Strained bilayer graphene: Band structure topology and Landau level spectrum
我们发现，在双层石墨烯的低能量能带结构的拓扑结构，关键取决于机械变形的晶体，可以很容易地在悬浮的石墨烯片发展。我们描述的Lifshitz过渡，发生在应变双层分裂后的抛物线带在中间的能量成几个狄拉克锥在几毫电子伏的能量尺度。然后，我们展示了这如何影响电子朗道能级谱和量子霍尔效应。
2011-07-18 cond-mat.mes-hall
Optical Properties of Strained Graphene
在Kubo-Greenwood理论框架内研究了单轴应变石墨烯的光学电导率。聚焦于带间吸收，我们分析和量化了在光谱的可见光区域中的通用透明性的击穿，并且解析地表征了作为应变和偏振的函数的透明性。测量作为入射偏振的函数的透射率直接反映应变的大小和方向。此外，方向相关的选择规则允许识别的晶格取向，通过监测的范霍夫转换。石墨烯中的这些光弹性效应可以朝向原子级薄的宽带光学元件进行探索。
2010-12-01 cond-mat.mes-hall
Magically strained bilayer graphene with flat bands
具有魔角的扭曲双层石墨烯具有近乎平坦的能带，形成强关联电子体系。在此，我们提出了另一种基于应变双层石墨烯的系统，该系统在本征费米能级处具有平带。顶层和底层沿不同方向单轴拉伸。当应变的强度和方向满足一定条件时，两层的周期晶格是相称的。具有AA、AB和BA堆叠的区域排列成三角形晶格。在魔应变作用下，本征费米能级附近的能带几乎是平坦的，并且与其它能带有很大的带隙。该系统可以为基于石墨烯的超导集成电子系统提供更可行的平台。
2019-01-25 cond-mat.mes-hall
Electronic and optical properties of strained graphene and other strained 2D materials: a review
本文综述了应变和波纹对石墨烯电子和光学性质的影响。它首先提供了机械变形的晶体学描述，以及不同类型的代表性变形场的衍射图案。然后，重点转向石墨烯独特的弹性特性，以及应变是如何产生的。此后，用于研究应变石墨烯的电子性质的各种理论方法进行了检查，讨论每一个的优点。这些方法提供了一个平台来描述奇异的性质，如与准晶相关的分形谱，混合的Dirac-薛定谔行为，涌现引力，拓扑绝缘体状态，在分子石墨烯和其他二维离散晶格。应变对光学性质的物理后果进行审查，重点是拉曼光谱。同时，还介绍了利用应变工程调控石墨烯光学电导率的最新进展，为器件应用开辟了新的途径。最后，在多层石墨烯和其他有前途的2D材料，如硅烯和其他IV族元素，磷烯，二硫属化物和单硫属化物单层材料的应变效应的简要回顾，与应变，热效应和照明之间的相互作用的简要讨论，在后者的材料家族。
2017-08-17 cond-mat.mes-hall
Photo-induced valley currents in strained graphene
理论结果表明，石墨烯光谱的应变诱导各向异性引起的谷电流下，垂直入射光的照明。两个石墨烯谷的电流相互补偿，提供零净电流。谷电流的大小和方向由应变和光偏振参数决定。对于不太高的光子能量，应变诱导的谷电流超过由于石墨烯光谱的固有弯曲，这表明应变介导的谷电子学的可行性。
2014-06-04 cond-mat.mes-hall
Pseudo-magnetoexcitons in strained graphene bilayers without external magnetic fields
石墨烯的结构和电子性质使得其载流子具有相对论性粒子的行为，这可以用类狄拉克哈密顿量来描述。由于石墨烯是碳原子的单层，由于弹性形变引起的应变将在石墨烯片中产生所谓的“伪磁场（PMF）”，并且这已经在应变石墨烯样品中实验实现。在此，我们提出了一个实际的应变石墨烯双层（SGB）器件，在没有外部磁场的情况下检测赝磁激子（PME）。由于应变工程，每个石墨烯层中的载流子遭受不同的强PMF，这引起朗道量子化。在不考虑库仑相互作用的情况下，解析地得到了非均匀保偏光纤中电子空穴对的赝朗道能级。基于PME的一般解析吸收选择规则，我们证明了光吸收谱可以解释相应的Dirac型PME的形成。我们还预测，在非均匀保偏光纤的存在下，超流正常相变温度的PME是大于均匀保偏光纤下。
2012-06-01 cond-mat.mes-hall
Anisotropic AC conductivity of strained graphene
