The Coexistence of van Hove Singularities and Superlattice Dirac Points in a Slightly Twisted Graphene Bilayer
我们考虑了轻微扭曲的石墨烯双层的电子结构,并在连续近似下显示了范霍夫奇点(VHS)和超晶格狄拉克点的共存。石墨烯叠石墨烯莫尔图案产生周期性电子势,由于载流子的手性性质,这导致超晶格狄拉克点的出现。由于扭曲石墨烯双层的实结构和倒易结构的不同,其子晶格交换偶结构和奇结构(两种公度结构)导致了超晶格Dirac点的两种不同结构。我们进一步计算了应变对扭曲石墨烯双层的低能电子结构的影响,并证明了应变对VHS位置的影响。
2013-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of Van Hove Singularities and Pseudomagnetic Fields in Modulated Graphene Bilayer
石墨烯的堆叠和弯曲是微不足道的,但对石墨烯的多方面物理学的控制却非常强大。通过改变扭转角,由于莫尔超晶格势,人们可以通过强电子相关来驱动系统通过过多的奇异态,而周期性或三轴应变诱导能带结构离散化为朗道能级,而不需要外部磁场。我们制作了一个混合系统,包括堆叠和弯曲调谐旋钮。我们已经通过化学气相沉积,使用$^{12}$ C和$^{13}$ C前体生长了石墨烯单层,这使得我们能够通过拉曼光谱映射单独地寻址层。我们通过在沉积在底层($^{12}$ C)上的均匀磁性纳米颗粒(NP)上雕刻顶层($^{13}$ C)来实现远程空间调制。原子力显微镜研究表明,顶层倾向于松弛成在NP的位置处具有C $_3$轴对称性的金字塔形波纹,这已被广泛报道为石墨烯单层中的大伪磁场(PMF)的来源。调制的石墨烯双层(MGBL)还包含几微米大的域,其具有约10 $^{\circ}$的扭转角,其通过由于范霍夫奇点(VHS)的形成而导致的G模式的拉曼强度的极端增强来识别。我们由此得出结论,扭曲引起的VHS共存与产生的保偏光纤在应变锥体对象没有相互干扰。用磁性纳米粒子调制的石墨烯双层是一种非平凡的混合系统,其在巨经典自旋的环境中容纳扭曲诱导的VHS和PMF的特征。
2019-11-03 cond-mat.mes-hall
Coexistence of ultraheavy and ultrarelativistic Dirac quasiparticles in sandwiched trilayer graphene
量子材料中的电子表现出无色散(平坦)带穿透色散(陡峭)带的共存,可以引起强相关现象,并与非常规超导性有关。已知在扭曲的三层石墨烯中,陡峭的狄拉克锥可以与能带平坦化共存,但是该现象在层错位下不稳定。在这里,我们表明,这种扭曲的三明治石墨烯(TSWG)-一个三层的范德华异质结构与扭曲的中间层-可以有非常稳定的平带共存的狄拉克锥附近的费米能量时,扭曲到1.5度。这些平坦带需要特定的高对称性堆叠顺序,我们的原子计算预测TSWG总是弛豫到它。此外,通过外场,我们可以控制狄拉克锥顶点和平坦带之间的相对能量偏移。我们的工作建立了扭曲夹层石墨烯作为一个新的平台,研究强相互作用的阶段,拓扑输运超越狄拉克和外尔半金属。
2019-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kekule versus hidden superconducting order in graphene-like systems: Competition and coexistence
我们从理论上研究了两种可能发生在石墨烯类系统中的奇异超导序之间的竞争,假设占主导地位的最近邻吸引力:无隙隐藏超导序,它使费米速度重新正规化,以及凯库勒序,它打开了一个超导能隙。我们进行分析的平均场论的狄拉克电子,在有限温度和有限的化学势,以及在半填充和零温度,首先排除的可能性共存的两个订单。在这种情况下,我们发现临界(更准确地说,交叉)温度和临界相互作用对化学势的依赖性。作为分析的结果,我们发现,凯库勒秩序是首选的隐藏顺序在有限的温度和有限的化学势。然而,当两个超导订单的共存是允许的,使用耦合的平均场间隙方程,我们发现,以上的吸引相互作用的一个临界值的混合相集,在这些订单共存。我们表明,这种转变的相互作用的临界值大于临界耦合的情况下的凯库勒秩序的隐藏的超导状态,这意味着有一个区域的相图中的凯库勒秩序是有利的,作为竞争的结果与隐藏的超导秩序。然而,后者最终与凯库勒态共存。根据我们的平均场计算,从凯库勒到混合相的转变是二阶的,但当考虑涨落时,它可能变成一阶的。最后,我们研究这些阶段是否可能在蜂窝状超晶格的自组装半导体纳米晶体,这已经在实验上实现了与CdSe和PbSe。
