Interlayer coupling in rotationally faulted multilayer graphenes
本文综述了旋转缺陷多层石墨烯电子结构的理论模拟研究进展。在这些系统中，相邻层的晶轴未对准，使得层堆叠不会发生在三维石墨中观察到的Bernal结构中，并且经常在剥离的双层石墨烯中发现。值得注意的是，旋转断层石墨烯通常存在于其他形式的多层石墨烯中，包括在${\rm SiC \, (000 \bar 1)}$上热生长的外延石墨烯、通过化学气相沉积生长的石墨烯、折叠的机械剥离的石墨烯和沉积在石墨上的石墨烯薄片。旋转故障实验与相干单粒子层间运动的能量尺度的强烈减少。这种减少的微观基础及其后果引起了本综述中强调的几个小组的重大理论关注。
2011-09-09 cond-mat.mes-hall
Fine Tuning of Optical Transition Energy of Twisted Bilayer Graphene via Interlayer Distance Modulation
扭曲双层石墨烯（tBLG）代表了一系列独特的材料，其光电性能通过两层之间的旋转角度来调节。所提出的工作显示了调整tBLG电子结构的另一种方法：通过修改层间距离，例如通过小的单轴面外压缩。我们已经集中在光学跃迁能量，这表明了一个明确的依赖于层间距离，实验和理论。
2017-02-01 cond-mat.mes-hall
Phonon mediated interlayer conductance in twisted graphene bilayers
石墨烯层之间的传导被抑制的动量守恒每当层堆叠有一个旋转。在这里，我们表明，声子散射起着至关重要的作用，促进层间导电。由此产生的对方向的依赖性与先前预期的完全不同，并且更有利于设备应用。在低温下，由于声子瓶颈，我们预测会出现类似二极管的电流-电压特性。简单的标度关系给出了一个很好的描述的电导作为温度，掺杂，旋转角，和偏置电压的函数，反映了层间拍声子模式的主导作用。
2013-01-03 cond-mat.mes-hall
Role of interlayer spacing on electronic, thermal and optical properties of BN-codoped bilayer graphene:\break Influence of the interlayer and the induced dipole-dipole interactions
我们证明了具有硼和氮掺杂剂原子的石墨烯双层的电子、热和光学性质可以通过层间距离来控制，其中掺杂剂原子之间的相互作用能和范德华相互作用起着至关重要的作用。我们发现一个转换的AA-AB-堆叠的双层石墨烯掺杂剂原子之间的排斥相互作用所造成的。在较短的层间距离下，发现了一种强的排斥相互作用，诱导了掺杂原子的强电偶极矩，这导致了高对称性的破坏，打开了带隙。因此，在热电性能，如塞贝克系数和品质因数的相当大的变化。层间距的增大使排斥作用减弱，当层间距较大时，堆垛序的转换过程消失。发现小的带隙导致低的塞贝克系数和品质因数。对于短的和大的层间距离，在可见光范围内的光学响应中的一个突出的峰被发现，峰的位置是成反比的层间距离。
2021-02-18 cond-mat.mes-hall
Influence of interlayer asymmetry on magneto-spectroscopy of bilayer graphene
我们提出了一个自洽计算的双层石墨烯的层间不对称性所造成的磁场中的电场。我们展示了这种不对称性如何影响双层石墨烯中的朗道能级谱和可观察到的朗道间能级跃迁，当它们被研究为固定填充因子下的高磁场的函数时，如通过E.A. Henriksen等人，物理修订信函100（2008），087403。我们还分析了磁光光谱的双层薄片在光子能量范围内对应的双层简并和分裂带之间的过渡。
2009-01-09 cond-mat.mes-hall
Inducing Berry Curvature Dipole in Multilayer Graphene through Inhomogeneous Interlayer Sliding
本研究提出利用波纹基底诱导非均匀层间滑动，在多层石墨烯中产生可调控的显著Berry曲率偶极子，幅度可达滑动位移的100倍，提供了一种实验可行的新方法。
2024-12-18 cond-mat.mes-hall
Angle Dependent Interlayer Magnetoresistance (ILMR) in Multilayer Graphene Stacks
研究了化学气相沉积法（CVD）生长的弱耦合多层石墨烯垂直叠层的层间磁电阻（ILMR）效应。这种效应的特征在于作为温度和相对于层间电流的磁场的倾斜角的函数。据我们所知，这是第一个在石墨系统中的角度相关ILMR效应的实验报告。我们的数据与多层无质量狄拉克费米子系统中的ILMR理论定性一致。然而，当磁场的倾斜角变化时，已经观察到ILMR的急剧变化。提出了这种效应的物理解释，这是符合我们的实验方案。
2017-10-26 cond-mat.mes-hall
Stacking in incommensurate graphene/hexagonal-boron-nitride heterostructures based on ab initio study of interlayer interaction