使用一个新的狄拉克哈密顿量，考虑到改变应变石墨烯的电子性质的主要三个成分：费米能的实际位移，倒易晶格应变和原子轨道重叠的变化计算的状态密度和均匀应变下的石墨烯的AC电导率。我们的状态密度和AC电导率的简单的解析表达式概括了以前的表达式只适用于单轴应变。结果表明，一种方法来测量Gruneisen参数，出现在任何计算应变石墨烯，以及出现一种霍尔效应由于剪切应变。
2014-05-30 cond-mat.mes-hall
Valley polarization braiding in strained graphene
先前关于变形石墨烯的工作预测了谷极化态的存在，然而，检测它们的最佳条件仍然具有挑战性。我们表明，在量子霍尔制度，边缘状的国家在应变区可以孤立的能量内朗道间隙。我们确定了精确的条件，新的传导边缘状的状态是谷极化，与定位在系统中的选定位置的灵活性。作为能量和位置的函数的局部态密度的图揭示了作为指纹来识别谷极化的独特的编织图案。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall
Band engineering and elastic properties of strained armchair graphene nanoribbons: semiconductor vs metallic characteristics
扶手椅型石墨烯纳米带中的奇数个锯齿形边缘及其机械性能（例如，杨氏模量、泊松比和剪切模量）对于石墨烯基光电子器件中的带隙工程具有潜在的兴趣。在本文中，我们考虑在扶手椅型石墨烯纳米带的扶手椅型边缘处用氢钝化，然后施加应变来调节带隙。使用密度泛函理论计算，我们的研究发现，精确控制应变可以允许调整带隙从半导体到金属，然后再次切换回半导体。此外，我们还表明，氢分子钝化的应变石墨烯纳米晶可以具有大的面外变形，展示了松弛形状石墨烯的性质。我们用结合能来表示氢引起的应变。最后，我们研究了应变对石墨烯纳米带力学性能的影响，这些力学性能可用于制作基于石墨烯纳米带的应变电子器件。
2019-01-03 cond-mat.mes-hall
The two-dimensional Brillouin zone of uniaxially strained graphene
我们提出了一个深入的分析单轴应变石墨烯的电子和振动能带结构的从头计算。根据应变的方向和大小，费米交叉点远离$K$点。然而，石墨烯在小应变下保持半金属。在$K$点附近的狄拉克锥的变形引起二维拉曼模式的加宽。尽管在电子和振动能带结构的应变引起的频率偏移的拉曼活性E2g和2D模式的具体变化是独立的应变的方向。因此，应变的量可以直接从单个拉曼测量确定。
2009-08-06 cond-mat.mes-hall
Modified spin-orbit couplings in uniaxially strained graphene
本征和Rashba自旋轨道相互作用在应变石墨烯的紧束缚（TB）的方法进行了研究。通过将\emph{ab initio}能带结构拟合到TB结果，提取了石墨烯Slater-Koster（SK）参数对应变的依赖性。针对外加垂直电场作用下的应变石墨烯，提出了一种考虑自旋轨道耦合的广义低能有效哈密顿量.计算了修正Rashba强度和有效哈密顿量的其它参数对应变和电场的依赖关系。为了分析施加的应变对石墨烯的电子性质的影响，必须考虑晶格变形、跳跃幅度的修改和狄拉克点的移位。我们发现，使用应变，它是可能的，以控制强度的Rashba和内在的自旋轨道耦合以及能隙在移动的狄拉克点。同时，应变轻微地改变了狄拉克点周围的低能色散拓扑。我们描述了SOC引起的能量分裂作为应变的函数。
2019-02-07 cond-mat.mes-hall
Valley-dependent Brewster angles and Goos-Hanchen effect in strained graphene
我们从理论上证明了如何在石墨烯的局部应变可以定制产生谷极化电流。通过适当的局部应变分布的工程，我们发现，在相反的谷（K或K '）的电子显示不同的布鲁斯特角和古斯-汉欣位移，表现出与光传播行为的密切相似。在应变诱导波导中，K谷和K'谷中的电子具有不同的群速度，这可以用于在石墨烯中构建谷滤波器而不需要任何外部场。
2011-09-26 cond-mat.mes-hall
Theoretical 2D Raman band of strained graphene