2015-10-24 cond-mat.mes-hall
Coexistence of Reconstructed and Unreconstructed Structures in Structural Transition Regime of Twisted Bilayer Graphene
在扭曲双层石墨烯(TBG)中,层间堆叠能和层内弹性能之间的扭曲角依赖性竞争导致大扭曲角下的平坦刚性层和小扭曲角下的晶格重构。尽管在TBG的巨大的科学兴趣和努力,然而,从刚性晶格的重构晶格作为扭转角的函数的演化的实验研究仍然是失踪。在这里,我们提出了一个扫描隧道显微镜和光谱研究,以揭示扭曲角依赖的晶格重构的TBG。我们的实验表明,在刚性区域和松弛区域之间存在一个过渡区域,并且出乎意料地,在过渡区域中,重构结构和未重构结构共存。这两种不同结构的共存可能是由于具有中间莫尔尺寸的TBG中层间堆叠能和层内弹性能之间的微妙平衡。
2022-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of electron whispering-gallery modes and atomic collapse states in graphene WSe2 heterostructure quantum dots
本研究在石墨烯/WSe₂异质结构量子点中观测到电子回音壁模式与原子坍缩态的共存,并首次探究了垂直磁场下原子坍缩态到异常朗道能级的演化,为相对论量子态研究提供了新平台。
2021-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of parallel and series current paths in parallel-coupled double quantum dots in nonlinear transport regime
研究了平行耦合双量子点器件在磁场作用下的电子输运特性。当施加低磁场时,观察到电子隧穿通过平行耦合的DQD。在高磁场下,我们观察到电子隧穿通过并联和串联耦合的DQD在非线性输运条件下。此外,泡利自旋阻塞被观察到,表明隧道通过串联耦合的DQD。我们将这些行为归因于磁场引起的隧道耦合的变化,使得并联和串联配置的电流路径共存。
2021-10-12 cond-mat.mes-hall
Charge Transport in Pentacene-Graphene Nanojunctions
我们采用密度泛函理论(DFT)电子结构计算和Landauer输运理论研究并五苯-石墨烯纳米结中的电荷输运。结果表明,石墨烯独特的电子性质强烈影响纳米结中的输运。特别地,具有锯齿形终端的石墨烯电极中的边缘状态导致接近费米能量的附加传输通道,这在小的偏置电压下深刻地影响电导。调查不同的连接基团以及化学取代,我们展示了如何进一步的分子-铅耦合和能级阵容的输运性质的影响。
2013-02-25 cond-mat.mes-hall
Charge accumulation at the boundaries of a graphene strip induced by a gate voltage: Electrostatic approach
研究了栅压作用下石墨烯带中感应电荷的分布。我们计算分析的电荷分布,并证明了强大的(宏观)电荷积累沿微米宽的带的边界。这种电荷的不均匀性是特别重要的,在量子霍尔制度,我们预测的边缘状态和两种不同类型的这种状态的共存的数量增加了一倍。石墨烯为基础的纳米电子学的应用进行了讨论。
2008-06-03 cond-mat.mes-hall
Quantizing momentum transport in bilayer graphene
超净双层石墨烯中的动量输运以粘性输运为特征。在量子化磁场时,动量流通过回旋加速器轨道的导引中心。在这项研究中,我们推导出量子霍尔粘度的双层石墨烯,这是下一个拓扑特征后,量子霍尔效应。这可以在非局部磁阻测量中检测到,非局部磁阻测量随磁阻的量化步骤而变化。
2019-09-20 cond-mat.mes-hall
Controllable spin transport in ferromagnetic graphene junctions
