Graphene-protein bioelectronic devices with wavelength-dependent photoresponse
我们实现了石墨烯场效应晶体管（FET）和可溶性蛋白质之间的纳米电子接口。这使得能够生产结合生物分子和无机组分的功能的生物电子器件。该方法用于使用标签本身将多组氨酸标记的蛋白质连接到石墨烯FET。原子力显微镜和拉曼光谱提供的生物/纳米混合结构的理解，电流栅电压测量用于阐明的电子特性。作为一个应用实例，我们用荧光蛋白官能化石墨烯FET，以产生对蛋白质的光吸收光谱所定义的波长的光响应的杂化物
2011-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductance oscillations in graphene/nanoclusters hybrid material: towards large area single electron devices
嵌入氧化物层中的自组织铝纳米团簇的大组件在石墨烯模板上形成，并用于构建隧道结器件。出乎意料的是，单电子输运行为与明确的库仑振荡观察到一个记录结面积包含数百万的金属岛。这种混合材料为单电子电子学提供了新的前景。
2017-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Record Maximum Oscillation Frequency in C-face Epitaxial Graphene Transistors
最大振荡频率（fmax）量化了有用电路操作的实际上限。我们在这里报告的晶体管中使用外延石墨烯生长在SiC的C面的最大频率为70 GHz。这是对在现有高频晶体管研究中使用的Si面外延石墨烯的显著改进，例证了C面外延石墨烯的优越电子学潜力。使用高κ介电T栅极和自对准触点的精心晶体管设计进一步促成了破纪录的fmax。
2013-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Screening, Kohn anomaly, Friedel oscillation, and RKKY interaction in bilayer graphene
我们计算了双层石墨烯（BLG）在本征（未掺杂）和非本征（掺杂）状态下的屏蔽函数，并与相应的单层石墨烯（SLG）和常规二维电子气（2DEG）进行了比较.我们发现，科恩异常是强烈增强BLG。我们还讨论了Friedel振荡和RKKY相互作用，这是与非解析行为的屏蔽功能在$q=2k_F$。我们发现BLG中的Kohn反常、Friedel振荡和RKKY相互作用都与SLG和2DEG有质的不同。
2008-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic Bloch oscillation in a pristine monolayer graphene
在一个原始的单层石墨烯受到一个恒定的电场沿层，布洛赫振荡的电子进行了研究，在一个简单而有效的方式。利用电子色散关系，解析地导出了半经典速度公式，并由此研究了Bloch振荡的频率、振幅以及振荡方向等问题。有趣的是，发现电场影响与电场不共线的运动分量，导致粒子在另一分量中加速或振荡。
2018-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local Measurements of Shubnikov-de Haas Oscillations in Graphene Systems
Shubnikov-de Haas（SdH）振荡是二维电子系统在磁场存在下由电子能级量子化引起的最著名的磁振荡，它可以用来确定费米面性质和直接测量二维系统的Berry相位。通常认为，需要进行输运测量来测量SdH振荡。与此相反，我们证明了SdH振荡可以通过进行扫描隧道光谱（STS）测量在石墨烯系统中进行测量。根据STS谱中SdH振荡的测量结果，得到了单层、Bernal双层和ABC三层石墨烯的能量动量色散和Berry相.当2D系统的尺寸大于磁长度时，可以获得SdH振荡，并且重要的是，STS测量中不需要栅电极，因此，本文中报告的方法适用于广泛的材料。
2021-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bloch oscillations in graphene from an artificial neural network study
我们开发了一种人工神经网络（ANN）的方法来分类模拟信号对应于原始石墨烯中的布洛赫振荡的半经典描述。在人工神经网络被适当训练之后，我们考虑布洛赫振荡（BO）的逆问题，即，根据沿着石墨烯膜的锯齿形或扶手椅形边缘定向的外部电场强度对新的信号进行分类，根据预测的电场的准确性，正确分类的范围从82.6%到99.3%。这种方法可以根据训练网络所花费的时间和可用的计算能力进行改进。在这项工作中的发现可以直接扩展到各种Dirac-Weyl材料。
2017-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-induced magneto-oscillation phase anomalies in graphene bilayers