在非正交紧束缚模型下研究了平面内单轴应变石墨烯的二维拉曼光谱。在非零应变下，所获得的2D带在应变角$0^{\circ}$和$30^{\circ}$处分裂成两个子带，或者在中间角处分裂成三个子带。系统地计算了在应变为-1%到3%的范围内，常用的激光光子能量为1.5 eV到3.0 eV时，二维子带的演化。导出了二维子带的应变率和色散率，并制成表格。特别地，这两个量显示高达50%的大变化。二维子带的结果可用于检测和监测纳米电子学应用中的石墨烯中的应变。
2013-03-26 cond-mat.mes-hall
Fingerprints of a position-dependent Fermi velocity on scanning tunnelling spectra of strained graphene
石墨烯中的非均匀应变引起费米速度的位置依赖性，如最近通过扫描隧道光谱实验所证明的。在这项工作中，我们研究了位置相关的费米速度对应变石墨烯的局域态密度（LDOS）的影响，没有和存在一个均匀的磁场。从紧束缚计算得到的LDOS的变化成功地解释了狄拉克方法内的解析表达式。这些表达式还纠正了文献中忽略应变诱导各向异性的粗略费米速度替代。所报道的分析结果可能是有用的理解的非均匀应变效应的扫描隧道光谱的石墨烯，以及当它暴露于外部磁场。
2018-01-23 cond-mat.mes-hall
Analytical calculation of electron's group velocity surfaces in uniform strained graphene
利用紧束缚近似，分析得到了均匀应变下石墨烯的电子群速度。这种封闭的解析表达式对于计算应变石墨烯的电子、热和光学性质是有用的。这些结果允许理解当石墨烯受到强应变和非线性校正时电子的行为，通常的狄拉克方法不再有效。分析了单轴应变和剪应变的一些特殊情况.电子群速度的演变表明打破了三角形翘曲对称性，这是由一个翘曲一致的应变倒易晶格的对称性所取代。费米速度变为强各向异性，即对于一个强的纯剪应变（晶格参数的20%），两个不等价的狄拉克锥合并，在形变的其中一个主轴上费米速度为零。我们发现，非线性项是必不可少的，以描述附近或费米能量的电子的变形的影响。
2015-03-27 cond-mat.mes-hall
Conductance signatures of electron confinement induced by strained nanobubbles in graphene
我们使用结合分子动力学-紧束缚模拟方案研究了应变纳米气泡对石墨烯纳米带电导特性的影响。我们详细描述了如何通过纳米气泡的存在来修改锯齿形或扶手椅型石墨烯纳米带的电导、态密度和电流密度。特别是，我们建立了低能量电子可以被限制在附近或内的纳米气泡的伪磁场图案之间的微妙的相互作用所创建的气泡，模式混合，和基板相互作用的形状。在不同的箝位条件下，限制的倏逝态和传播模之间的耦合可以增强，这转化为电导迹线中的Fano共振。
2015-09-26 cond-mat.mes-hall
Electronic states in a graphene flake strained by a Gaussian bump
石墨烯中应变的影响通常由伪磁矢量势来模拟，然而，伪磁矢量势是在小应变的极限下导出的。在实际情况下，考虑到石墨烯的非常高的应变容限（其可以高达25%），预期偏差。在这里，我们调查的伪磁场产生的高斯凸点，我们表明，它表现出显着的差异与数值紧束缚的结果。此外，我们还计算了具有扶手椅形边缘的六边形薄片的应变区的电子态。我们发现高斯凸块内部波函数的六重对称性与石墨烯基本方向上的应变效应直接相关：锯齿形和扶手椅形。低能电子被强烈地限制在扶手椅方向上，并且局限于单个子晶格的碳原子上。
2013-07-19 cond-mat.mes-hall
Strained fold assisted transport in graphene systems
石墨烯系统中的形变是{ \it应变电子学}这一新领域的核心要素。已经提出了各种应变几何形状来产生特定的性能，但它们的实验实现受到限制。由于应变折叠可以在适当的衬底上的石墨烯样品上进行工程设计，我们研究了它们对石墨烯输运性质的影响。我们发现存在一个增强的局部态密度（LDOS）沿应变折叠的方向，起源于本地化的较高的能量状态，并提供额外的电导通道在较低的能量。除了表现出亚晶格对称性破缺，这些国家是谷极化，与准弹道性质的顺利无序势。我们证实，这些结果持续存在的强边缘无序，使这些几何形状可行的电子波导。这些发现可以在适当设计的实验环境中进行测试。
2016-09-16 cond-mat.mes-hall
