相反的Δ R/R符号、较慢的上升时间和单（而不是双）指数弛豫。我们将这些动力学上的差异归因于FeCl 3-G中费米能级的下移，以及Fe的d轨道产生的许多水平能带的形成。我们的工作表明，插层可以显着改变石墨烯的电子结构，及其相关的载流子动力学。
2010-10-11 cond-mat.mes-hall
Multicomponent screening and superfluidity in gapped electron-hole double bilayer graphene with realistic bands
最近报道了双电子-空穴双层石墨烯中的超流性。由于导带和价带之间的带隙非常小，所以双层的多带性质是重要的。超流对相互作用的长程性质意味着必须充分考虑屏蔽。我们已经进行了系统的平均场研究，包括（i）带内和带间激发对屏蔽的贡献，（ii）双层石墨烯的低能能带结构，其小带隙和平坦的墨西哥帽状低能带，（iii）带底的大态密度，（iv）多带中的电子-空穴配对，以及（v）电子-空穴对在导带和价带凝聚体之间转移。我们发现，超流性强烈修改带内的贡献的筛选，但带间的贡献不受影响。出乎意料的是，屏蔽的净效应是抑制约瑟夫森类对转移，并将超流对完全限制在导带凝聚物中，即使是非常小的带隙，使系统的行为类似于单带超流。
2018-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phonon-assisted carrier cooling in h-BN/graphene van der Waals heterostructures
作为超薄导体-绝缘体结应用于光电子器件中，需要详细研究h-BN和石墨烯究竟如何杂化。在这里，我们提出了一个全面的从头算研究的热载流子动力学的电子-声子散射在h-BN/石墨烯界面，使用石墨（散装），单层和双层石墨烯作为基准材料。与单层石墨烯相反，所有多层结构都具有促进载流子热化的低能光学声子模式。我们发现，h-BN/石墨烯界面代表了一个例外，低能光学声子和电子之间的耦合相对较弱。因此，从石墨烯已知的热化瓶颈效应在与h-BN的杂交中幸存下来，但在考虑的所有其他双层和多层情况下大大减少。此外，我们还表明，与石墨相比，双层石墨烯中的量子限制对热化时间没有显着影响，因此双层石墨烯可以作为体相对应物的极小模型。
2022-06-30 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
The Stability and Charge Carriers in Bilayer Silicene
通过结构优化、声子和从头算有限温度分子动力学计算，预测了双层硅烯具有AB堆积结构的稳定结构，比单层硅烯具有屈曲的二维蜂窝晶格结构，在能量上更有利于合成.令人惊奇的是，它的电子能带表明，载流子的行为类似于相对论狄拉克费米子，在K点附近具有线性能量色散。基于紧束缚近似，对低能电子激发进行了深入的分析，并提出了由于屈曲几何中的sp3杂化成分阻碍了层间跃迁，从而保持了线性色散.
2013-05-23 cond-mat.mes-hall
On dielectric screening in twisted double bilayer graphene
利用失配角约为5 °的双螺旋双层石墨烯样品，研究了栅压诱导的电场的介电屏蔽效应。在低温磁输运测量中，观察到了源于两个不同载流子密度带的磁阻量子振荡。载流子密度相对于总载流子密度的行为与AB堆叠的四层石墨烯的行为不同。根据感应电荷随距离指数衰减的模型，对载流子密度比进行了理论分析，并给出了屏蔽长度λ。估计的λ略大于AB堆叠的石墨烯的λ，这可能反映了波函数的概率的平面间分布的差异。
2021-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Carrier Density and Thickness Dependent Proximity Effect in Doped Topological Insulator -- Metallic Ferromagnet Bilayers
利用磁导率研究了磁邻近效应对掺杂拓扑绝缘体表面态的影响。我们的双层由一层Fe $_7$ Se $_8$，这是一种金属亚铁磁体和一层Bi $_{0.8}$ Sb $_{1.2}$ Te $_{3}$，这是一种高度空穴掺杂的拓扑绝缘体。利用输运测量和修改后的Hikami-Larkin-Nagaoka模型，我们表明，铁磁体显着缩短表面态的有效相干长度，这表明在狄拉克点处打开了一个间隙。我们表明，磁感应间隙持续的表面状态，从磁铁分开的拓扑绝缘体层厚为170 [nm]。此外，发现间隙的大小与我们从反常霍尔效应中提取的磁化强度成正比。我们的结果给出了拓扑绝缘体/铁磁体双层膜中载流子密度、感生磁化强度和磁感应能隙之间的关系。这些信息对于拓扑绝缘体中磁相互作用的理论理解和这种双层的实际制造都是重要的，这是各种建议技术的基础，如自旋电子器件，远红外探测器等。