我们研究自旋输运在正常/铁磁/正常石墨烯结的栅电极连接到铁磁石墨烯。我们发现,由于铁磁石墨烯的交换场,通过结的自旋电流相对于铁磁石墨烯中的化学势具有振荡行为,这可以通过栅极电压来调谐。特别地,我们得到了一个可控的自旋电流反转的栅极电压。我们预测的高可控性的自旋输运在铁磁石墨烯结可能有助于自旋电子学的发展。
2008-01-14 cond-mat.mes-hall
Ripples and Charge Puddles in Graphene on a Metallic Substrate
介电衬底上的石墨烯表现出空间掺杂的不均匀性,形成电子空穴水坑。理解和控制后者对于解开石墨烯在狄拉克点的许多基本性质至关重要。在这里,我们展示了石墨烯中的电荷池和地形波纹的共存和相关性,从金属衬底上生长。狄拉克费米子类电子的干扰的分析产生了线性色散关系,表明金属上的石墨烯可以恢复其固有的电子特性。
2014-07-01 cond-mat.mes-hall
Photon-assisted electron transport in graphene
利用散射理论分析了弹道石墨烯中的光子辅助电子输运。我们表明,交流信号(施加到系统的一个区域中的栅电极)的存在下,在石墨烯中的电子输运,其中的低能量动力学描述的狄拉克方程有有趣的后果。特别地,这样的设置描述了探测石墨烯中的能量依赖性传输的可行方式。这是实质性的兴趣,因为在介观石墨烯中的传输的能量依赖性是在最近的文献中提出的许多奇特的传输现象的基础。此外,我们讨论了我们的分析的相关性交流运输在石墨烯的可观测性zitterbewegung的电子,表现为相对论粒子(但具有较低的有效光速)。
2006-10-03 cond-mat.mes-hall
Local transport measurements on epitaxial graphene
大规模石墨烯的生长仍然伴随着缺陷。利用四探针STM/SEM对SiC(0001)上生长的石墨烯的局域结构进行了扫描电子显微镜图像和空间分辨输运测量。探针间距和衬底温度的系统变化清楚地揭示了安德森局域化以及扩散传输的二维传输制度。对温度相关数据的详细分析表明,局部顶部纳米尺寸接触不会对外延石墨烯膜引起显著的应变。
2013-08-28 cond-mat.mes-hall
Anisotropic quantum transport in monolayer graphene in the presence of Rashba spin-orbit coupling
我们研究了单层石墨烯晶格中自旋相关的电子隧穿Rashba势垒。利用传输矩阵方法,得到了手征粒子的自旋相关输运性质。结果表明,石墨烯片在Rashba自旋轨道势垒的存在下将充当电子自旋反转器。
2013-03-21 cond-mat.mes-hall
Adsorbate Transport on Graphene by Electromigration
石墨烯的化学功能化有望用于从纳米电子学到催化、药物递送和纳米组装的各种应用。在许多应用中,重要的是能够在石墨烯上实时传输吸附物。我们建议使用电迁移来驱动吸附物在石墨烯片上的传输。为了评估电迁移的效率,我们开发了一个紧束缚模型的吸附物的石墨烯上的电迁移,并获得简单的解析表达式的不同贡献的电迁移力。使用实验可访问的参数的现实石墨烯为基础的设备,以及电子结构理论计算参数化的开发模型,我们认为,石墨烯上的电迁移可以是有效的。作为一个例子,我们表明共价键合到石墨烯上的原子氧的漂移速度可以达到~1 cm/s。
2012-08-15 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric Transport in Graphene/$h$-BN/Graphene Heterostructures: A Computational Study
基于Boltzmann电子输运理论,采用基于平面波方法的密度泛函理论计算的能带结构,对石墨烯(G)/六方氮化硼(BN)/G三明治异质结构的热电输运性质进行了第一性原理研究.对夹在石墨烯层之间的具有三种不同布置的三层、四层和五层BN层进行计算,以获得$T\sim 25-400$ K范围内的塞贝克系数和功率因数。利用分子动力学(MD)方法,在超大模拟单元下,计算了异质结的热导率($K$),并最终得到了异质结的品质因数($ZT$)。这些结果与最近报道的实验测量结果一致。
2016-03-22 cond-mat.mes-hall
Quantum transport in ferromagnetic graphene: Role of Berry curvature