Kohn anomaly of optical zone boundary phonons in uniaxial strained graphene: role of the electronic band structure
石墨烯的独特性质之一是其极高的机械强度。一些研究表明，石墨烯片在拉伸应变下的机械失效是由于区带边界横向光学声子模式的Kohn异常的增强。在这项工作中，我们推导出的Kohn异常参数$α_{\vec{K}}$的这些声子在石墨烯沿扶手椅方向的单轴应变变形的解析表达式。我们发现，狄拉克锥的倾斜，引起的应变，有助于增强的Kohn异常下的拉伸变形，并引起了所谓的{ \it外}谷间介导的声子过程的主要贡献。此外，Kohn异常被发现是各向异性的声子波矢量的K点。这种各向异性可能是应变石墨烯的拉曼2D带的光偏振依赖性的起源。我们的研究结果不仅揭示了Kohn异常在石墨烯片的各向异性机械失效中的作用，在沿扶手椅和Z字形方向施加的应变下，而且还揭示了掺杂诱导的应变石墨烯的强化。
2018-03-27 cond-mat.mes-hall
Manipulation of Valley Isospins in Strained Graphene for Valleytronics
石墨烯出色的机械性能有助于应变工程，允许未来的谷电子和纳米机电应用。在这项工作中，我们已经发现，在石墨烯pn结上的高斯形应变导致量子霍尔电导振荡由于在石墨烯扶手椅边缘的谷isospins之间的旋转角。此外，额外的Fano共振观察到的值的应变诱导的伪磁场的方法，外部磁场。由实磁场和伪磁场之间的相互作用产生的提升的谷简并导致清楚的谷分辨Fano共振。探索应变工程作为一种手段，以控制电导通过谷同位旋操纵被认为是打开大门，以潜在的石墨烯valleytronic设备。
2019-07-22 cond-mat.mes-hall
Electron localization in periodically strained graphene
赝磁场（PMF）是一种非常有前途的、灵活的方法，可以用来限制电子态并在局域态密度中产生能隙。出于这个角度来看，我们数值分析了各种不同的配置，导致电子本地化和带平坦的周期性应变石墨烯。特别是，我们强调存在的伪朗道水平局限于大PMF区域的精细结构，出现的国家局限于PMF节点以及蛇形轨道。在我们的论文中，我们进一步分析了相对于原子晶格的应变晶格的相对旋转和不对称性的重要性，并展示了它如何可以用来调制保偏光纤的周期性，并创建本地化的轨道远离应变点。模拟结构的可能的实现和应用进行了讨论。
2021-07-16 cond-mat.mes-hall
Currents and pseudomagnetic fields in strained graphene rings
利用狄拉克表象研究了应变对石墨烯环的电子性质和持续电流特性的影响。对于稍微变形的石墨烯环片，获得了相当大的伪磁（规范）场，其可以有效地局部地减少或增强通过环施加的磁通量。通量诱导的持续电流在一个平坦的环具有完整的旋转对称性的整个结构，相反，我们表明，在存在一个圆形对称变形的电流是强烈的不均匀，由于底层的对称性的石墨烯。这一结果说明了“真实”磁场和应变引起的“伪”场之间的固有竞争，并提出了一种替代方法来探测石墨烯系统上伪磁场的强度和对称性。
2013-06-18 cond-mat.mes-hall
Gap engineering in strained fold-like armchair graphene nanoribbons
扶手椅型石墨烯纳米带（AGNRs）上的应变折叠状变形可以在实验装置中进行适当的设计，并可能导致一种新的控制工具的间隙和传输特性。在这里，我们分析了折叠AGNRs的电子响应和机械变形的电子特性。间隙工程的一个重要且通用的参数是带宽度变化百分比，即，变形和未变形的色带宽度之间的差异。AGNR的带隙可以在一个明确定义的能量值范围内进行机械调谐，最终导致金属系统。这个特性提供了一个新的可控的自由度，允许操纵电子电流。通过求解应变系统的Dirac方程，我们证明了数值结果的解析预测。
2017-01-06 cond-mat.mes-hall
Stability of edge states in strained graphene
石墨烯中的空间不均匀应变可以模拟谷依赖磁场的影响。如在最近的实验中所证明的，可实现的磁场足够大以产生良好定义的平坦伪朗道能级，潜在地具有反向传播的边缘模式。在目前的工作中，我们解决的条件下，这种边缘模式是可见的。我们发现，而扶手椅边缘不支持对传播的边缘模式，锯齿形的边缘这样做，通过一种新的选择性杂交机制。然后，我们讨论了相互作用对反向传播的边缘模式的稳定性的影响，并发现，对于库仑相互作用的实验相关的情况下，相互作用通常会降低边缘模式的稳定性。最后，我们将我们的分析概括为自发谷极化的情况，预计这种情况将发生在电中性应变石墨烯中。