基于最简单的紧束缚近似，在只考虑最近邻相互作用的四带连续介质模型下，研究了石墨烯双层膜中布里渊区K点和K'点附近的磁振荡.该模型被用来构建各种载流子浓度和石墨烯平面之间的偏置强度的朗道图。量子力学和准经典的方法进行了比较。我们发现，量子磁振荡只是渐近周期性的，并达到准经典预测的频率为高指数的朗道能级。在无偏双层中，振荡的相位等于大质量费米子的相位。在反转对称性破缺的偏置双层膜中发现了反常的振荡相位行为。振荡频率再次趋向于准经典预测的振荡频率，这对于$K$和$K'$是相同的，但是量子方法产生对振荡相位的门可调谐校正，其对于K和K '在符号上不同。这些谷相关的相位修正引起，而不是一个单一的准经典系列的振荡，两个系列具有相同的频率，但在相位移动。
2010-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhancing the Mass Sensitivity of Graphene Nanoresonators Via Nonlinear Oscillations: The Effective Strain Mechanism
我们进行经典的分子动力学模拟来研究石墨烯纳米机械谐振器的质量灵敏度和谐振频率的增强，这是通过将它们驱动到非线性振荡制度来实现的。质量灵敏度测量的谐振频率偏移被发现三倍，如果驱动能量是约2.5倍的纳米谐振器的初始动能。增强的质量灵敏度的机制被发现是在纳米谐振器中由于非线性振荡引起的有效应变，其中我们获得了诱导的有效应变和施加到石墨烯纳米谐振器的致动能量之间的解析关系。这项工作的一个重要意义是，有没有必要的实验人员施加拉伸应变的谐振器驱动前，以提高质量灵敏度。相反，增强的质量灵敏度可以通过驱动现有石墨烯纳米谐振器的非线性振荡的简单得多的技术来获得。
2012-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoconductance Oscillations in Electron-hole Hybridization Gaps and Valley Splittings in Tetralayer Graphene
该研究通过Bernal堆叠四石墨烯的磁输运实验，揭示轻质量子带中的朗道能级谷分裂，并将低密度体能隙内的磁电导振荡归因于能带反转引发的电子-空穴朗道能级杂化及边缘态数量变化。
2022-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charging of graphene by magnetic field and mechanical effect of magnetic oscillations
我们讨论了石墨烯基器件的量子电容导致其电荷密度在外部磁场变化下发生变化，电荷守恒，但重新分布到衬底或其他石墨烯片上。推导了理想石墨烯在强磁场中电荷重分布的精确解析表达式。当我们考虑杂质和温度时，影响减小，公式简化为标准的量子电容表达式。强调了量子电容在势场Casimir力实验中的重要性，提出了原子力显微镜技术在态密度测量中的应用。
2013-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrasensitive acoustic graphene plasmons in a graphene-transition metal dichalcogenide heterostructure: strong plasmon-phonon coupling and wavelength sensitivity enhanced by a metal screen
针对实际异质结构中屏蔽石墨烯等离激元-声子极化激元耦合强度增强难的问题，本研究用量子静电异质结构模型证明金属衬底可增强其耦合强度与波长灵敏度，实现单层分辨率的异质结构探测。
2024-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene induced tunability of the surface plasmon resonance
通过改变插入石墨烯和纳米颗粒之间的Al2O3间隔层的厚度来证明表面等离子体共振波长的可调谐性。通过将间隔层厚度从0.3 nm变化到1.8 nm，谐振波长从583 nm移动到566 nm。该偏移是由于在金纳米颗粒和单层石墨烯膜中激发的局部表面等离子体激元之间的电磁场耦合强度的变化。相反，当系统中不存在石墨烯膜时，在改变间隔物厚度时没有观察到谐振波长的明显偏移。
2012-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Quantum Temperature Oscillations in Graphene and Carbon Nanoribbons
研究了在热梯度作用下碳纳米带和石墨烯结中的局域电子温度分布。使用一个现实的模型的扫描热显微镜，我们预测量子温度振荡的波长相关的弗里德尔振荡。在实验上，这个波长可以通过门控/掺杂在几个数量级上调谐，使量子温度振荡达到现有测量技术的空间分辨率。
2013-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Weiss oscillations in the magnetoconductivity of modulated graphene bilayer
我们提出了一个双层石墨烯的磁导率外斯振荡的理论研究。研究了双层石墨烯在垂直磁场和单向弱电调制作用下的磁导率张量的$σ_{yy}$分量，证明了该体系具有Weiss振荡.我们发现，Weiss振荡的双层石墨烯的磁导率的增强和更强大的温度相比，在传统的二维电子气系统，而他们是不那么强大的温度相比，单层石墨烯。此外，我们还发现了由于石墨烯中准粒子的手性性质，$π$和$2π$在磁导振荡中与单层石墨烯和传统2DEG系统相比的相位差.