用密度泛函理论计算了石墨烯/氮化硼异质结构中的层间相互作用，并对范德华相互作用进行了修正.它表明，使用的实验层间距离允许描述的势能面的水平更准确，但昂贵的计算方法。另一方面，它也表明，层间相互作用能的依赖关系的层的相对面内位置可以拟合与高精度由系统对称性确定的一个简单的表达式。在这种近似中仅使用两个独立的参数表明，平坦石墨烯/氮化硼系统的各种物理性质是相互关联的，并且可以通过这两个参数来表示。在这里，我们估计了一些可以通过实验获得的相应的物理性质，包括对来自层间相互作用的石墨烯/氮化硼双层的高度无公度基态的莫尔超结构的周期的校正，在拉伸石墨烯上的氮化硼的轻微无公度系统中的堆叠位错的宽度以及公度石墨烯/氮化硼系统的剪切模式频率，例如层上的薄片。我们建议，可以观察到在氮化硼拉伸石墨烯和相应的临界应变的实验测量的无公度相变，也可以用来深入了解石墨烯/氮化硼的相互作用。
2017-08-29 cond-mat.mes-hall
θ-Tunable Photoluminescence from Interlayer Excitons in Twisted Bilayer Graphene
利用扭曲双层石墨烯（tBLG）层间电子的共振双光子激发，我们解决了光致发光（PL）的光谱调谐与堆叠角，θ。该弱信号比非共振背景大4- 5 $\times$，并且从传统上与van Hove奇异共振相关联的层间带反交叉区域发射。然而，我们观察到的共振PL发射延迟~1 ps的电子热化表明层间载流子可能会形成束缚激子。利用双光子PL谱和带内瞬态吸收谱，我们观察到亮态和暗态峰分裂与层间激子结合能范围为0.5至0.7 eV的θ = 8 $^o$至17 $^o$。这些结果支持的理论模型表明，层间激子在tBLG稳定的消失激子耦合强度的金属连续态。tBLG的这种意想不到的双金属-激子光学性质表明了在基于石墨烯的光学器件中对载流子热化、提取和发射的可能的θ-可调谐控制。
2018-06-16 cond-mat.mes-hall
An In-situ Annealing effect of Graphene-Graphene Interlayer Conduction
报道了扭曲双层石墨烯的层间距调制。这是通过原位退火技术实现的。基于实验结果，报道了SiO2表面扭曲双层CVD石墨烯系统真空和氢气退火效应的转变。在扭曲双层器件中观察到非相干层间导电。原位退火有效地去除了石墨烯-石墨烯界面中的残留物并增强了层间导电性。我们证明了石墨烯-石墨烯层间电阻在5 K下由磁铁矿的顺序调制。我们还报道了在大气压下，使用栅压依赖电阻作为温度的函数，分子氢在石墨烯夹层上的行为。据观察，在氢气/氩气环境中的层间传导降低。结果表明，石墨烯-石墨烯结的层间距离的调制，如通过输运测量研究所确定的。总的来说，这一结果导致了使用扭曲双层石墨烯制造电可调器件的可能性。
2019-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer Decoupling in 30° Twisted Bilayer Graphene Quasicrystal
堆叠顺序对扭曲双层石墨烯（BLG）的两层之间的耦合有很大的影响，这反过来又决定了它的物理性质。本文报道了在原子尺度上对Cu（111）衬底上外延生长的30°扭曲BLG单晶的层间耦合的研究。BLG的堆积顺序和形貌是由一个合理设计的两步生长过程控制的，即热力学控制的成核和动力学控制的生长。30°扭曲双层石墨烯（30°-tBLG）的晶体结构被确定为具有类准晶对称性。利用扫描隧道显微镜（STM）和光谱学（STS）研究了30°-tBLG的电子性质和层间耦合。原位静电掺杂的能量依赖局域态密度（DOS）表明，两个石墨烯层中的电子态在狄拉克点附近解耦。一个线性分散体起源于组成的石墨烯单层被发现具有双重简并。这项研究有助于扭转角定义的BLG的控制生长，并提供了在这个有趣的系统的电子性质和层间耦合的见解。
2020-01-27 cond-mat.mes-hall
Interlayer repulsion and decoupling effects in stacked turbostratic graphene flakes
我们利用量子化学方法研究了石墨烯片层的电子性质。我们发现，双层系统的行为是由层之间产生的排斥相互作用的强度，作为其$π$轨道的正交性的结果。在AA堆叠层中实验观察到的去耦效应是排斥作用主导轨道相互作用的结果，并且观察到的2 $^{\circ}-5^{\circ}$的层错取向是系统试图抑制该排斥作用并稳定自身。对于取向错误的石墨烯，在莫尔图案中的重叠晶格的区域中，层之间的排斥引起以凸起形式的晶格畸变，或者在刚性系统中局部层间解耦。
2011-05-24 cond-mat.mes-hall
Charge redistribution and interlayer coupling in twisted bilayer graphene under electric fields
我们研究了旋转双层石墨烯在垂直电场下的电子密度重新分布，表明即使在大角度下，层也实际上是耦合的。这种层-层耦合通过作为外部电压的函数的这些结构上的电荷转移来证明。我们发现了一个不均匀的多余电荷分布，这与小角度的莫尔图案有关，但在载流子速度等于单层石墨烯的情况下，这种分布在更大的角度下仍然存在。我们的结果表明，旋转双层系统耦合的所有旋转角度。
2011-08-01 cond-mat.mes-hall
Interlayer Coupling and Strain Localization in Small-Twist-Angle Graphene Flakes