2012-11-07 cond-mat.mes-hall
Pseudomagnetic focusing of valley-polarized beams in strained graphene
AGH University of Science and Technology（亚捷隆理工大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；University of Antwerp（安特卫普大学）；National Cheng Kung University（国立成功大学）；Slovak Academy of Sciences（斯洛伐克科学院）
本文通过可扩展紧束缚模型研究应变石墨烯中赝磁输运，展示弯曲石墨烯带可实现谷极化聚焦电流与电导振荡，为应变电子学提供新框架。
2026-10-22 cond-mat.mes-hall
Winding Berry dipole on uniaxially strained graphene/hBN/hBN moiré trilayers
本文结合从头算与紧束缚及半经典方法，研究单轴应变 graphene/hBN/hBN 莫尔三层结构，揭示局域势修正使 Berry 偶极子在莫尔晶格中转向并缠绕。
2024-12-13 cond-mat.mes-hall
Floquet second-order topological insulator in strained graphene
Chongqing University（重庆大学）；Center of Quantum Materials and Devices, Chongqing University（重庆大学量子材料与器件中心）
本文通过结合单轴应变和可调入射角的非共振圆偏振光，在石墨烯中实现了Floquet高阶拓扑相，并利用有效Floquet哈密顿量的高频展开和第一性原理计算，证明了在有限几何结构中存在具有带隙边缘但稳健角模的二阶拓扑绝缘体。
2026-05-08 cond-mat.mes-hall
Understanding electron behavior in strained graphene as a reciprocal space distortion
应变石墨烯中电子的行为通常使用狄拉克方程中的有效伪磁场来描述。这里我们考虑空间恒定应变的特殊情况。我们的研究结果表明，晶格修正很容易理解使用应变倒易空间，其中整个能量色散是简单地移动和变形。这导致了一个方向依赖的费米速度，而不产生伪磁场。由于原子波函数重叠变化引起的修正趋于补偿这种影响。在此基础上，我们讨论了在由无应变晶格的Dirac点导出的Dirac方程中考虑赝磁场的一般方法的适用范围。如果需要与实验或数值模拟进行比较，则这些考虑是重要的。
2013-09-09 cond-mat.mes-hall
Electronic structure of spontaneously strained graphene on hexagonal Boron Nitride
已显示出六方氮化硼衬底显著改善石墨烯的电性能。最近，已经观察到，当两个蜂窝状晶体接近完美对齐时，由于莫尔附着景观，石墨烯中会产生强烈的晶格畸变。同时，在狄拉克点处出现了一个缺口。在这里，我们推导出一个简单的低能量模型的石墨烯载体接近对齐的基板，考虑到自发应变平衡，赝规范场和变形势。我们进行了详细的表征修改后的能带结构，间隙，局部和全局的态密度，和带拓扑的物理参数。我们表明，整体电子结构强烈修改的自发应变。
2014-06-23 cond-mat.mes-hall
Band Gap of Strained Graphene Nanoribbons
利用紧束缚哈密顿量研究了应变石墨烯纳米带（GNR）的能带结构，该紧束缚哈密顿量与应变的类型和强度直接相关。与即使施加大的应变也能保持带隙接近于零的二维石墨烯相比，石墨烯纳米颗粒（GNR）的带隙对单轴应变和剪切应变都敏感。应变对GNR电子结构的影响强烈地依赖于它的边缘形状和结构指数。对于扶手椅型GNR，单轴弱应变以线性方式改变带隙，并且对于大应变，它导致带隙的周期性振荡。另一方面，剪切应变总是倾向于减小带隙。对于锯齿形GNR，应变的作用是改变GNR边缘的自旋极化，从而调制带隙。提出了一个简单的分析模型来解释扶手椅型GNR的带隙对应变的响应，这与数值计算结果相一致。