2008-04-29 cond-mat.mes-hall
Lattice mismatch induced ripples and wrinkles in planar graphene/boron nitride superlattices
用连续介质理论描述了平面石墨烯/氮化硼超晶格中周期性波纹的形成。由于两种材料之间的晶格失配，它表明，平坦的超晶格是不稳定的波纹形成适当的波长。弯曲能和横向拉伸能之间的竞争产生取决于超晶格节距的最佳波纹波长。连续谱理论预测的最佳波长与Nandwana和Ertekin，Nano Lett先前报道的原子尺度总能量计算结果非常一致。15 1468（2015）。
2015-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Asymmetric Coulomb Oscillation and Giant Anisotropic Magnetoresistance in Doped Graphene Nanojunctions
我们在这里报告的石墨烯纳米结中的电荷输运行为，其中石墨烯纳米点，具有相对较长的弛豫时间，与铁磁电极接口。随后，我们探讨了在锯齿形石墨烯纳米点（z-GNDs）中替代掺杂过渡金属原子对非共线磁化下电荷输运的影响。只有在z-GNDs中的某些位置处的过渡金属原子的替代掺杂展示了具有高达700%的大隧穿磁阻的自旋过滤效应，使其实际上适合于自旋电子学应用。从静电物理模型内的结区域周围的电场模拟，我们发现，电场强度的值增加，特别是与掺杂的石墨烯纳米点，随着栅极电极和尖端轴之间的间隙从3 nm减小到1 nm。我们的详细分析进一步表明，在石墨烯纳米点中，在掺杂有磁性离子时，具有不同振幅的不对称库仑振荡的开始。电子电导的这种可调谐性可以潜在地用于设计纳米尺度的自旋电子逻辑门。
2018-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum oscillations observed in graphene at microwave frequencies
我们已经测量了机械剥离的石墨烯在高达8.5 GHz的频率下的微波电导。在4.2 K的电导表现出量子振荡，是独立的频率。
2010-07-28 cond-mat.mes-hall
Kagomé quantum oscillations in graphene superlattices
本研究揭示了石墨烯超晶格中量子磁振荡与Lifshitz相变的关系，发现源于Aharonov-Bohm干涉的kagomé振荡在低磁场和高温下仍具鲁棒性，为二维晶体中的量子振荡现象提供了新见解。
2023-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Oscillations of van Hove singularities spacing induced by sub-Angstrom fluctuations of interlayer spacing in graphene superlattices
二维范德华（vdWs）结构的物理性质敏感地依赖于堆叠顺序和层间相互作用。然而，在迄今为止研究的大多数情况下，层间相互作用被认为是vdWs结构的静态特性。在这里，我们证明了在扭曲的双层石墨烯（TBG）上施加扫描隧道显微镜（STM）尖端脉冲可以诱导TBG中的层间分离的亚埃波动，这相当于TBG上约10 GPa的动态垂直外部压力。层间分离的亚埃波动导致TBG中两个van Hove奇点（VHS）之间的能量分离的大振荡。VHS间距的振荡周期非常长，约500-1000秒，归因于原子厚TBG中尖端诱导的局部应力。我们的研究结果提供了一种有效的方法来调整和测量的vdWs结构的物理特性的动态。
2021-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene Quantum Dot with Divacancy and Topological Defects: A Novel Material for Promoting Prompt and Delayed Fluorescence of Tunable Wavelengths
这项工作展示了在拓扑Stone-Wales型缺陷石墨烯量子点中引入双空位缺陷的独特方法，用于收获单重态和三重态激子，这对于制造荧光有机发光二极管至关重要。在这里，我们首先揭示了这些系统的结构弛豫建立了高自旋三重态作为稳定的基态在室温下，从而显着增加其在设计自旋电子器件的潜力。然后，我们广泛的电子相关计算表明，在这些松弛的结构中的单重态和三重态的能量排序可以通过各种衰变通道触发不同波长的即时和延迟荧光。特别地，双空位的位置决定了发射波长的可调谐范围。此外，我们从多参考单双构型相互作用（MRSDCI）和第一性原理含时密度泛函理论（TDDFT）方法中获得的结果强调，双空位位置、结构驰豫和自旋多重性的协同效应严格控制了吸收曲线最强峰所表现出的位移的性质和幅度，这对于设计光电子器件至关重要。
2022-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Weiss oscillations in graphene with a modulated height profile
我们研究了单层石墨烯的电子输运性质与一维调制的高度轮廓所造成的，例如，由基板波动。我们表明，所产生的应变场的综合效应引起调制的标量和矢量电位，从而引起外斯振荡的磁导率。我们还发现，通过向石墨烯-衬底界面施加平行磁场，可以获得类似的效果。这些发现在石墨烯系统的物理实现的实验装置的参数进行了讨论。
2016-10-13 cond-mat.mes-hall
Scattering of charge carriers by point defects in bilayer graphene
发展了双层石墨烯中大量手征费米子在径向对称势作用下的散射理论。结果表明，当电子波长远大于势半径时，散射截面与电子波长成正比。这导致迁移率与电子浓度无关。与单层的情况相比，中性和带电缺陷通常与双层石墨烯的电阻率同样相关。
2007-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Determination of the Optical Index for Few-Layer Graphene by Reflectivity Spectroscopy
我们通过反射光谱法在可见光波段对少层石墨烯的光学折射率进行了实验研究。具有相干超连续谱激光源的激光扫描显微镜（LSM）测量了Si/SiO2基底上的剥离的石墨烯薄片的反射率，所述基底包含单层、双层和三层区域，当激光的波长从545 nm变化到710 nm时。根据与裸衬底的反射率对比和菲涅耳反射理论，提取了少层石墨烯的复折射率n-ik。由于SiO2厚度作为参数进入建模，因此在样品位置处对其进行精确测量。结果发现，一个共同的恒定的光学指数不能同时解释单层，双层和三层石墨烯的波长相关的反射率数据，而是每个单独的几层石墨烯具有一个独特的光学指数，其复杂的值是精确和准确地确定从实验数据。
2012-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Weiss oscillations in graphene
计算了单层石墨烯的磁导率，其中电子由周期势弱调制的狄拉克哈密顿量描述。结果表明，在逆磁场中出现了周期性的外斯振荡，与具有标准抛物能谱的二维电子系统中的外斯振荡相比，外斯振荡随温度的增加而更加显著，阻尼更小.