2021-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Temperature dependence of the diffusive conductivity of bilayer graphene
假设扩散载流子输运和采用有效介质理论，我们计算的温度依赖性的双层石墨烯导电性由于费米面加宽作为载流子密度的函数。我们发现电导率的温度依赖性强烈地依赖于无序的量。在与大多数实验相关的范围内，电导率是T/T* 的函数，其中T* 是由无序设定的特征温度。我们表明，从不同的群体采取的实验数据崩溃到一个理论上预测的标度函数。
2010-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impurity scattering induced carrier transport in twisted bilayer graphene
我们从理论上计算了低扭曲角下双层石墨烯的杂质散射感生电阻率，其中石墨烯费米速度被强烈抑制。我们认为，作为载流子密度，扭转角，和温度的函数，在玻尔兹曼理论弛豫时间的方法，长程库仑散射和短程缺陷散射。对于实验相关的障碍，杂质散射贡献的电阻率相当（远大于）的声子散射的贡献，在高（低）温度。减小扭转角导致更大的电阻率，并且通常，电阻率随着温度（载流子密度）的增加而增加（减小）。包含在理论中的van Hove奇点导致在较高密度下的电阻率的强烈增加，其中化学势接近于van Hove奇点，导致在电阻率中的明显密度依赖的平台型结构，这在最近的运输实验中已经观察到。我们还表明，在扭曲的双层石墨烯在低扭转角强烈违反了Matthissen规则。
2020-03-20 cond-mat.mes-hall
Limitations to Carrier Mobility and Phase-Coherent Transport in Bilayer Graphene
我们目前的高迁移率双层石墨烯完全封装在六方氮化硼的运输测量。我们给出了在低磁场下的双端量子霍尔效应测量结果，显示出完全对称破缺的朗道能级。从弱定位测量，我们提取门可调相位相干时间$τ_ϕ$以及谷间和谷内散射时间$τ_i$和$τ_*$。虽然$τ_ϕ$与电子-电子相互作用介导的退相机制定性一致，但电子自旋翻转散射过程在低温下限制了$τ_ϕ$。对$τ_i$和$τ_*$的分析指出，局部应变波动是限制高质量双层石墨烯中的迁移率的最可能的机制。
2014-09-30 cond-mat.mes-hall
Valley separation of photoexcited carriers in bilayer graphene
University of St Andrews（圣安德鲁斯大学）；University of Exeter（埃克塞特大学）
通过考虑三角翘曲引起的低能带结构强各向异性，理论预测无带隙和带隙双层石墨烯中光激发载流子在不同谷间分离，并提出了基于线性偏振光增强谷极化和圆偏振光检测谷极化的光学谷霍尔效应。
2026-05-29 cond-mat.mes-hall
Flat band carrier confinement in magic-angle twisted bilayer graphene
魔角扭曲双层石墨烯由于其几乎无色散的低能带和通过静电门控调节带填充的能力而成为研究强关联电子物理的强大平台。控制石墨烯层之间扭曲角的技术已经导致了快速的实验进展，但提高样品质量对于将精细的相关电子物理与无序效应分离至关重要。由于系统的2D性质和相对较低的载流子密度，样品对小的掺杂不均匀性非常敏感，这可以极大地改变局部电位分布。这种潜在的混乱是不同的扭曲角的变化，已在其他地方研究。在这里，通过使用低温扫描隧道光谱和平面隧道结测量，我们证明了扭曲双层石墨烯中的平带可以放大小的掺杂不均匀性，这令人惊讶地导致载流子限制，这在石墨烯中以前只能在强磁场的存在下实现。
2021-06-21 cond-mat.mes-hall
Coulomb matrix elements of bilayers of confined charge carriers with arbitrary spatial separation
我们描述了一个实用的程序来计算二维空间分离和限制的载流子，这是必要的重要凝聚态有限系统的详细理论描述的库仑矩阵元素。我们推导出一个解析表达式，任意分离，在一个单一的无穷级数和应用U型莱文变换，以加速所产生的无穷级数。这一程序已被证明是有效和准确的。直接后果矩阵元素上的分离距离，跃迁振幅和对角化的一个单一的电子-空穴对垂直堆叠抛物量子点的功能依赖。
2009-11-27 cond-mat.mes-hall