2010-01-20 cond-mat.mes-hall
Generalizing the Fermi velocity of strained graphene from uniform to nonuniform strain
应变引起的狄拉克点位移的相关性，以获得适当的各向异性费米速度的应变石墨烯被证明。然后，通过详细研究均匀应变的极限情况，对现有的有效狄拉克哈密顿量进行了严格的修正。一个有效的狄拉克哈密顿量的非均匀应变，从而报告，它考虑到所有的应变引起的影响：最近邻跳跃参数的变化，倒易晶格变形和真实的位移的狄拉克点。因此，赝磁场可以用依赖于位置的狄拉克锥来解释，而复杂的规范场则是依赖于位置的费米速度的结果。此外，位置相关的费米速度对旋量波函数的影响被认为是有趣的情况下的变形，如弯曲模式。
2015-08-29 cond-mat.mes-hall
Moiré superlattices in strained graphene-gold hybrid nanostructures
石墨烯-金属纳米粒子杂化材料不仅具有金属纳米粒子和石墨烯的独特性质，而且由于石墨烯和纳米粒子之间的相互作用，还具有其他新的性质。这项研究表明，金纳米岛可用于定制石墨烯的局部电子性质。在结晶金纳米岛上的石墨烯表现出莫尔超晶格，其在局部态密度中产生次级狄拉克点。相反，石墨烯覆盖的金区域在退火时经历多晶到Au（111）的相变。此外，具有不同莫尔周期的莫尔超晶格的纳米尺度共存也被揭示。其中一些莫尔周期非常大，这不能用石墨烯和最顶层Au（111）层之间的标准晶格失配来解释。密度泛函理论和分子动力学模拟首次表明，在这种情况下，石墨烯和界面金属层是应变的，导致扭曲的晶格常数，并因此减少失配。通过扫描隧道光谱，还观察到了由大波长莫尔条纹引起的室温电荷局域化。这些发现可以为石墨烯/金属界面的应变工程开辟一条路线，这些界面具有各种莫尔超晶格和定制的纳米级信息编码的电子特性。
2016-06-30 cond-mat.mes-hall
First-principles investigation of hydrogen adatoms on uniaxially strained graphene
我们对氢原子在单轴应变石墨烯上的吸附模式进行了第一性原理研究。模拟结果表明，吸附原子的吸附能对应变敏感。锯齿形应变石墨烯上的氢吸附原子倾向于形成垂直于应变方向的链状吸附模式，而扶手椅式应变石墨烯上的氢吸附原子则不能形成任何长程链状吸附模式。我们解释我们的结果在紧束缚模型和应变石墨烯的电子结构。单轴应变下的这些各向异性吸附行为表明获得规则的吸附模式和定制石墨烯的电子结构的方法。
2011-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impurity induced broadening of Drude peak in strained graphene
最近对单层石墨烯的远红外透射光谱的实验研究表明，每$1\%$施加机械应变，Drude峰宽度增加超过$10\%$，而Drude重量保持不变。研究了应变对杂质共振散射的影响。我们提出了一种机制，由于共振的位置的移位的散射率的增强。使用替代杂质的Lifshitz模型，我们调查的Drude峰的重量和宽度的费米能量，杂质浓度和杂质势的大小的函数的变化。
2018-09-26 cond-mat.mes-hall
Effective tunnel conductance and effective ac conductivity of randomly strained graphene
我们考虑具有高波纹的单层石墨烯，使得由于这些波纹而产生的伪磁场很强。如果对应于典型伪磁场的磁长度小于波纹尺寸，则所得到的朗道能级是局部的。然后，宏观样品的有效性质可以通过平均波纹分布上的局部性质来计算。我们发现，这种平均并没有完全洗掉朗道量子化。平均态密度（DOS）在对应于{ \em典型}场中的第一朗道能级的能量处包含特征（拐点）。此外，交流电导率%的频率依赖性，而平均交流电导率包含一个最大值对应于一个典型的领域中的第一朗道能级的频率。随机应变石墨烯的有效特性的这种非平凡行为是狄拉克光谱中朗道能级的非等距的结果。
2018-07-12 cond-mat.mes-hall
Triaxially strained suspended graphene for large-area pseudo-magnetic fields