扭曲双层石墨烯（TBG）具有广泛的物理性质，如超导性、铁磁性和超润滑性。根据扭曲角，周期性莫尔超晶格在扭曲的双层石墨烯中形成，具有不均匀的层间耦合和晶格变形。对于小的扭转角（通常<2°），每个莫尔超晶胞包含大量的原子（> 10，000），这使得第一原理和原子建模的计算成本很高。在这项工作中，基于连续介质模型的有限元方法被用来模拟非均匀层间和层内扭曲的石墨烯片在刚性石墨烯衬底的变形。石墨烯层之间的范德华相互作用由周期性势能函数描述，而石墨烯薄片被视为具有有效弹性性质的连续膜。我们的模拟结果表明，结构弛豫和诱导的应变本地化是最显着的在一个相对较大的石墨烯片在小的扭转角，其中的应变分布是高度本地化的剪切应变孤子沿相邻域之间的边界相称的AB堆叠。此外，还发现在特定的扭转角下，存在许多亚稳态平衡构型，这取决于薄片的尺寸。因此，扭曲双层石墨烯的非线性力学对于理解莫尔超晶格中的应变分布以及应变对其他物理性质的影响至关重要。
2022-06-06 cond-mat.mes-hall
Interlayer screening effect in graphene multilayers with ABA and ABC stacking
我们研究了垂直电场对ABA和ABC石墨烯多层膜能带结构的影响，发现它们之间的电子屏蔽效应有显著差异。在ABA多层膜中，场产生带重叠并给出线性屏蔽，而在ABC多层膜中，相反，场在低能量下在表面态带中打开能隙，导致与场振幅基本上非线性的强屏蔽效应。当外场超过某一临界值时，大的ABC堆的能隙急剧上升。
2010-03-12 cond-mat.mes-hall
Gate-induced interlayer asymmetry in ABA-stacked trilayer graphene
采用自洽Hartree近似方法计算了考虑屏蔽效应的ABA堆叠三层石墨烯的电子能带结构。在没有门电位的情况下，在低能量下存在单独的线性和抛物线带对。垂直于层的栅极场打破了相对于中心层的镜面反射对称性，并使线性和抛物线低能带杂化，从而使手性哈密顿量与单层或双层石墨烯的手性哈密顿量基本不同。使用自洽玻恩近似，我们发现，在无序的存在下的状态密度和最小电导率一般增加的栅极场的增加，与双层石墨烯形成鲜明对比。
2009-04-09 cond-mat.mes-hall
Peeling of multilayer graphene generates complex interlayer sliding patterns
剥离、剪切和滑动是范德瓦尔斯固体中的重要力学现象。然而，从理论上讲，它们主要是使用最小的周期细胞和精确的量子模拟的背景下进行研究。在这里，我们研究了剥离的大规模多层石墨烯堆叠与不同的厚度，堆叠，和剥离方向，通过使用经典的分子动力学模拟与注册表相关的层间电位。模拟结果表明，虽然在大规模的剥离顺利进行，在小规模的注册表的变化和滑动模式的层出乎意料的复杂，并依赖于初始堆叠和剥离方向。这些观察结果表明，剥离和伴随的扭结形成可能会很好地改变堆叠顺序，从而深刻地影响这种多层固体的电子结构。
2015-10-21 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
Effect of nonlocal interlayer hopping on wave function in twisted bilayer graphene
本文在扭曲双层石墨烯低能理论的层间哈密顿量中引入非局域项，证明其主要改变Dirac点旋量波函数的子晶格相位差而非色散，并通过散射示例展示相关效应。
2024-04-07 cond-mat.mes-hall
Why the first magic-angle is different from others in twisted graphene bilayers: interlayer currents, kinetic and confinement energy and wavefunction localization
扭曲的石墨烯双层的手征哈密顿量的分析，其平方哈密顿量，其中删除了粒子-空穴对称性，因此一个二分晶格，允许写入的$2\times 2$矩阵的哈密顿量。这带来了前面的扭曲系统的三个主要的物理演员：动能，禁闭势和一个层间相互作用的运营商分为两部分：一个非阿贝尔层间运营商和运营商，其中包含层之间的相互作用能。在这里，这些组件中的每一个被分析为旋转角度的函数，以及在波函数的本地化属性。特别地，证明了非阿贝尔算子表示每层三角子格之间的层间流，即，二分子晶格之间的第二相邻层间电流。在这样的贡献之间可以看到交叉，因此第一魔角不同于其他高阶魔角。这种角度由层间电流的负能量贡献与动能和限制能的正贡献之间的平衡决定。围绕第一魔角进行的微扰分析可以分析地探索这种能量平衡的细节。
2022-02-08 cond-mat.mes-hall
Across-Layer Sliding Ferroelectricity in Graphene-Based Heterolayers: Asymmetry of Next Neighbor Interlayer Couplings
本文提出跨层滑移铁电性模型，通过次近邻层间耦合不对称性解释了中心对称石墨烯双层中的铁电现象，并拓展至多种异质层，解决了高密度数据存储的瓶颈问题。
2022-12-10 cond-mat.mes-hall