Microwave spectroscopy of few-carrier states in bilayer graphene quantum dots
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）
利用cQED技术研究双层石墨烯量子点中少载流子态的微波光谱学，揭示自旋和谷态特性，展示其在量子比特操控中的应用潜力。
2025-11-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coupling of spatially separated carriers in crossed electric and magnetic fields and a possibility of a metastable superconducting state in bilayer systems
结果表明，在双层导电结构中，在特殊结构的电场和磁场交叉作用下（相邻层的电场和磁场符号相反），一对等电荷载流子的能量对动量的依赖关系存在局部极小值。这个最小值对应于一个束缚态的对。局部最小值与绝对最小值之间有一个很大的能量势垒。这提供了束缚态相对于不同散射过程的稳定性。如果对的数量是宏观的，则可能发生到亚稳超导状态的相变。
2001-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Optoelectronic Fingerprints of Interference between Different Charge Carriers in Graphene Superlattices and Analogies to Twisted Graphene Bilayers
受最近关于Kekulé图案化石墨烯低能光谱的实验结果的启发，研究了具有空间调制的石墨烯超晶格的光电特征，该空间调制使单位晶格的尺寸增加了两倍，并将谷折叠到布里渊区的中心。对于像最近实验中看到的超晶格，光电响应揭示了多种载流子，它们的有效质量或费米速度不同。它们的特征类似于多重费米子系统，其中不同的频率间隔由不同类型的准粒子主导。值得注意的是，这些系统的响应表现出的光学电导率的特征峰，这表明一种不同种类的载体之间的干扰。我们还讨论了一个相关的超晶格，表现出合并狄拉克锥和能带平坦化，与哈密顿类似的扭曲双层石墨烯的手征模型的版本，其中长程莫尔调制已被取代的两个参数的偏置。
2021-08-27 cond-mat.mes-hall
Phonon scattering induced carrier resistivity in twisted double bilayer graphene
在这项工作中，我们进行了理论研究的声子感生的双双层石墨烯（TDBG），其中两个Bernal堆叠的双层石墨烯器件相对于彼此旋转一个小角度$θ$。我们发现，在小的扭转角（$θ\sim 1^\circ$）的TDBG系统的有效质量大大增强，导致急剧增加的声子诱导电阻率在高温极限，声子散射导致线性增加的电阻率随温度的增加。我们还讨论了我们的理论在这样一个系统中的超导性可能产生的影响，并提供了一个数量级的超导转变温度的估计。
2020-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Cloaked Resonant States in Bilayer Graphene
双层石墨烯中的载流子占据类电子和类空穴状态的两个抛物线连续体，其不同之处在于载流子赝自旋和其动量之间的对齐，该属性被称为手性。由于手征守恒，一个强的限制势可以容纳不寻常的束缚态：电子能级隐藏在空穴连续体中。通过求解二维p-波通道中大质量非手征粒子的薛定谔方程，可以得到隐形态的能级和波函数。最终，隐形状态通过三角扭曲效应慢慢衰减到连续体中。我们讨论了循环对称势中隐形态的关键性质，并通过扫描隧道探针测量表明，在量子围栏几何中隐形应该是可观察的。
2015-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Contact resistance at planar metal contacts on bilayer graphene and effects of molecular insertion layers
考虑到金属接触处界面电荷转移形成的带隙，研究了金属-双层石墨烯（BLG）接触电阻的可能来源。我们的研究结果表明，电荷注入势垒（肖特基势垒）不有助于接触电阻，因为BLG下的接触总是简并掺杂。我们还表明，接触掺杂引起的BLG的态密度（DOS）的金属接触下的增加降低了接触电阻，由于增强的载流子隧道在接触。可以通过将分子掺杂剂层插入到金属接触中来增强接触掺杂。然而，通过插入层的载流子隧穿增加了接触电阻，因此，应当采用替代的器件结构。最后，我们表明，通过可变范围跳跃通过间隙状态的带间传输是最大的贡献者接触电阻时，栅极沟道的载流子类型是相反的接触掺杂载流子类型。这表明，接触电阻降低的接触掺杂引起的DOS的增加的策略是有效的，只有一个单一的沟道传输分支（n型或p型），这取决于接触掺杂载流子类型。