应变工程化的石墨烯最近已经获得了很多关注，这是由于通过伪磁场能够产生大量能隙的可能性。虽然理论工作提出了通过沿三个结晶方向使单层石墨烯应变来产生大面积伪磁场的可能性，但这种有前途的设备的明确实验证明仍然难以捉摸。在此，我们实验证明了一个三轴应变悬浮石墨烯结构，有可能拥有大规模和准均匀的伪磁场。我们的结构采用了独特设计的金属电极，既作为应力源和电流注入的金属接触。拉曼表征和紧束缚模拟表明，在微米级区域实现伪磁场的可能性。电流-电压测量证实了石墨烯的有效电流注入，显示了我们的器件在新型光电应用中的潜力。我们还从理论上提出了一种基于光子晶体的激光器结构，该结构在均匀伪磁场下获得与空间区域重叠的强局域光场，从而为实现石墨烯激光器提供了一条实用路线。
2022-02-09 cond-mat.mes-hall
Mapping of strained graphene into one-dimensional Hamiltonians: quasicrystals and modulated crystals
通过将紧束缚哈密顿量精确映射到一维调制链中，得到了任意单轴应变场下石墨烯的电子性质.对于周期性调制，系统表现出丰富的行为，包括准晶和调制晶体具有复杂的光谱，费米能隙和有趣的本地化特性。这些特征可以用势的无公度或公度性质来解释，在前一种情况下，这导致了倒易空间的密集填充。因此，通常的微扰理论方法在某些情况下会失效，这一点可以通过分析将模型解耦为二聚体的特殊动量来证明。
2014-06-01 cond-mat.mes-hall
Spin-valley filtering in strained graphene structures with artificially induced carrier mass and spin-orbit coupling
在块状石墨烯中，大量电子与自旋轨道耦合的相互作用导致自旋谷相关的带隙。因此，具有这种特性的屏障可以充当过滤器，仅传输来自相反谷的相反自旋。在这封信中，我们表明，应变引起的赝磁场在这样一个障碍将强制执行相反的回旋轨迹的过滤谷，导致他们的空间分离。由于自旋耦合到过滤态的谷，这也导致自旋分离，证明了自旋谷过滤效应。滤波行为被发现是可控的电门控以及应变。
2014-07-24 cond-mat.mes-hall
Pseudo magnetic field in strained graphene: revisited
我们重新审视的理论的伪磁场的应变诱导的石墨烯使用紧束缚的方法。本文对跳跃参数和晶格矢量的形变作了系统的展开，由此得到了低能电子赝磁场的表达式。我们推广和讨论以前的结果，并提出了一个新的有效的哈密顿。不同的条款的赝磁场表达式的贡献进行了研究，为一个模型的三轴应变剖面，并与完整的解决方案。我们的工作表明，以前提出的伪磁场表达式是有效的，直到合理的高应变15%，没有K依赖的伪磁场。
2013-04-26 cond-mat.mes-hall
Scalable tight-binding model for strained graphene
National Cheng Kung University（国立成功大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；University of Antwerp（安特卫普大学）；AGH University of Krakow（克拉科夫AGH科技大学）；University of Regensburg（雷根斯堡大学）
通过缩放变形晶格的位移场，将可扩展紧束缚模型推广到应变石墨烯，实现大尺度量子输运的高效模拟。
2026-05-27 cond-mat.mes-hall
Berry Curvature Dipole in Strained Graphene: a Fermi Surface Warping Effect
最近已经确定，光电和非线性输运实验可以直接获得非磁性和非中心对称材料中的Berry曲率的偶极矩。到目前为止，非零的贝里曲率偶极子已经被证明存在于具有大量自旋轨道耦合的材料中，其中低能狄拉克准粒子形成倾斜的圆锥。在这里，我们证明了这种拓扑效应出现在二维狄拉克材料，即使在完全没有自旋轨道耦合。在这些系统中，正是费米面的弯曲触发了相当大的贝瑞偶极子。我们确实表明，单轴应变单层和双层石墨烯，与衬底诱导和栅极诱导的带隙分别，其特征在于贝里曲率偶极子的强度与单层和双层过渡金属dichalcogenides中观察到的。
2019-10-22 cond-mat.mes-hall
Tunable large Berry dipole in strained twisted bilayer graphene