铁磁石墨烯中的磁效应基本上取决于在石墨烯上沉积绝缘层时诱导铁磁的交换相互作用原理。在这里,我们处理的铁磁石墨烯的交换耦合强度的非均匀性的后果。我们讨论了交换矢量场的坐标和动量的不均匀性如何在铁磁石墨烯的电导率分析中提供有趣的结果。我们的分析是基于量子输运的Kubo形式。
2016-02-05 cond-mat.mes-hall
Transport through graphene on SrTiO3
我们报告的传输测量通过石墨烯上的SrTiO 3衬底作为磁场B,载流子密度n和温度T的函数。SrTiO 3的大介电常数非常有效地屏蔽了长程电子-电子相互作用和电势波动,使得石墨烯中的狄拉克电子几乎不相互作用。相互作用的情况下,在N=0朗道水平的纵向电阻的一个意想不到的行为的结果,并在纳米带中的输运间隙的大的抑制。相反,石墨烯在B= 0 T下的“体”输运性质完全不受衬底介电常数的影响。
2011-07-16 cond-mat.mes-hall
Towards ballistic transport in graphene
石墨烯是探索基础科学问题的迷人材料,也是新型电子应用的潜在构建块。为了实现这种材料的全部潜力,石墨烯器件的制造技术仍处于起步阶段,需要改进以更好地将石墨烯层与环境隔离。我们目前的研究结果从外部因素对石墨烯器件的质量,包括材料缺陷,光刻,金属引线和衬底掺杂的影响。主要发现是与衬底相关的被捕获的库仑散射体是降低石墨烯器件质量的主要因素。提出了一种制造方案,以生产高质量的石墨烯器件的依赖性和可重复性。在这些装置中,输运性质接近弹道输运的理论预测。
2009-01-11 cond-mat.mes-hall
Graphene on graphene antidot lattices: Electronic and transport properties
已知石墨烯双层系统在通过施加垂直电场破坏层对称性时表现出带隙。所得的能带结构类似于具有抛物线色散的常规半导体的能带结构。在这里,我们介绍了一种新型的双层石墨烯异质结构,其中单层石墨烯被放置在另一层石墨烯的顶部,具有规则的反点晶格。我们称这类石墨烯系统为GOAL:石墨烯反点晶格上的石墨烯。通过改变结构几何形状,可以执行能带结构工程以获得线性分散的能带(具有高伴随迁移率),然而可以使其与垂直场有间隙。我们分析了各种类型的GOAL的电子结构和输运性质,并得出有关其性质的一般性结论,以帮助其在实验中的设计。
2015-07-02 cond-mat.mes-hall
Nanomechanical displacement detection using coherent transport in ordered and disordered graphene nanoribbon resonators
石墨烯纳米带提供了将相位相干传输现象与纳米机电系统(NEMS)集成的机会。由于石墨烯纳米晶体谐振器中的偏转引起的应变,相干电子输运和机械变形耦合。由于石墨烯中的电子具有费米波长λ~ a_0 = 1.4 nm,这种耦合可以用于扶手椅型和锯齿型石墨烯纳米管NEMS中的灵敏位移检测。本文表明,对于长度为L的有序和无序带状系统,由于偏转w引起的应变ε~(w/L)^2导致电导δG/G ~(w^2/a_0L)的相对变化。
2010-10-04 cond-mat.mes-hall
Terahertz radiation induced ballistic electron transport in graphene
我们研究了石墨烯中的超快载流子动力学与近红外瞬态吸收测量后,强烈的半周期太赫兹脉冲激发。太赫兹电场有效地驱动载流子,在近红外区域中诱导大的透明度。使用玻尔兹曼输运方程的理论计算定量再现的实验结果。这种良好的一致性表明,强太赫兹场应促进显着的碰撞电离过程,这导致光学声子发射的抑制,并导致有效的载流子输运在石墨烯中。
2012-06-07 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of graphene: a perspective from scanning tunneling microscopy and magneto-transport
本文综述了石墨烯电子性质的实验研究进展,以及不同衬底、磁场和超导体对石墨烯电子性质的影响。重点是使用扫描隧道显微镜,光谱学,运输和磁运输技术获得的结果。
2012-04-20 cond-mat.mes-hall
Quantum transport of massless Dirac fermions in graphene