Reduction of Interlayer Interaction in Multilayer Stacking Graphene with Carbon Nanotube Insertion: Insights from Experiment and Simulation
本研究结合逐层干法转移实验、拉曼光谱、原子力显微镜与分子动力学模拟，证明插入CNT纳米间隔物可增大多层石墨烯层间距并减弱层间相互作用。
2023-12-06 cond-mat.mes-hall
Controlling the Interlayer Coupling of Twisted Bilayer Graphene
扭曲双层石墨烯的层间耦合会显著影响其电子能带结构。目前在实验中需要克服的挑战是如何精确控制耦合，从而调整双层石墨烯的电子特性。在这里，我们描述了一种简便的方法来调制的局部层间耦合的单分子磁铁吸附到扭曲的双层石墨烯和报告的表征其电子能带结构使用扫描隧道显微镜和光谱。在隧穿谱中观察到了低能范霍夫奇异性和超晶格狄拉克锥，分别由层间耦合和石墨烯-石墨烯叠栅引起。我们的实验表明，两个VHS的能量差，这反映了层间耦合的大小，可以通过调整的局部覆盖密度的吸附。
2012-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer coupling between twisted graphenes through atomically-precise barriers
The University of Hong Kong（香港大学）；State Key Laboratory of Optical Quantum Materials, The University of Hong Kong（香港大学光学量子材料国家重点实验室）；National Graphene Institute, University of Manchester（曼彻斯特大学国家石墨烯研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of Manchester（曼彻斯特大学物理与天文学系）；Research Center for Electronic and Optical Materials, National Institute for Materials Science（物质材料研究机构电子与光学材料研究中心）；Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science（物质材料研究机构材料纳米结构研究中心）
本文提出用厚度可调hBN间隔层精确控制扭转双层石墨烯的层间耦合，发现层间距增大降低临界位移场且小角下莫尔边峰在四层hBN间隔时仍存，为莫尔物理研究开辟新途径。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall
Floquet engineering of interlayer couplings: Tuning the magic angle of twisted bilayer graphene at the exit of a waveguide
我们介绍了一种新的方法，允许一个完整的控制调制的有效扭转角的变化，在几层范德华异质结构的照射他们与纵波的光在波导的末端。作为一个具体的应用，我们考虑扭曲的双层石墨烯，并表明可以调整魔角更大或更小，允许在原位实验控制的相图和其他相关材料。波导允许人们规避自由空间对不存在光的纵向电场分量的约束。我们建议将扭曲的双层石墨烯放置在波导出口处的特定位置处，使得它受到横向磁模式（TM）波的纯纵向分量的影响。
2020-05-10 cond-mat.mes-hall
Wide Effective Work-Function Tuning of Al/SiO$_2$/Si Junction Achieved with Graphene Interlayer at Al/SiO$_2$ Interface
本文通过在 Al/SiO$_2$/n-Si 结界面插入石墨烯夹层，使 Al 电极有效功函数显著增加约 1.04 eV，并基于 Poisson 方程分析证实其源于电子轨道重叠形成的电偶极层，为构建双金属栅 CMOS 电路提供了新途径。
2022-08-20 cond-mat.mes-hall
Photon-Induced Suppression of Interlayer Tunneling in Van Der Waals Heterostructures
以石墨烯/{ \it h}-BN/石墨烯为例，发展了一个在强电磁场驱动下的范德华异质结构的层间隧穿理论.我们的理论预测，强反共振出现在偏置电压值等于光频率的整数倍。发现这些特征源自不同石墨烯层的Floquet边带之间的光子辅助共振隧穿跃迁，并且由于带内和带间隧穿跃迁的相互作用而对双带系统是独特的。我们的研究结果指出，在范德华异质结构中使用强电磁场隧穿局域化的可能性。
2018-12-27 cond-mat.mes-hall
Breakdown of the interlayer coherence in twisted bilayer graphene
电子在布洛赫态的相干运动是固体物理中电荷传导的基本概念之一。然而，在层状材料中，当层间耦合由于例如大的层间间隔而显著降低时，这种条件常常对于层间导电而失效。我们报告说，完全抑制相干导电实现，即使在原子长度尺度的层分离在扭曲的双层石墨烯。扭曲双层石墨烯的层间电阻率远高于Bernal堆叠石墨的c轴电阻率，并且表现出对温度以及外部电场的强烈依赖性。这些结果表明，石墨烯层显着解耦的旋转和非相干传导是扭曲的双层石墨烯层之间的主要传输通道。