2017-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Klein Tunneling and Fabry-Pérot Resonances in Twisted Bilayer Graphene
该研究针对转角双层石墨烯中载流子的隧穿问题，分析低能激发下克莱因隧穿与法布里-珀罗共振的各向异性特性，揭示了势垒参数对电导的调控规律，为新型各向异性二维材料纳米器件设计提供了理论依据。
2025-02-22 cond-mat.mes-hall
Effective Mass in Bilayer Graphene at Low Carrier Densities: the Role of Potential Disorder and Electron-Electron Interaction
在二维电子气中，电子-电子相互作用通常在较低的载流子密度下变得更强，并且重新归一化费米液体参数，例如载流子的有效质量。我们结合实验和理论研究了双层石墨烯中电子和空穴$m^*_e$和$m^*_h$在1 * 10^11 cm^-2量级的低载流子密度区域的有效质量。测量使用温度依赖性的低场Shubnikov-de Haas（SdH）振荡中观察到高迁移率六方氮化硼（h-BN）支持的样品。我们发现，虽然$m^*_e$在整个密度范围内遵循紧束缚描述，但当载流子密度n = 6 * 10^11 cm^-2时，$m^*_h$开始迅速下降到紧束缚描述以下，当n达到2 * 10^11 cm^-2时，表现出30%的强烈抑制。电子-电子相互作用单独的贡献，使用几种不同的近似值进行评估，不能解释实验趋势。相反，电势波动的影响和由此产生的电子-空穴水坑起着至关重要的作用。计算包括电子-电子相互作用和无序效应定性和定量地解释了实验数据。这项研究揭示了一个不寻常的无序效应独特的二维半金属系统。
2016-11-01 cond-mat.mes-hall
Optical Coherent Injection of Carrier and Current in Twisted Bilayer graphene
我们从理论上研究了中等角度扭曲双层石墨烯中的光注入过程，包括单光子和双光子载流子注入以及双色相干电流注入。用连续介质模型描述了电子态，数值计算了不同化学势和扭转角下的注入系数谱，其中不同能带之间的跃迁由电子能量分辨的注入系数来理解。与单层石墨烯中的注入相比，显示了注入过程中层间耦合的重要性。对于未掺杂的扭曲双层石墨烯，所有的注入系数的光谱可以分为三个能量区，这与扭曲角。对于线性色散区中非常低的光子能量，注入类似于具有由扭曲角确定的重整化费米速度的石墨烯;对于层间耦合可以忽略的非常高的光子能量，注入与石墨烯相同;并且在Van Hove奇点的跃迁能量周围的中间区中，注入显示出富有成效的精细结构。此外，由于双共振跃迁的存在，对于中间区域的光子能量，双光子载流子注入发散。
2021-11-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
Transient Zitterbewegung of charge carriers in graphene and carbon nanotubes
计算了双层石墨烯、单层石墨烯和碳纳米管中载流子的振动效应。结果表明，当载流子以高斯波包的形式存在时，ZB具有瞬态特性，其衰减时间在石墨烯中为飞秒，在纳米管中为皮秒.双层石墨烯的分析结果使我们能够研究伴随着颤抖运动的现象。特别是，它示出了在石墨烯中的ZB的瞬态特性是由于这样的事实，即与正电子能量和负电子能量相关的波子包在相反的方向上移动，因此它们的重叠随着时间的推移而减小。这种行为类似于真空中代表相对论电子的波包。
2007-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charged impurity scattering in bilayer graphene
研究了低温超高真空下沉积钾时，杂质散射对双层石墨烯（BLG）中载流子输运的影响。带电杂质散射产生的电导率在载流子密度上呈超线性，在2-4 x 10^12 cm^-2的载流子密度测量范围内，其大小与单层石墨烯相似。在添加浓度为n_imp的带电杂质时，最小电导率Sigma_min与n_imp^-1/2成比例地降低，而电子和空穴熔池载流子密度与n_imp ^1/2成比例地增加。这些结果的有意沉积钾的BLG与带电杂质散射的理论预测吻合得很好。然而，我们的研究结果也表明，带电杂质散射单独不能解释所观察到的原始BLG钾掺杂前的SiO2上的输运性质。
2009-12-13 cond-mat.mes-hall