受最近的石墨烯输运实验的启发,我们对无序二维无质量狄拉克费米子的电导率进行了数值研究。我们的研究结果揭示了短程散射体和库仑随机散射体之间的明显差异。我们推测,这种行为是有关的玻尔兹曼输运理论预测的污垢极限行为的库仑散射。
2006-12-22 cond-mat.mes-hall
Two distinct methods to evaluate graphene relaxation time and mobility in Boltzmann diffusive transport, considering ionized impurity scattering and Thomas-Fermi screening
研究了受电离杂质散射限制的石墨烯中的玻尔兹曼扩散输运,包括弛豫时间和迁移率。弛豫时间的计算有两种不同的方法,一种是通过散射矩阵直接利用玻尔兹曼输运方程,另一种是基于散射截面。对于石墨烯,两种方法产生相同的弛豫时间结果。假设线性的超导费米屏蔽和合理的电子载流子密度,弛豫时间和迁移率可以计算和绘制,这表明石墨烯是一种非常有前途的高迁移率材料,用于超快电子器件应用。
2017-12-30 cond-mat.mes-hall
Magnetothermoelectric transport in modulated and unmodulated graphene
我们从最近的实验研究中得出的动机,并提出了一个全面的研究在石墨烯单层内的线性响应制度的磁热电输运。我们采用修改后的久保形式主义开发的热输运在磁场。热电势以及热导率作为在垂直于石墨烯平面的磁场的存在下的石墨烯单层的栅极电压的函数被确定为低磁场(~1特斯拉)以及高场(~8特斯拉)。我们包括筛选带电杂质的热输运的影响。我们发现良好的,定性以及定量,协议与最近的实验工作的主题。此外,为了分析各种方式引起的调制对石墨烯热输运的影响,我们评估了在磁场中受到周期性电调制的石墨烯单层的热输运系数。结果作为磁场和栅极电压的函数。
2011-03-04 cond-mat.mes-hall
Magnetism and Spin Transport of Carbon Chain between Armchair Graphene Nanoribbon electrodes
采用紧束缚哈密顿量、平均场哈伯德模型和Landauer-Butikker方法研究了扶手椅型石墨烯纳米颗粒(AGNR)电极间碳链的磁性和自旋输运性质.结果表明,只有奇数碳链在链-石墨烯结中显示出内禀磁矩。碳链-石墨烯结的电子、磁性和自旋输运性质强烈依赖于碳链在AGNR电极之间的位置和长度。有趣的是,我们在所有奇数碳链-石墨烯结中发现了费米能附近的完全自旋极化传输,无论它们的长度如何,也没有任何磁场和磁性电极。
2016-08-20 cond-mat.mes-hall
Manifestation of the shape and edge effects in spin-resolved transport through graphene quantum dots
我们报告的理论研究,通过石墨烯量子点弱耦合到外部铁磁引线的运输。计算进行严格对角化的紧束缚哈密顿与有限库仑相关的石墨烯片,并通过使用实时图解技术在顺序和cotunneling制度。重点研究了石墨烯薄片形状和边缘自发磁化对微分电导、隧道磁电阻(TMR)和散粒噪声(散粒噪声)等输运特性的影响。结果表明,对于某些形状的石墨烯点的负微分电导和非平凡的行为的TMR效应可以发生。
2012-05-08 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
Transport spectroscopy of disordered graphene quantum dots etched into a single graphene flake
我们对用Ar/O2等离子体蚀刻成单个石墨烯片的尺寸为45、60和80 nm的量子点进行了输运测量,从而可以进行尺寸比较,避免不同石墨烯片的影响。的运输间隙和附加能量随着点的尺寸减小而增加,正如预期的那样,并显示出很强的相关性,这表明两者的相同的物理起源,即在存在小的限制间隙的情况下的无序诱导的本地化。栅极电容测量表明,点电荷位于窄器件区域的预期。一个占主导地位的作用的障碍进一步证实了栅极的依赖性和磁场的行为,只允许近似识别的电子-空穴交叉和自旋填充序列。最后,我们在误差条内提取与g=2一致的g因子。
2013-07-30 cond-mat.mes-hall
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
Transport in indium-decorated graphene