2012-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Layer-resolved conductivities in multilayer graphenes
通过计算多层石墨烯的霍尔电导率和纵向电导率随费米能级的变化关系，研究了具有不同堆叠结构（AB、ABC和AA型）的多层石墨烯在磁场中的层间输运。它们的行为强烈地依赖于堆叠结构和层的选择。不同层之间的霍尔电导率不再量子化。此外，对于AB堆叠，层间电导率随着层间距的增加而在零能量附近消失，并且在特定情况下显示负值。磁场对纵向层间电导率的抑制表明该系统可用作开关器件。
2011-08-16 cond-mat.mes-hall
Emergence of Interlayer Coherence in Twist-Controlled Graphene Double Layers
我们报告了在量子霍尔机制中，当顶层（$ν_{\mathrm{T}}$）和底层（$ν_{\mathrm{B}}$）填充因子接近$ν_{\mathrm{T}}=\pm1/2, \pm3/2$和$ν_{\mathrm{B}}=\pm1/2, \pm3/2$，以及总填充因子$ν= \pm1$或$\pm3$时，在扭曲控制的双单层石墨烯异质结构中，在零层间偏压下具有减小的线宽的增强的层间隧穿。零偏压层间电导峰对层填充因子的变化是稳定的，并且信号层间相位相干性的出现。我们的研究结果强调扭曲控制作为一个关键属性，揭示层间的连贯性，使用隧道。
2022-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interlayer hybridization in graphene quasicrystal and other bilayer graphene systems
无公度30 $^{\circ}$扭曲双层石墨烯（BG）具有相对论性狄拉克费米子和由层间相互作用产生的具有12重旋转对称性的准周期性[ \href{https://science.sciencemag.org/content/361/6404/782}{Ahn et al., Science \textbf{361}, 782 (2018)}和\href{https://www.pnas.org/content/115/27/6928}{Yao et al., Proc. Natl. Acad. Sci. \textbf{115}, 6928 (2018)} ]。了解层间态如何相互作用对于识别和随后设计层状结构中的准晶有序性至关重要。在这里，通过对称性和群表示理论，我们解开了层间杂化选择规则，在两个扭曲和扭曲BG系统的层间耦合。与$D_{6h}$非扭曲BG中仅允许的等效杂化相比，$D_6$扭曲BG允许等效和混合杂化，并且$D_{6d}$石墨烯准晶允许等效和非等效杂化。石墨烯准晶和$D_6$扭曲BG中的能量依赖性杂交强度显示出两个显着特征：（i）在费米能级附近，由于来自顶层和底层的狄拉克带之间的相对大的能量差，导致弱杂化;（ii）在高能区，电子-空穴杂化强度的不对称性与空穴的较强层间耦合，这是由非最近邻层间跳跃和配对态之间的波函数相位差引起的。这些杂化产生的能带结构和它们的杂化强度特性…
2021-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Interlayer Shear Modes in Twisted Multi-layer Graphenes: Interlayer coupling, Davydov Splitting and Intensity Resonance
石墨烯和其他二维晶体可以组合形成各种混合物和异质结构，根据需要制造材料，其中界面处的层间耦合导致与其成分相比改变的物理性质。在这里，通过测量剪切模式的拉曼光谱，我们探测两个人工堆叠的少层石墨烯之间的界面处的耦合相对于彼此旋转。两个界面层之间的层间耦合强度仅为Bernal层间耦合强度的20%。然而，这种弱耦合表现在由两个等效石墨烯多层组成的系统中的剪切模式频率的Davydov分裂中，以及由于在能带结构中的导带和价带之间具有若干光学允许的电子跃迁的光学共振而导致的剪切模式的强度增强中。这项研究为深入理解二维杂化和异质结构的界面耦合奠定了基础。
2014-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultra-small-angle graphene twistronics with monolayer spacers: From interlayer hybridisation and moiré effects to high-temperature magnetotransport oscillations
University of Manchester（曼彻斯特大学）；National Graphene Institute, University of Manchester（国家石墨烯研究所，曼彻斯特大学）；City University of Hong Kong（香港城市大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）；Institute for Functional Intelligent Materials, National University of Singapore（功能智能材料研究所，新加坡国立大学）