2007-01-09 cond-mat.mes-hall
Robust wavefront dislocations of Friedel oscillations in gapped graphene
弗里德尔振荡是一种众所周知的波动现象，它代表了电子波对不完整性的振荡响应。通过利用无隙石墨烯中的赝自旋动量锁定，最近的两个实验证明了通过对应于弗里德尔振荡中波前位错的唯一数量来测量拓扑Berry相位。在这里，我们研究了带隙石墨烯中的Friedel振荡，其中赝自旋-动量锁定被打破。不寻常的是，波前位错确实发生在无带隙石墨烯中，这需要在当前的实验条件下立即验证。波前位错的数量归因于有隙和无隙石墨烯中不变的赝自旋缠绕数。该研究加深了对Friedel振荡中拓扑量与波前位错对应关系的理解，并暗示了在本征能隙二维材料中观察Friedel振荡波前位错的可能性，例如，过渡金属二硫属化物。
2021-03-11 cond-mat.mes-hall
Weiss oscillations in the electronic structure of modulated graphene
我们提出了一个在垂直磁场存在下的调制石墨烯的电子结构的理论研究。确定了该系统中Dirac电子的态密度和带宽。不寻常的外斯振荡的带宽和态密度的外观是这项工作的主要重点。
2007-09-17 cond-mat.mes-hall
Voltage-driven quantum oscillations of conductance in graphene
局部栅控单层石墨烯片在由有限宽度栅引起的势垒内具有不寻常的离散能态。这些状态位于连续态的狄拉克锥之外，并负责新的量子输运现象。具体地，纵向（沿势垒）电导表现出作为势垒高度和/或宽度的函数的振荡，这两者都由附近的栅极控制。这些振荡的起源可以追溯到局域态密度的奇异性。这些石墨烯电导振荡类似于Shubnikov-de-Haas（SdH）磁振荡;然而，这里这些由电场而不是磁场驱动。
2009-02-28 cond-mat.mes-hall
Bloch-Zener Oscillations in Graphene and Topological Insulators
我们表明，基于零间隙半导体，如石墨烯和碲化汞的超晶格表现出特征布洛赫-齐纳振荡，出现从布洛赫振荡和多个齐纳隧道之间的电子和空穴分支的相干叠加。我们证明了这种机制的波包动力学在各种空间周期性调制的纳米带受到外部偏置场。相关的布洛赫频率表现出一种特殊的周期性的偏置依赖，我们解释内的两个波段模型。支持广泛的数值输运计算，我们表明，这种效应引起明显的电流振荡观察到的石墨烯和碲化汞超晶格的I-V特性。
2012-03-22 cond-mat.mes-hall
Coulomb oscillations in three-layer graphene nanostructures
我们提出了一个可调的三层石墨烯单电子晶体管（SET）的传输测量。该器件由蚀刻的三层石墨烯薄片组成，具有将岛与源极和漏极接触分开的两个狭窄收缩。三个横向石墨烯栅极用于静电调谐装置。一个单独的三层石墨烯收缩已分别研究显示附近的电荷中性点的传输间隙。石墨烯隧穿势垒显示出强烈的非单调耦合作为门电压的函数，表明在收缩中存在局域态。我们展示了库仑振荡和库仑金刚石测量，证明了石墨烯SET的功能。提取$\approx 0.6$ meV的充电能量。
2008-06-09 cond-mat.mes-hall
Measuring the Berry phase of graphene from wavefront dislocations in Friedel oscillations
电子能带结构决定了晶体固体的机械、光学和电学性质。因此，它们的实验测定对于技术应用至关重要。虽然通常通过各种技术测量能带中的光谱分布，但更难以获得能带结构（例如Berry相γ）的拓扑性质。通常认为，测量Berry相位需要施加外部电磁力，因为这些电磁力允许在封闭轨道上实现绝热传输，量子机械波函数沿着该轨道拾取Berry相位。在石墨烯中，无质量的相对论电子沿回旋轨道拾取Berry相γ = π，产生反常的量子霍尔效应，证明了Dirac锥的存在。与此相反，我们证明了石墨烯的Berry相可以在没有任何外部磁场的情况下测量。我们观察到边缘位错的Friedel振荡形成的氢原子化学吸附在石墨烯上。继奈和贝瑞在描述这些拓扑缺陷作为相位奇点的复杂领域，我们表明，额外的波前在位错的数量是一个真实的空间测量的赝自旋缠绕，即石墨烯的贝瑞相位。由于电子色散也可以从Friedel振荡中恢复，我们的研究建立了电子密度作为一个强大的可观测量，以确定波函数的色散关系和拓扑性质。这可能对研究固体中相对论和带隙相的能带结构拓扑结构产生深远的影响。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene photodetectors for high-speed optical communications