研究了单层石墨烯表面铟原子的稀涂层的电子输运性质。我们的研究证实,孤立的铟原子向石墨烯提供电子,并成为带电杂质散射的来源,影响原始石墨烯的导电性和磁输运性质。值得注意的是,在In掺杂后在宽的密度范围内观察到正磁阻。低场磁电阻带有量子干涉效应的特征,这些特征被吸附原子显著改变。
2015-03-13 cond-mat.mes-hall
Charge Transport in C$_{60}$-based Single-Molecule Junctions with Graphene Electrodes
我们采用密度泛函理论(DFT)电子结构计算和Landauer输运理论相结合的方法,研究了基于C $_{60}$的石墨烯单分子结中的电荷输运.特别地,研究了分子桥的构象和石墨烯电极的终止类型上的输运性质的依赖性。此外,通过结的电子路径进行了分析,使用本地电流的理论。结果表明,在与以前的实验一致,一个显着的依赖性的偏置极性,这是合理化的分子的电子结构的输运性质。它还表明,边缘状态的石墨烯封端诱导额外的传输通道,占主导地位的运输在小电压。边缘状态的重要性,运输深刻地依赖于接口的几何形状的交界处。
2017-01-11 cond-mat.mes-hall
Ballistic transport in graphene antidot lattices
如果衬底和环境的影响最小化,石墨烯样品可以具有非常高的载流子迁移率。将石墨烯片嵌入到两侧具有六方氮化硼(hBN)的异质结构中被证明是实现高体迁移率的特别有效的方式。纳米图案化石墨烯可以增加额外的损伤,并通过边缘无序大大降低样品的迁移率。在hBN衬底而不是SiO2的顶部制备蚀刻的石墨烯纳米结构是没有补救措施的,因为传输特性仍然由边缘粗糙度主导。在这里,我们表明,在纳米级上蚀刻完全封装的石墨烯更温和,并且可以保留高迁移率。为此,我们准备了石墨烯antidot晶格,我们观察磁输运功能源于弹道输运。由于我们的样品的晶格周期很短,我们还可以探索经典和量子输运机制之间的边界。
2015-09-17 cond-mat.mes-hall
Demonstration of distinct semiconducting transport characteristics of monolayer graphene functionalized via plasma activation of substrate surfaces
我们报告了通过等离子体活化基底表面实现的单层石墨烯的半导体行为。石墨烯器件通过机械剥离到预处理的SiO2/Si衬底上来制造。与原始石墨烯相反,这些石墨烯样品表现出传输间隙以及非线性传输特性,在低温下600的大开/关比,以及类似绝缘的温度依赖性。拉曼光谱表征显示了活化SiO2/Si衬底上石墨烯样品中C原子sp3杂化的证据。我们分析了在低温下的跳跃运输,和弱本地化从磁传输测量观察到的,这表明在功能化的石墨烯的载体本地化和sp3型缺陷之间的相关性。本研究展示了石墨烯的功能化,使用一种新的基板表面活化方法,为未来的石墨烯为基础的应用。
2015-05-20 cond-mat.mes-hall
Quantum transport in double-gated graphene devices
双栅石墨烯器件为理解石墨烯的电学和光学性质提供了重要的平台。在这里,我们提出了单层,双层和三层石墨烯器件与悬浮顶栅的输运测量。在零磁场中,我们观察到pnp结的形成与可调的极性和电荷密度,以及一个可调的带隙在双层石墨烯和一个可调的带重叠在三层石墨烯。在强磁场中,器件的电导被量子化为电导量子的整数和分数值,并且数据与基于pn界面边缘态平衡的模型吻合得很好。
2012-07-24 cond-mat.mes-hall
Robustness of topologically protected transport in graphene-boron nitride lateral heterostructures
以前,石墨烯纳米带设置在横向异质结构与六方氮化硼被预测支持拓扑保护状态在低能量。我们调查如何强大的这些国家的输运性质对晶格无序。我们发现,不耦合锯齿形石墨烯纳米管的两个谷的无序形式不影响在低偏压下的输运性质,这表明这些横向异质结构是非常有前途的候选芯片级导电互连。确实耦合两个谷的无序形式,例如石墨烯带中的空位,或石墨烯-六方氮化硼界面处扶手椅边缘的大量夹杂物,将对传输产生负面影响。然而,这些形式的紊乱在目前的实验中并不常见。
2016-09-06 cond-mat.mes-hall