本研究预测了带单层hBN间隔层的超小角度扭转石墨烯多层膜中的光谱和量子输运效应，揭示了层间杂化引起的1/B周期高温磁阻振荡。
2026-10-07 cond-mat.mes-hall
Terahertz Circular Dichroism in Commensurate Twisted Bilayer Graphene
Department of Physics and Astronomy, University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学物理与天文学系）
研究通过计算发现可调和扭双层石墨烯在太赫兹区域具有高达1.5毫度的圆二向色性，并通过电场或掺杂调控其强度。
2026-01-20 cond-mat.mes-hall
Detection of Interlayer Interaction in Few-layer Graphene through Landau Level Spectroscopy
我们证明，表面弛豫，这是微不足道的三层石墨烯，开始体现在伯纳尔堆叠的四层石墨烯。利用量子电容测量方法研究了多层石墨烯的朗道能级谱。我们发现，在三层石墨烯中，层间相互作用参数与石墨相似。然而，在四层石墨烯中，体和表面双层之间的跳跃参数是相当不同的。这是表面弛豫现象的直接证据。尽管碳层之间的范德华相互作用被认为是微不足道的，我们认为，层间相互作用是一个重要的因素，在解释观察到的结果和石墨烯亚晶格的破缺效应是不可忽略的。
2014-11-17 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
Energy symmetry and interlayer wave function ratio of tunneling electrons in partially overlapped graphene
本研究通过紧束缚模型揭示部分重叠石墨烯中隧穿概率与波函数结构的关联，发现上结谷反转透射的偶对称性源于层间波函数比率的自抵消效应，为双结结构电导能量依赖性提供证据。
2025-05-01 cond-mat.mes-hall
Interlayer interaction controlling the properties of AB- and AA-stacked bilayer graphene-like BC$_{14}$N and Si$_{2}$C$_{14}$
我们用Si $_2$ C $_{14}$和BC $_{14}$ N化学计量来模拟双层石墨烯类材料，其中层间相互作用在塑造系统的物理性质方面起着重要作用。我们发现在Si $_2$ C $_{14}$中由于Si-Si原子的相互作用，层间相互作用是排斥的，而在BC $_{14}$ N中由于B和N原子的相互作用，对于AA-和AB-堆叠，层间相互作用是吸引的。排斥性层间相互作用打开了Si $_2$ C $_{14}$中的带隙，而BC $_{14}$ N中的吸引性层间相互作用诱导了小的间接带隙或价导带的双折射。此外，排斥相互作用降低了杨氏模量，而吸引相互作用对杨氏模量影响不大。与纯石墨双层相比，AA-和AB-堆叠的应力-应变曲线都被抑制。Si $_2$ C $_{14}$的光学响应对外加电场非常敏感，并且在低能量下发现光谱中的富集。富集归因于带隙开放和$π{\text -}π^*$带之间的增加的能量间隔。在BC $_{14}$ N中，由于间接带隙或$π{\text -}π^* $带的重叠，光谱降低。最后，由于Si $_2$ C $_{14}$中直接带隙的存在，观察到高的塞贝克系数，而BC $_{14}$ N中塞贝克系数没有得到很大的提高。
2020-08-25 cond-mat.mes-hall
Screening and interlayer coupling in multilayer graphene field-effect transistors
为了提高纳米石墨烯场效应晶体管的性能和可靠性，首次对多层石墨烯场效应晶体管中的电荷和电流分布进行了系统的实验研究。我们发现一个非常特殊的厚度依赖性离子，Ioff，和离子/Ioff比，并提出了一个电阻网络模型，包括筛选和层间耦合来解释实验结果。特别是，我们的模型不调用多层情况下的石墨烯的线性能带能带结构的修改。实验证明了纳米级少层石墨烯晶体管中的噪声降低，并且也可以在该模型中理解。
2009-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum transport simulation of exciton condensate transport physics in a double layer graphene system
空间间接电子空穴激子凝聚稳定层间Fock交换相互作用已被预测在系统中包含一对二维半导体或半金属层分离的薄隧道电介质。这些系统中的层自由度可以被描述为赝自旋。凝聚类似于铁磁性，集体粒子和准粒子对输运的贡献之间的相互作用类似于自旋电子学中大量研究的现象。这些现象是基于可能的低电压切换之间的高（近短路）和低层间电导状态和接近完美的库仑阻力逆流电流沿层的pseudospintronic设备的建议的基础。在这项工作中，一个量子输运模拟器，结合非本地Fock交换相互作用，并用于模拟基本的输运物理在双层石墨烯系统。有限的尺寸效应，库仑阻力逆流电流，临界层间电流超过该层间DC电导崩溃在亚热电压，非本地耦合层间临界电流在多个引线设备，和一个Andreev反射过程中示出。