98% directional guiding of spin currents with 90 micrometer relaxation length in bilayer graphene using carrier drift
自旋信号的电控制和长距离自旋输运是自旋电子学领域的主要要求。在这里，我们报告了在室温下使用载流子漂移在高迁移率六方氮化硼封装的双层石墨烯中有效引导自旋电流。我们的实验，连同建模，表明自旋弛豫长度可以调谐从2到88微米时，分别施加$\mp$ 40 μ A的直流电流。我们的模型预测，扩展到$\mathrm{I_{dc}}=\mp$ 150 μ A的范围内，自旋弛豫长度可以分别从0.6到320 μ m，这表明在不久的将来，在适当的电流密度范围内的自旋弛豫长度在毫米范围内。我们的结果还表明，我们能够直接自旋注入接触的任何一侧的自旋电流。当$\mathrm{I_{dc}}$ = -40 uA时，98%的注入自旋流向左侧，当漂移电流反向时，65%流向右侧。我们的模型表明，对于$\mathrm{I_{dc}}=\mp$ 150 μ A，数字分别达到99.8%和95%，这表明基于自旋的逻辑操作和器件的载流子漂移的潜力。
2016-03-08 cond-mat.mes-hall
Simulation of Hot-Carrier Dynamics and Terahertz Emission in Laser-Excited Metallic Bilayers
金属双层结构已被证明可以发射强太赫兹（THz）脉冲。我们提出了一个预测的多尺度模式，模拟光诱导自旋电流的Fe/Pt异质结和发射的电场。电子效应的处理在纳米尺度上使用玻尔兹曼输运方程的动态平衡载流子，数值求解的粒子在细胞的代码。的光学效果进行了模拟与形式主义，桥梁的纳米尺度的结构的发射波的微米尺度。该方法有助于理解最近的实验结果的基础上的微观散射效应和运输现象。我们的理论的多功能性，使其能够很容易地适应于一个广泛的自旋电子太赫兹发射器设计。作为一个例子，我们展示了太赫兹产生效率，定义为输出输入功率比，可以提高和优化使用串联堆叠层结合太赫兹抗反射涂层。
2018-12-17 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Enhanced intrinsic voltage gain in artificially stacked bilayer CVD graphene field effect transistors
我们报告了由大面积化学气相沉积（CVD）石墨烯制成的双栅人工堆叠双层石墨烯场效应晶体管（BiGFET）中的电子输运。该器件显示出增强的电流饱和趋势，这导致降低的最小输出电导值。当与单层石墨烯FET相比时，这导致器件的改善的固有电压增益。我们采用了一个基于物理的紧凑模型，最初开发的Bernal堆叠双层石墨烯场效应管（BSBGFET），以探索所观察到的现象。电流饱和度的改善可归因于沟道中载流子密度的增加，并因此归因于载流子-载流子散射的饱和速度的降低。
2022-12-04 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Superfluid weight and Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition temperature of twisted bilayer graphene
研究了具有局域和非局域吸引相互作用的扭曲双层石墨烯的超导电性。在微观紧束缚模型和低能连续模型下，我们得到了超流质量和Berezinskiii-Kosterlitz-BKT转变温度。我们预测本地和非本地的相互作用计划，可以区分实验之间的定性差异。在对势超过带宽的平带极限，我们证明了超流的重量和BKT温度是由多带过程和带的量子几何决定的。
2019-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transport and elastic scattering times as probes of the nature of impurity scattering in single and bilayer graphene
传输$τ_{tr}$和弹性散射时间$τ_{e}$的实验确定从单层和双层石墨烯的磁导的载流子密度依赖性。这两个时间和它们的载流子密度的依赖关系被发现是非常不同的单层和双层。然而，发现它们的比率$τ_{tr}/τ_{e} $在两个系统中都是$1.5 $的量级，并且与载流子密度无关。这些测量提供了对散射中心的性质（中性或带电）和空间范围的了解。与理论预测的比较得出，我们的石墨烯样品中的主要散射机制可能是由于短程强散射体引起的共振散射，一个可能的候选者是空位。
2010-04-22 cond-mat.mes-hall