虽然硅在固态电子学中占据主导地位已有四十多年，但各种新材料已被引入光子学中，以扩大可访问的波长范围并提高光子器件的性能。例如，氮化镓基材料能够实现蓝光和紫外波长的光发射，而高折射率对比度绝缘体上硅有助于实现超密集和CMOS兼容的光子器件。在这里，我们报告了石墨烯（一种二维碳材料）作为10 Gbits/s光学数据链中的光检测元件的首次部署。在这种叉指型金属-石墨烯-金属光电探测器中，采用非对称金属化方案来打破常规石墨烯场效应晶体管沟道中内置电场分布的镜像对称性，从而允许在整个光照射区域内进行有效的光电探测。在1.55 μm波长处获得了6.1mA/W的最大外部光响应度，考虑到材料的厚度小于1 nm，这是一个非常令人印象深刻的值。此外，由于石墨烯独特的能带结构和优异的电子特性，使用这种迷人的材料可以实现具有至少从300 nm到6 μm的超宽工作波长范围的高速光电探测器。
2010-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
How Graphene-like is Epitaxial Graphene? \\Quantum Oscillations and Quantum Hall Effect
我们研究了在6 H-SiC（0001）衬底上外延生长的高质量单层石墨烯的输运性质。我们已经测量了传输特性，特别是载流子密度，迁移率，电导率和大样品以及亚微米大小的霍尔酒吧是完全躺在原子级平坦的衬底平台的磁导。结果显示高迁移率，独立于样品尺寸和Shubnikov-de Haas效应与单层石墨烯的朗道能级谱。当门控接近狄拉克点时，迁移率大幅增加，并且发生石墨烯类量子霍尔效应。这证明外延石墨烯由先前在剥离的石墨烯中观察到的相同的伪相对论物理学支配。
2009-08-13 cond-mat.mes-hall
Electromechanical Oscillations in Bilayer Graphene
纳机电系统（NEMS）是介于基础研究和技术应用之间的一类设备。将石墨烯等新型材料集成到NEMS中可以研究它们在纳米级的机械和机电特性，并解决电子-声子相互作用和带隙工程等基本问题。在这项工作中，我们将单层和双层石墨烯集成到NEMS中，并探索它们的机械和电学性质之间的相互作用。我们发现，单层石墨烯纳米带的偏转导致其电阻线性增加。令人惊讶的是，我们观察到双层石墨烯的机电响应的振荡。所提出的理论模型表明，这些振荡是由于石墨烯层相对于彼此的横向位移而发生的量子力学干涉引起的。我们的工作表明，双层石墨烯隐藏了意想不到的丰富和新颖的物理学，在基于NEMS的应用中具有广阔的潜力。
2015-10-30 cond-mat.mes-hall
Scattering of flexural acoustic phonons at grain boundaries in graphene
利用分子动力学模拟研究了长波长弯曲声子对石墨烯晶界的散射。三个对称的倾斜晶粒边界被认为是：一个与取向差角的$17.9^\circ$显示出的面外屈曲1.5 nm高和5 nm宽，一个与取向差角的$9.4^\circ$和面外屈曲0.6 nm高和1.7 nm宽，和一个与取向差角的$32.2^\circ$和没有面外屈曲。在平坦晶界处，对于1 nm以上的波长，声子透射率超过95%.屈曲边界在该波长范围内具有基本上较低的透射率，其中对于$17.9^\circ$边界的最小透射率为20%，对于$9.4^\circ$边界的最小透射率为40%。在屈曲边界，弯曲和纵向声子模式之间的耦合也被观察到。结果表明，长波长弯曲声子在石墨烯晶界的散射主要是由于面外屈曲。一个连续的散射过程的力学模型已经开发，提供了一个更深入的理解的散射过程，以及一种方法来计算长波长弯曲声子的屈曲尺寸的基础上的晶界的效果。
2014-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non linear magnetotransport theory and Hall induced resistance oscillations in graphene
研究了直流偏压下石墨烯非线性磁电阻的量子振荡。我们提出了一个理论模型的非线性磁输运的石墨烯载流子。该模型是基于有效的狄拉克方程的精确解在交叉的电场和磁场，而随机分布的杂质的影响微扰添加。为了计算非线性电流，我们开发了一个协变公式的迁移中心理论。对大磁场区微分电阻率的分析表明，当直流电流超过阈值时，Shubnikov de Hass振荡的极值反转。这一结果与实验观察结果符合得很好。在小磁场下，超净石墨烯样品存在霍尔感应电阻振荡。这些振荡起源于朗道能级之间的朗道-齐纳跃迁，朗道能级被强霍尔电场倾斜。
2014-02-12 cond-mat.mes-hall