2015-09-09 cond-mat.mes-hall
Excitonic gap formation and condensation in the bilayer graphene structure
我们研究了半填充时Bernal堆叠双层石墨烯（BLG）结构中激子能隙的形成。考虑层间的局部库仑相互作用，计算了激子能隙参数，讨论了层间和层内库仑相互作用以及层间跳跃对激子对形成的影响。特别地，我们预测激子间隙的形成和凝聚的起源，在最远的带间光学跃迁光谱。给出了激子相变的一般图，解释了不同的层间关联区。激子间隙参数的温度依赖性示出和化学势的作用，在BLG中，详细讨论。
2016-09-30 cond-mat.mes-hall
Angle-dependent electron confinement in graphene moiré superlattices
在石墨烯莫尔超晶格中，层间的电子相互作用大多被隐藏，因为能带结构由于折叠而变得拥挤，使得它们的解释变得繁琐。在这里，作为层间旋转角的函数的电子能带结构的演变进行了研究，使用密度泛函理论，然后展开带，然后将它们与它们相应的单个组件。我们观察到的相互作用在理论上没有阐明迄今为止，在小层间角，间隙变成离散的能量均匀分布的状态。我们发现，$V_{ppσ}$吸引力之间的相互作用的平面外轨道从不同的层是负责的离散化。此外，当层间角变小时，这些离散的均匀间隔的状态具有与石墨烯声子相当的能量差。因此，它们可能与解释电子-声子辅助效应有关，这种效应已经在石墨烯莫尔超晶格中实验观察到。
2021-08-08 cond-mat.mes-hall
Tuning the Electronic Structure of Monolayer Graphene/MoS2 van der Waals Heterostructures via Interlayer Twist
我们直接测量了扭曲的石墨烯/MoS 2范德华异质结的电子结构，其中石墨烯和MoS 2都是单层。我们使用阴极透镜显微镜和微探针角分辨光电子能谱测量图像的表面，确定扭转角，并映射这些人工异质结构的电子结构。对于单层MoS 2上的单层石墨烯，所得的能带结构揭示了石墨烯和MoS 2电子态之间不存在杂化。此外，异质结构中的石墨烯衍生的电子结构保持完整，与两种材料之间的扭转角无关。然而，相比之下，发现与MoS 2层相关联的电子结构是扭曲角依赖性的;特别地，MoS 2层在Γ和K处的价带最大值的能量的相对差从大约0到0.2 eV变化。我们的研究结果表明，单层MoS 2内的异质结构成为主要是一个间接的带隙系统的所有扭曲角，除了在30度附近。该结果使得能够在由单层结构组成的范德华异质结构中进行潜在的带隙工程。
2015-11-16 cond-mat.mes-hall
Stacking Textures and Singularities in Bilayer Graphene
我们研究了双层石墨烯中一类全局光滑的空间变化的二维堆叠织构。我们发现，应变最小化堆叠模式连接不等效的基态与本地$AB$和$BA$层间登记是二维扭曲纹理的层间位移场。我们构建和显示双层石墨烯的这些拓扑堆叠纹理，检查它们的相互作用，并开发的组成规则，使我们能够代表其他更复杂的堆叠纹理，包括全球扭曲的石墨烯和扩展的一维畴壁。
2013-08-26 cond-mat.mes-hall
Tunneling Plasmonics in Bilayer Graphene
我们报告了由于相邻石墨烯层之间的电子隧穿等离子体效应的实验签名。在亚纳米分离下，这样的层可以形成具有Bernal堆叠的强耦合双层石墨烯或具有随机堆叠顺序的弱耦合双层石墨烯。由于层间隧穿的影响在前一种情况下占主导地位，但在后者可以忽略不计。我们通过红外纳米成像发现，与单层和双层石墨烯相比，双层石墨烯支持具有更高限制程度的等离子体，这是层间隧穿的直接结果。此外，我们能够通过在宽电压范围内的门控关闭双层石墨烯中的等离子体激元。理论模型表明，这种等离子体激元关闭区域直接与双层石墨烯的带隙绝缘状态有关：这是层间隧穿的另一个含义。我们的工作揭示了双层石墨烯中的基本等离子体性质，并提出了在石墨烯少层中实现新型等离子体功能的可能性。
2015-08-31 cond-mat.mes-hall
Negative Fermi-level Pinning Effect of Metal/n-GaAs(001) Junction with Graphene Interlayer
结果表明，在金属/石墨烯/n-GaAs（001）结中，由于金属/石墨烯接触处电子波函数的重叠而形成的电偶极层，在GaAs表面低界面陷阱密度区域产生了负费米能级钉扎效应。石墨烯中间层起到扩散阻挡层的作用，防止界面处的原子混合并保持低界面陷阱密度区域。随着金属功函数的增加，肖特基势垒降低，从而支持了负费米能级钉扎效应。我们的工作表明，石墨烯中间层可以反转$high$和$low$之间的金属的有效功函数，使得可以在具有低表面态密度的半导体衬底上形成具有相同（特别是$high$功函数）金属电极的肖特基和欧姆接触。
2019-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plasmon modes in graphene-GaAs heterostructures