Ring-shaped spatial pattern of exciton luminescence formed due to the hot carrier transport in a locally photoexcited electron-hole bilayer
本文对GaAs/AlGaAs双量子阱中激子发光的环形图案的形成给出了一致的解释。该图案由围绕激光激发光斑的两个同心环组成。结果表明，发光环的出现是由于热载流子在高激发强度下的层内输运。有趣的是，这种输运的两个原因之一可能涉及自组织临界性（SOC），这将是半导体物理学中SOC观测的第一个案例。我们在多体数值模型中进行了广泛的分子动力学模拟来测试这一原因。计算结果与实验结果吻合较好。此外，模拟使我们能够确定这两个发光环形成的特定动力学过程。
2012-07-25 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Heat capacity of nonequilibrium electron-hole plasma in graphene layers and graphene~bilayers
分析了石墨烯层（GL）和石墨烯双层（GBL）中准非平衡二维电子空穴等离子体的统计特性，并计算了它们的热容，得到了弱泵浦本征或弱掺杂GL的GL热容等于$c_{GL} \simeq 6.58$ .随着载流子温度的变化，本征GBL载流子热容$c_{GBL}$从$T \lesssim 300$ ~K时的$c_{GBL} \simeq 2.37$变化到升高温度时的$c_{GBL} \simeq 6.58$。这些值与用$c = 1$计算的经典二维载流子的热容有明显的差别。所得结果可用于不同GL和GBL基高速器件的优化。
2020-11-07 cond-mat.mes-hall
Ultrafast Band-Gap Renormalization in Bilayer Graphene
Christian Albrecht University of Kiel（基尔大学）；Institute of Experimental and Applied Physics, Christian Albrecht University of Kiel（基尔大学实验与应用物理研究所）；Ruprecht Haensel Laboratory, German Electron Synchrotron DESY（德国电子同步辐射中心鲁普雷希特·亨塞尔实验室）；Kiel Nano, Surface and Interface Science KiNSIS, Christian Albrecht University of Kiel（基尔纳米、表面与界面科学研究所 (KiNSIS), 基尔大学）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Department of Materials Science and Engineering, The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程系）；Dimensional Crystal Consortium, Materials Research Institute, The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学材料研究所二维晶体联盟）；Center for 2-Dimensional and Layered Materials, The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学二维及层状材料中心）；Center for Atomically Thin Multifunctional Coatings, The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学原子级厚度多功能涂层中心）
通过光诱导层间电荷转移和热点载流子增强屏蔽，实现双层石墨烯中超快带隙调控
2026-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Distortion of the perfect lattice structure in bilayer graphene
我们认为双层石墨烯的不稳定性相对于一个扭曲的配置，在相同的精神介绍了苏，Schrieffer和Heeger的模型。通过计算畸变双层膜的总能量，我们得出系统的基态倾向于有限畸变。我们探讨如何平衡配置的变化与载流子密度和两层之间施加的电势差。
2008-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Multiband tunneling in trilayer graphene