Aperiodic conductivity oscillations in quasi-ballistic graphene heterojunctions
我们观察到电导振荡与非周期性的间距，只有一侧的隧道电流在双栅石墨烯场效应晶体管与n-p-n型势垒。发现这些晶体的间距和宽度与纯Farbry-Perot型干涉不一致，但与将其归因于通过准束缚杂质态的共振隧穿的理论预测定量一致。这一观察结果可以被理解为石墨烯异质结中克莱因隧穿的另一个特征，并且对于基于石墨烯的纳米电子器件的未来开发和建模具有重要意义。
2010-09-08 cond-mat.mes-hall
Regenerative oscillation and four-wave mixing in graphene optoelectronics
石墨烯独特的线性和无质量能带结构，在一个纯粹的二维狄拉克费米子结构，导致了激烈的研究，从凝聚态物理纳米器件应用覆盖电，热，机械和光学领域。在这里，我们报告了石墨烯-硅混合光电子器件中的三个连续的首次观察：（1）超低功率谐振光学双稳态;（2）自诱导再生振荡;和（3）相干四波混频，所有这些都在几个毫微微焦耳腔循环能量。与仅使用单片硅腔的控制测量相比，这些观察仅通过石墨烯中的巨大和χ（3）非线性以及波长局域化光子晶体腔中的大Q/V比来实现。这些结果证明了混合二维石墨烯-硅纳米光子器件用于下一代芯片级超快光通信、射频光电子学和全光信号处理的可行性和多功能性。
2012-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Magneto-conductance Oscillations in Graphene Antidot Arrays
采用高温升华法在半绝缘4 H-SiC衬底的C面上制备了石墨烯外延薄膜。在这些石墨烯薄膜上制备了纳米尺度的正方形反点阵列。在低温下，这些薄膜中的磁电导表现出明显的Aharonov-Bohm振荡，其周期对应于添加到单个反点区域的磁通量量子。在低场，观察到弱本地化，其可见性增强的谷内散射的antidot边缘。在高磁场下，我们观察到两个独特的最小值的磁导，这可以归因于经典的回旋加速器轨道和antidot阵列之间的可伸缩性振荡。所有介观特征，存活高达70 K，揭示了石墨烯独特的电子性质。
2008-07-09 cond-mat.mes-hall
Giant oscillations in a triangular network of one-dimensional states in marginally twisted graphene
石墨烯超晶格的电子性质引起了人们的极大兴趣，最近在扭曲双层石墨烯（BLG）中观察到的“魔”角多体态进一步激发了人们的兴趣。对于0.1度的非常小的（“边缘”）扭转角，BLG已被证明表现出应变伴随的重建，导致亚微米尺寸的三角形域与Bernal堆叠。如果施加层间偏压以打开畴区域内的能隙，使其绝缘，则由于畴边界所承载的手性一维（1D）状态的三角形网络，预测边缘扭曲的BLG保持导电。在这里，我们研究电子输运通过这个网络和报告巨大的Aharonov-Bohm振荡持续到温度高于100 K。在液氦温度下，网络电阻率表现出另一种振荡，这种振荡作为载流子密度的函数出现，并伴随着符号变化的霍尔效应。后者是由于连续的人口的平坦的迷你带形成的二维网络的1D状态内的间隙。我们的工作表明，轻微扭曲的BLG是显着不同于其他二维电子系统，包括BLG在更大的扭曲角，并提供了一个迷人的场地，为进一步的研究。
2019-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Breakdown of continuum mechanics for nanometer-wavelength rippling of graphene
了解材料的机械行为如何在纳米尺度上偏离宏观上建立的概念，这对石墨烯来说是一个特别重要的关键挑战，因为它的纳米尺度形态和电子特性之间存在复杂的相互作用。在这项工作中，（亚）纳米波长的周期性波动的悬浮石墨烯纳米膜已实现的热应变工程和研究使用扫描隧道显微镜。这使我们能够探索波长与晶格常数相当的晶体膜的波纹。观察到的纳米波纹模式违反了连续介质模型的预测，并证明了石墨烯单层的板理想化的故障。然而，微观模拟的基础上的量子力学描述的化学结合准确地描述了所观察到的波纹模式，并阐明了连续模型击穿的起源。空间分辨的隧道光谱测量表明纳米粒子对石墨烯的局部电子结构产生了重大影响，并揭示了一维电子超晶格的形成。
2012-10-25 cond-mat.mes-hall
Friedel Oscillations in Graphene: Sublattice Asymmetry in Doping