Charge transport through graphene junctions with wetting metal leads
石墨烯被认为是下一代电子器件的优秀候选材料。然而,为了精确控制电荷注入和提取过程,需要考虑金属接触的重要影响。我们使用非平衡格林函数和密度泛函理论计算了具有润湿金属引线(共价结合到石墨烯的金属引线)的石墨烯结的输运。提供了关于理想接触的增加的电阻和关于电流波动的统计的定量信息。我们发现,通过所研究的具有Ti接触的两端石墨烯结的电荷传输是伪扩散的,直到令人惊讶的高能量。
2013-10-06 cond-mat.mes-hall
Graphene Transport Mediated by Micropatterned Substrates
工程衬底为具有可调性质的石墨烯器件提供了一条有前途的途径。特别地,形貌图案化的衬底由于其诱导应变和静电掺杂的局部变化的能力而可以暴露独特的行为。然而,为了探索可能的科学和应用范围,重要的是要创建既具有可调特性又适合于传输测量的地形衬底。在这封信中,我们描述了可调的,地形图案化的基板适合运输测量的制造。我们报告了在这些衬底上制造的石墨烯器件的光学和输运测量,并展示了由地形特征引起的特征应变和局部掺杂行为。
2017-08-13 cond-mat.mes-hall
Transport properties of graphene in the high-current limit
我们提出了一个详细的研究,在四点配置图案化的石墨烯器件的高电流传输特性。随着石墨烯两端的电压增加,电流趋于饱和,但永远不会达到金属纳米管中的完全饱和。测量结果进行了比较的玻尔兹曼方程,其中包括电子散射过程,由于带电和中性杂质,和石墨烯光学声子的基础上的模型。由于无序与光-声子散射之间的竞争,这种饱和是不完全的。
2009-05-31 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
The effect of bilayer domains on electronic transport properties of epitaxial graphene on SiC
对在碳化硅上的纯单层外延石墨烯(SiC/G)上制造的霍尔条器件的磁输运测量显示出载流子浓度和迁移率在晶片尺寸维度上的非常紧密的分布。相比之下,含有双层石墨烯域的SiC/G器件显示出与双层含量的量相关的电子性质的变化。
2015-02-06 cond-mat.mes-hall
Effects of disorder and contacts on transport through graphene nanoribbons
我们研究了载流子通过有限石墨烯结构的输运。使用数值精确的核多项式和格林函数技术,使我们能够处理实际大小的样本超越了Dirac-cone近似。特别是,我们研究无序纳米带,正常导体/石墨烯界面和正常导体/石墨烯/正常导体结的局部态密度,单粒子光谱函数,光学电导率和电导率的行为的重点。我们证明了接触和体无序将对石墨烯基器件的电子性质产生重大影响。
2013-11-07 cond-mat.mes-hall
Electronic transport and scattering times in tungsten-decorated graphene
研究了单层石墨烯表面沉积钨原子稀释涂层前后的电子输运性质。对于覆盖率高达2.5\%的单层,我们发现钨吸附原子同时捐赠电子给石墨烯,降低载流子迁移率,影响零场和有限场输运性质。两个独立的运输分析表明吸附原子位于近1 nm以上的表面。吸附原子的存在也被认为会影响低场磁电阻,改变弱本地化的签名。
2016-10-31 cond-mat.mes-hall
Electronic transport in graphene with out-of-plane disorder
研究石墨烯面外无序缺陷对电子输运的影响,通过紧束缚和密度泛函计算发现晶格共格性是决定背散射抑制的关键,为控制石墨烯输运性质提供指导。
2022-11-02 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric transport in the topological phase due to the coexistence of superconductivity and spin-density-wave
本文研究了超导与自旋密度波共存的二维拓扑系统中的热电输运。假设SC是$d_{x^2-y^2}+(p_x + i p_y) $型的,而SDW序参量是$BCS$对称的。描述这样的共存相的哈密顿量示出除了传统的拓扑相。这种拓扑系统中的输运性质有两个不同的贡献:(i)表面/边缘和(ii)体。表面/边缘与散装运输之间的竞争进行了分析,在不同的参数制度和提高品质因数的可能性进行了讨论。