研究了两种稳定形式的三层石墨烯（TLG），菱面体ABC和Bernal ABA的电子隧穿性质，用于通过使用单栅极（SG）或双栅极（DG）实现的pn和pnp结。对于菱面体的形式，由于手性的电子，克莱因悖论被发现在正常入射SG设备，而在高能量带间散射之间的额外的传播模式可以发生。当入射到SG器件上时，Bernal ABA TLG中的电子可以具有单层或双层状特征。然而，使用DG，两种传播模式将通过破坏系统的镜像对称性而耦合，这引起依赖于DG pnp结的宽度的模间散射和谐振。对于ABC TLG，DG打开了抑制克莱因隧穿的带隙。DG还导致单谷电子的隧道角出现意想不到的不对称性。
2013-03-03 cond-mat.mes-hall
Carrier transport theory for twisted bilayer graphene in the metallic regime
本文提出了双层转角石墨烯魔角附近正常金属态的声子主导输运理论，通过精确处理电子-声子散射解释了电阻率异常特征，与实验定量吻合，并排除了 Planckian 耗散机制。
2020-02-28 cond-mat.mes-hall
Non-monotonic temperature dependence of electron viscosity and crossover to high-temperature universal viscous fluid in monolayer and bilayer graphene
本研究结合随机相近似的微观电子相互作用理论与类 Navier-Stokes 方程，预测单层和双层石墨烯在高温强库仑作用下具有普适动态黏度，并提出实验观测方案。
2024-09-19 cond-mat.mes-hall
Large negative transconductance in multilayer graphene: The role of intersubband scattering
我们计算了多层石墨烯的输运性质，考虑了在高密度区多子带散射的影响，其中较高的子带被载流子占据。为了计算多层石墨烯的电导率，我们使用耦合多带玻尔兹曼输运理论，同时充分考虑多带散射效应。我们发现，允许的散射通道，屏蔽效应，手性性质的电子结构，和类型的杂质散射决定的多层石墨烯的输运行为。我们发现当载流子开始占据较高的子带时，多层石墨烯的电导率会发生突变，因此随着载流子密度的变化，会出现较大的负负阻（NTC）。这些现象主要是由子带间散射和带接触处态密度的变化引起的。基于我们的研究结果，有可能利用多层石墨烯中的大NTC来构建新型器件。
2017-05-11 cond-mat.mes-hall
Hexagonal boron nitride/bilayer graphene moiré superlattices in the Dirac-material family: energy-band engineering and carrier doping by dual gating
National Institute for Materials Science (NIMS)（物质材料研究机构）；Gunma University（群马大学）
本文综述hBN/BLG莫尔超晶格的制备与输运，揭示其无电场下CNP能隙、可调能带拓扑及范霍夫奇异性，并通过双栅实现能带工程，展现物理普适性与多样性。
2025-09-26 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Effects in Monolayer-Bilayer Graphene Planar Junctions
众所周知，均匀电子系统的霍尔电阻相对于磁场和载流子的符号是反对称的。我们已经观察到，这样的对称性不再保持在平面混合结构，部分单层石墨烯（SLG）和部分双层石墨烯（BLG）在量子霍尔（QH）制度。特别地，观察到SLG和BLG界面上的霍尔电阻（R12 xy）表现出量子化平台，当载流子的符号（由背栅控制）或磁场的方向反转时，该量子化平台在SLG QH状态和BLG QH状态的那些特性之间切换。同时反转载流子类型和磁场两者产生相同的量化霍尔电阻。所观察到的SLG-BLG界面QH状态，具有相对于载流子和磁场的符号的特征不对称性，仅由QH边缘状态的手性确定，并且可以通过应用于涉及两个不同朗道能级（LL）结构的区域的石墨烯混合结构的朗道-比蒂克分析来解释。
2013-08-19 cond-mat.mes-hall
Flicker Noise in Bilayer Graphene Transistors