已知在电子传导介质中的对称性破坏扰动会在其他原始材料的各种物理量中产生弗里德尔振荡（FO）。在这里，我们以数学上透明的方式表明，石墨烯中的FO具有很强的亚晶格不对称性。因此，杂质和/或缺陷的存在可能非常不同地影响不同的石墨烯子晶格。此外，这种不对称性可以用来解释最近的观察结果，即氮原子和二聚体不是随机分布在石墨烯中，而是倾向于占据其两个不同的子晶格之一。我们认为，这一功能是不排除氮，它可以被视为与其他替代掺杂剂。
2013-09-13 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm oscillations and magnetic focusing in ballistic graphene rings
我们目前的低温磁输运测量石墨烯环封装在六方氮化硼。我们研究了相位相干输运，并在硬约束的准弹道石墨烯环中显示了Aharonov-Bohm（AB）振荡。特别是，我们报告了$h/e$、$h/2e$和$h/3e$电导振荡的观察结果。此外，我们表明在小磁场下的磁聚焦效应的签名确认弹道输运。我们进行紧束缚计算，可以重现我们实验发现的所有重要特征，并使我们能够更深入地了解底层物理。最后，我们报告在合理的高磁场的量子霍尔制度中的AB电导振荡的观察，在那里我们发现增强AB振荡的可见性与值高达$0.7$ %的区域。这些振荡很好地解释了考虑到允许硬壁和软壁限制共存的无序。
2017-09-02 cond-mat.mes-hall
Theory of New Quantum Oscillations in the Magnetoresistance of Graphene Layers
我们提出了一个理论，提出了新的量子振荡的磁阻显示为精细结构叠加到Schubnikov-de-Haas振荡。它们可以在石墨烯层的实验中作为精细结构观察到，直到现在似乎一直被监督或被认为是噪音。这些振荡也出现在电阻的行为中，作为改变载流子数量或费米能级的栅极电压的函数。这些共振的实验研究应提供样品的均匀性和缺陷的信息，并代表一种新的精细结构光谱学。横向样品尺寸和量子效应也可以解释在几个石墨烯层中没有磁阻。实验提出。
2007-06-01 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
Bloch oscillations in the magnetoconductance of twisted bilayer graphene
我们确定了二维（2D）电子输运在最小扭曲的石墨烯双层和一维量子行走，其中一个空间维度起着时间的作用之间的映射。在该映射中，垂直于双层的磁场B映射到电场上。由于在一维布洛赫带中的周期性运动而引起的布洛赫振荡可以在纯DC输运中观察到，作为具有由布洛赫频率设置的周期性的磁导振荡。
2022-11-01 cond-mat.mes-hall
Thermal self-oscillations in monolayer graphene coupled to a superconducting microwave cavity
超导谐振电路中的非线性现象在量子技术领域具有重要意义。我们观察到单层石墨烯薄片耦合到钼铼超导谐振器中的热自振荡。石墨烯薄片形成耦合到具有强温度依赖性电阻的谐振器的SINIS结。在一定的泵浦功率和频率条件下，这种非线性导致热自振荡出现在具有很强的温度依赖性和门可调谐性的腔传输测量中的边带。实验结果与基于热不稳定性的理论模型吻合得很好。振荡边带的建模提供了一种方法来评估在低能量下无序石墨烯样品中的电子声子耦合。
2022-05-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Frequency spectrum of nonlinear oscillations and resonance phenomena for graphene plates
在变形量远大于板厚的假设下，研究了石墨烯板的振动。在这种最现实的情况下，振荡由非线性偏微分方程（Foppl-von Karman方程）系统描述。将该系统化为一个非线性常微分方程，并利用Bogoliubov-Mitropolsky渐近方法进行研究。结果，我们得到了矩形石墨烯板的真实频谱。其次，我们研究了强迫振动下的非线性共振效应。这些结果可以适用于可变应变引起的伪磁场。这样的领域允许更好地理解与输运过程有关的弯曲声子的性质。共振现象在石墨烯板在工程建设中的应用中起着主导作用。
2020-05-02 cond-mat.mes-hall physics.class-ph
Temperature effects on magnetoplasmon spectrum of a weakly modulated graphene monolayer