2015-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ballistic transport in graphene grown by chemical vapor deposition
在这封信中,我们报告的观察弹道输运微米尺度上的石墨烯化学气相沉积(CVD)合成。在液氦低温恒温器中对霍尔棒的几何形状进行了输运测量。利用非局域测量,我们表明,电子可以弹道导向的磁场(横向磁聚焦)的长度尺度~μm。与原子力显微镜测量的比较表明,在CVD石墨烯中不存在褶皱和存在弹道输运之间存在相关性。
2014-01-27 cond-mat.mes-hall
Residual quantum coherent electron transport in doped graphene leads
针对掺杂石墨烯引线实际输运特性未知的问题,本文通过低温高磁场量子霍尔区实验,发现其电子相位相干性和输运手性在引线边缘显著电荷平衡下仍保留,增进了对该引线特性的理解并助力接触质量改进。
2024-08-30 cond-mat.mes-hall
Influence of disordered edges on transport properties in graphene
研究了等离子体刻蚀样品边缘对电输运和掺杂的影响。通过电输运测量,分析了单层和双层石墨烯样品的整体掺杂和迁移率。因此,边缘对样品的总体掺杂有很大贡献。此外,对于窄样品,边缘无序可以被发现是迁移率的主要限制源。
2016-05-11 cond-mat.mes-hall
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
Magneto-Transport Properties of Exfoliated Graphene on GaAs
研究了在Ⅲ Ⅴ族半导体衬底上剥离制备的石墨烯的磁输运性质。通过使用掺杂GaAs衬底作为背栅,实现了石墨烯的载流子密度的调谐。GaAs/AlAs多层,设计为使剥离的石墨烯薄片可见,也提供了所需的背栅绝缘。获得了石墨烯载流子密度的良好调谐,并且观察到典型的狄拉克电阻特性,尽管与掺杂硅上的通常的SiO2氧化物势垒相比,多层势垒的高度有限。研究了磁场作用下石墨烯单分子膜的弱局域化效应和量子霍尔效应。
2011-06-07 cond-mat.mes-hall
Magneto-transport of graphene and quantum phase transitions in the quantum Hall regime
我们研究了SiO2衬底支撑的单层石墨烯的磁输运和表征量子霍尔制度的量子相变,使用高达28 T的磁场和温度低至4 K。霍尔和纵向电阻率的温度依赖性的分析揭示了新的非普适性的临界指数的平台绝缘体转变。这些指数取决于控制电输运的无序类型,这些知识对于新的石墨烯纳米器件的设计和制造非常重要。
2012-04-17 cond-mat.mes-hall
Disorder-induced temperature-dependent transport in graphene: Puddles, impurities, activation, and diffusion
我们从理论上研究了单层和双层石墨烯的输运性质,在存在由带电杂质诱导的电子-空穴水坑的情况下,这些杂质总是存在于石墨烯环境中。我们计算石墨烯的电导率,考虑到非平均场的两个组件的性质,运输在高度不均匀的密度和潜在的景观,其中激活的运输在整个潜在的波动,在水坑制度共存的定期金属扩散运输。水坑的存在允许在低载流子密度下的局部活化,引起单层和双层石墨烯系统的导电性的绝缘温度依赖性。我们还批判性地研究了在水坑存在下单层和双层石墨烯运输之间的定性相似性和定量差异。我们的理论计算解释了温度依赖性输运的非单调特征,这在低迁移率石墨烯样品中是实验上普遍观察到的。我们建立了2-分量性质(即,活化的和扩散的)石墨烯输运,该输运是由电势波动引起的不均匀密度水坑的存在引起的。石墨烯电导率的温度依赖性由许多竞争机制引起,即使不考虑任何声子效应,例如载流子从价带到导带的热激发、温度依赖性屏蔽、与环境中的随机带电杂质诱导的电子-空穴水坑相关的电势波动的热激活,导致非常复杂的温度依赖性,其取决于载流子密度和感兴趣的温度范围。
2011-09-26 cond-mat.mes-hall