本文介绍了双层石墨烯晶体管低频噪声的实验研究结果.背栅器件采用电子束光刻和蒸发工艺制作.所制造的晶体管的电荷中性点约为10 V。在10 - 100 Hz以上的频率处的噪声谱是1/f型的，在1 kHz的频率处的谱密度为10 E-23 - 10 E-22 A2/Hz的量级。在低于10 - 100 Hz的频率处偏离1/f谱表明噪声是由于缺陷俘获载流子而引起的载流子数波动的根源。为此类器械提取了10 E-4的Hooge参数。噪声谱密度的栅极依赖性表明，噪声主要由器件沟道的非门控部分和接触的贡献。所得结果对石墨烯的电子应用具有重要意义。
2008-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Universal scaling of resistivity in bilayer graphene
我们报道了门控双层石墨烯器件的温度依赖的电输运性质。我们看到了一个明显的绝缘行为的证据，由于电子空穴电荷水坑。电阻率随着温度的降低而增加，而迁移率随着温度的降低而降低，这是由于石墨烯中的载流子不均匀性引起的特性。利用单电子隧穿经验公式进行的理论拟合表明，电阻率随标度参数的变化服从普适曲线。的缩放参数被确定为是一个衡量的波动的电子-空穴池分布。
2012-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct view of exciton and carrier dynamics in twisted bilayer graphene
Aarhus University（奥胡斯大学）；STFC Rutherford Appleton Laboratory（STFC卢瑟福阿普顿实验室）；University of St Andrews（圣安德鲁斯大学）
研究采用时间分辨角分辨光电子能谱观测扭转双层石墨烯，发现带隙内存在幽灵-法诺激子，两层石墨烯峰值电子温度差异源于层间电场驱动的能量再分布。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge screening and carrier transport in AA-stacked bilayer graphene: tuning via a perpendicular electric field
在无规相位近似（RPA）下，分析计算了在垂直施加电场作用下AA-堆叠双层石墨烯（BLG）的静态介电函数.此结果被用来计算屏蔽库仑相互作用和电导率。屏蔽库仑相互作用，这在这里可以通过垂直电场调谐，示出了在长距离极限处的$1/(γ^{2}+V^2)$的幂律衰减，其中$V$和$γ$分别是电势和层间跳跃能量，表明库仑相互作用在高垂直电场下被抑制。此外，我们还研究了短程散射和长程（库仑）散射对电导率的影响，结果表明，短程散射产生的电导率是常数，不受垂直电场的影响。而受库仑散射限制的电导率被垂直电场增强，并且在$V^2$中在小$V$处线性增加，在$V=0$处具有有限值，这表明我们可以通过施加垂直电场来调节AA堆叠BLG中的电导率。
2014-08-15 cond-mat.mes-hall
$Γ$-valley assisted intervalley scattering on monolayer and bilayer WS2 revealed by time-resolved Kerr rotation spectroscopy
利用时间分辨克尔旋转（TRKR）和微分反射率测量技术，研究了单层和双层WS 2在10 K时的谷退极化和载流子弛豫过程.两个衰减过程中提取的TRKR信号观察单层和双层WS 2。在单层WS 2中，通过与载流子衰减过程的比较，将初始超快衰减分量（小于1 ps）解释为电子和空穴在一个谷中的受激发射或Pauli阻塞。在低激发能（小于2.21 eV）下，相对慢的分量约为4 ps，然后随着激发能增加，其接近15 ps的饱和值。2.21 eV的起始激发能表明，在非共振激发条件下，K谷和K'谷之间的$Γ$谷辅助谷间散射在谷去极化过程中起关键作用.相比之下，双层WS 2的慢衰减分量（48 ps）与载流子寿命（58 ps）相当。由于其间接带隙半导体的特性，这是由于从K（或K '）到$Γ$谷的不可逆散射过程。
2017-07-19 cond-mat.mes-hall
Tuning anti-Klein to Klein tunneling in bilayer graphene
我们发现，在有间隙的双层石墨烯，准粒子隧穿和相应的Berry相可以控制，使其表现出单层石墨烯的功能，如克莱因隧道。Berry相位由基于双层石墨烯的高质量Fabry-Pérot干涉仪检测。通过提高电荷载流子的费米能级，我们发现在带隙双层石墨烯中，Berry相可以从$2π$连续调谐到$0.68π$，与原始双层石墨烯中$2π$的恒定Berry相相反。特别地，我们观察到$π$的Berry相，其为单层石墨烯的标准值。随着Berry相的减小，正入射时载流子的相应传输概率清楚地表明了从反Klein隧穿到近乎完美的Klein隧穿的转变。
2018-02-12 cond-mat.mes-hall