在这项工作中，我们确定温度对磁等离子体光谱的电调制石墨烯单层以及二维电子气（2DEG）。内朗道带磁等离子体光谱内的自洽场（SCF）的方法进行了研究，为上述两个系统。所得结果不仅表现出Shubnikov-de Hass（SdH）振荡，而且还表现出可伸缩性振荡（Weiss振荡）。这些振荡是作为逆磁场的函数的周期性的。我们发现，这两个磁振荡，SdH和Weiss，有一个更大的幅度，并对石墨烯的温度比传统的2DEG更强大。此外，在两个系统中的磁等离子体激元振荡之间存在$π$相移，这可以归因于石墨烯中的狄拉克电子在磁场中穿过闭合路径时获得Berry相位。
2011-09-22 cond-mat.mes-hall
Active plasmonic switching at mid-infrared wavelengths with graphene ribbon arrays
通过理论和数值计算，研究了一种基于单层和少层掺杂石墨烯带阵列的中红外有源等离子体开关。结果表明，显着的谐振波长偏移和调制深度可以实现与石墨烯带的掺杂浓度的轻微变化。少层石墨烯带阵列器件在可实现的调制深度方面优于单层器件。我们的模拟表明，通过在0.2 eV和0.25 eV之间调制费米能级，四层石墨烯带阵列器件可以分别实现~13 dB和0.94微米的调制深度和谐振波长偏移，而单层器件的调制深度和谐振波长偏移分别为~2.8 dB和1.85微米。此外，简单的拟合模型来预测调制深度和谐振波长的偏移。这些前景为用于红外和THz应用的超快活性石墨烯基等离子体器件铺平了道路。
2013-08-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
Reversible Sulfuric Acid Doping of Graphene Probed by in-situ Multi-Wavelength Raman Spectroscopy
由于晶格应变和电荷密度影响石墨烯的各种材料性质，因此需要可靠且有效的方法来量化这两个变量。虽然拉曼光谱是敏感和非破坏性的，其有效性对化学电荷掺杂的精确定量尚未得到测试。在这项工作中，我们在原位定量的分数频率变化的2D和G峰的电荷密度引起的硫酸溶液以及原生晶格应变的响应。基于实验数据和理论验证，我们提出了一种光学方法，同时确定应变和化学诱导电荷密度的三个流行的激发波长为457，514和633 nm。为了加快掺杂剂物质通过石墨烯-SiO2衬底的嵌入，通过热氧化在石墨烯中精确地产生密集的纳米孔阵列。纳米穿孔石墨烯膜系统对于掺杂和去掺杂过程的多个循环是稳健的，并且将在研究与石墨烯的各种类型的化学相互作用中是有用的。
2020-08-07 cond-mat.mes-hall
Friedel oscillations at the Dirac-cone-merging point in anisotropic graphene
研究了各向异性石墨烯中局域杂质引起的Friedel振荡。重点讨论了两个不等价的Dirac点合并时的极限。我们发现，在这个极限的弗里德尔振荡表现出非常奇特的功能，如一个强大的不对称性和一个非典型的反平方根衰减。我们的计算使用T-矩阵近似和紧束缚精确对角化技术。它们使我们能够获得作为能量和位置的函数的局部态密度的数值，以及在连续极限的Friedel振荡的分析形式。这两种技术产生的结果非常一致，证实了这种方法来解决这个问题的准确性。
2012-10-18 cond-mat.mes-hall
Modulation of Landau levels and de Haas-van Alphen oscillation in magnetized graphene by uniaxial tensile strain/ stress
应变工程技术使我们能够以各种方式改变石墨烯的电子特性。在连续近似下，应变的影响导致赝规范场的出现和费米速度的调制。在这项研究中，我们从理论上研究了线性单轴拉伸应变和/或应力的影响，这使得费米速度各向异性，在一个磁化的石墨烯片上施加的静电电压的存在下。更具体地，我们分析了费米速度的各向异性性质对磁化石墨烯片中的结构朗道能级和de Haas-van Alphen（dHvA）量子振荡的影响。还讨论了外加应变方向的影响。
2020-09-30 cond-mat.mes-hall
Commensurability Oscillations in One-Dimensional Graphene Superlattices
我们报道了一维石墨烯超晶格中可折叠性振荡（CO）的实验观察。hBN封装的石墨烯中的广泛可调谐的周期性电势调制经由充当局部底栅和全局Si背栅的纳米图案化的少层石墨烯的相互作用产生。纵向磁阻显示出明显的CO，当样品被调谐到单极传输制度。我们观察到多达6个CO极小值，尽管潜在的调制提供了一个长的平均自由程的证据。与现有理论的比较表明，小角度散射在hBN/石墨烯/hBN异质结构中占主导地位。我们观察到稳定的CO持续到温度超过$T=150$ K。在高温下，我们发现偏离预测的$T$的依赖性，我们归因于电子-电子散射。
2018-07-06 cond-mat.mes-hall