本文研究了由石墨烯和GaAs量子阱组成的双层系统中的等离子体激元色散关系和集体激发的阻尼率。我们使用随机相位近似介电函数，并考虑到系统的介电背景的非均匀性。我们发现等离子体频率和阻尼率在很大程度上依赖于层间相关参数，电子密度和接触介质的介电常数。
2017-05-21 cond-mat.mes-hall
Plasmon-assisted resonant tunneling in graphene-based heterostructures
我们发展了石墨烯-绝缘体-石墨烯异质结构中电子隧穿伴随载流子-载流子散射的理论。由于库仑相互作用的动态屏蔽作用，如果传递的能量和动量与表面等离子体的能量和动量相对应，则散射辅助隧穿会共振增强。我们揭示了这种等离子体辅助隧穿的石墨烯隧道结的电流-电压曲线和等离子体发射光谱的可能的实验表现。我们发现，非弹性电流和等离子体激元发射率有尖锐的峰值电压提供相等的能量，动量和群速度的等离子体激元和层间单粒子激发。这种共振的强度，我们称之为等离子体共振，受到层间扭曲和等离子体寿命的限制。等离子体激元辅助隧穿的开始也可以通过在低温下的结$I(V)$曲线中的尖点来标记，并且这种隧穿的阈值电压弱地依赖于载流子密度并且在层间扭曲的存在下持续。
2017-06-16 cond-mat.mes-hall
Giant twist-angle dependence of thermal conductivity in bilayer graphene originating from strong interlayer coupling
本研究针对扭转双层石墨烯热导率扭角效应微弱的问题，提出通过增强层间耦合提升效应的方法，利用h-BN与TBG的三明治结构实现了最高78%的热导率调控，为范德华材料声子输运的高效扭角调控提供了平台。
2023-02-18 cond-mat.mes-hall
Twisted nanoporous graphene/graphene bilayers: electronic decoupling and chiral currents
该研究用紧束缚模型与非平衡格林函数揭示NPG/石墨烯双层随扭曲角从强耦合到电子解耦的转变，并发现类Talbot干涉、手性电流及可由STM探测的态密度共振峰。
2024-08-09 cond-mat.mes-hall
Interlayer electron-hole friction in tunable twisted bilayer graphene semimetal
电中性导电系统代表了一类由电子-空穴（e-h）相互作用控制的具有不寻常性质的材料。根据准粒子的统计、能带结构和器件的几何形状，这些半金属相的物质可以对外部场做出非常规的反应，而这些反应通常无法用单粒子物理学进行简单的解释。在这里，我们表明，小角度扭曲双层石墨烯（SA-TBG）提供了一个高度可调的系统，在其中探索相互作用限制的电子传导。通过采用双栅器件架构，我们调整我们的设备从非简并电荷中性狄拉克流体的补偿的两个组件的电子-h费米液体，在空间上分离的电子和空穴经历强烈的相互摩擦。这种摩擦力可以通过T^2电阻率来揭示，该电阻率精确地遵循我们提出的电-氢拖曳理论。我们的研究结果提供了一个教科书说明之间的平滑过渡不同的相互作用限制的运输制度，并澄清在电荷中性SA-TBG的导电机制。
2022-08-11 cond-mat.mes-hall
In-plane electric polarization of bilayer graphene nanoribbons by interlayer bias voltage
我们从理论上表明，在AB堆叠的双层石墨烯纳米带扶手椅边缘的层间偏置电压诱导沿带的电极化的强度。紧束缚和从头计算一致表明，当偏置电压是弱的，极化显示相反的迹象取决于带宽度模三。这种非平凡的依赖性解释使用两个波段的有效模型。紧束缚模型中偏置电压的一个强极限为三分之一极化或零极化，这与拓扑论证一致。
2015-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong Electronic Correlation Originates from the Synergistic Effect of Large Moiré Cell and Strong Interlayer Coupling in Twisted Graphene Bilayer
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，研究了具有特定扭曲角和层间距的扭曲双层石墨烯的电子性质。随着扭转角的减小（晶胞变大），能带变窄，库仑排斥增大，导致电子关联增强;另一方面，随着层间距的减小，层间耦合变强，关联增强。通过调节层间耦合，我们可以在扭曲双层石墨烯的中等尺寸莫尔盒中实现带宽小于0.01 eV的强关联态。这些结果表明，扭曲双层石墨烯中的电子关联强度与两个因素密切相关：晶胞尺寸和层间距离。由此可以得出结论，扭曲双层石墨烯中的强电子关联源于大尺寸莫尔盒和强层间耦合对其电子结构的协同作用。
2019-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable Interlayer Excitons in Bilayer Graphene Nanoribbons
本研究通过激发态密度泛函计算，证明扶手椅型双层石墨烯纳米带中存在强层间激子耦合，发现其具有室温长寿命辐射特性，并指出通过堆叠顺序工程可调控激子响应与寿命。
2025-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