最近的实验测量了扭曲双层石墨烯（TBG）中的局部单轴应变场。我们的计算发现，由于亚晶格对称性的破坏和窄带间的能带接近，在这些TBG中产生了有限的Berry曲率，诱导出10nm或更大量级的巨Berry偶极子.大的Berry偶极子导致横向拓扑非线性电荷电流，其在实验上可访问的交叉面内电场的$\sim 0.1 {\rm mV} / μ\rm{m}$的线性体谷电流占主导地位。这种反常的霍尔效应，由于贝瑞偶极子，是强烈可调的应变参数，电子填充，间隙的大小，和温度。
2021-05-10 cond-mat.mes-hall
Conduction gap in graphene strain junctions: direction dependence
最近的一项研究表明[Nguyen et al.，纳米技术。\textbf{25}，165201（2014）]，未应变/应变石墨烯结是改善石墨烯晶体管性能的有希望的候选物，石墨烯晶体管的性能通常受到石墨烯的无间隙性质的阻碍。尽管应变石墨烯的能带隙仍然保持为零，但是由于石墨烯晶格的应变诱导变形而导致的\textbf{\emph{k}}空间中的狄拉克点的移位可以导致在应变仅为百分之几的应变结中出现几百meV的有限导电间隙。然而，由于它基本上取决于狄拉克点位移的大小，这个传导间隙强烈地依赖于施加的应变的方向和传输方向。在这项工作中，一个系统的研究相对于这些量的传导间隙属性，并仔细分析了结果。我们的研究提供了有用的信息，进一步调查，利用石墨烯应变结在电子应用。
2014-04-07 cond-mat.mes-hall
Magnetic-field-assisted electron confinement and valley splitting in strained graphene
空间变化的应变石墨烯可以获得有趣的电子特性，因为应变诱导的谷依赖规范（伪磁）fields1，2。在这里，我们报告了通过使用热应变工程3，4获得的位于Cu（111）的台阶边缘附近的应变石墨烯区域的实现。我们使用亚纳米分辨率的扫描隧道显微镜和光谱学研究这些应变结构，并识别它们的空间调制狄拉克点，证明了铜和石墨烯波函数重叠对它们之间电荷转移的影响5。通过施加8特斯拉的磁场，在应变石墨烯中观察到电子约束，如由规则间隔的尖锐共振6，7所揭示的。在应变石墨烯的一些区域中，在隧穿光谱中出现重复的共振峰对。这为磁场和赝磁场的共存导致谷简并度的提升提供了直接和令人信服的证据。
2015-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strained graphene structures: from valleytronics to pressure sensing
由于其强键，石墨烯可以拉伸到其原始尺寸的25%而不会断裂。此外，机械变形导致产生可超过300 T的伪磁场（PMF）。所产生的PMF对于来自不同谷的电子具有相反的方向。我们表明，谷极化电流可以产生多终端石墨烯设备的局部应变。由类高斯变形产生的伪磁场允许来自仅一个谷的电子传输，并且在局部应变区域的相对侧处产生来自单个谷的电子流。此外，在石墨烯膜的两侧之间施加压力差会导致其弯曲/凸起，从而导致电阻变化。我们发现，小半径的气泡的电阻随压力线性变化，而响应成为非线性的气泡几乎拉伸到样品的边缘。这被解释为由于气泡内传播的电子模式的强干扰。我们的计算表明，可以通过这种方式获得高的规范因子，这使得石墨烯成为压力传感的良好候选者。
2017-11-21 cond-mat.mes-hall
Casimir interactions in strained graphene systems
我们从理论上研究了应变对石墨烯基体系中Casimir相互作用的影响。我们发现两个应变石墨烯片之间的相互作用强烈依赖于拉伸的方向。的色散相互作用的应变的影响仍然是强的，在存在的介质基板，但相对较弱时，基板是金属的。我们的研究将为设计下一代设备提供新的方法。
2014-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
New supercurrent pattern in quantum point contact with strained graphene nanoribbon
我们从理论上揭示了应变锯齿形石墨烯纳米管的约瑟夫森效应的不寻常的功能，相对于超导相干长度和任意宽度的小长度。我们发现一个逐步变化的临界超电流与纳米晶的宽度，显示额外的小宽度高原之间的广泛步骤的无应变结构。我们进一步证明了临界超电流的应变量子化，它是由狄拉克费米子的赝自旋与应变诱导规范势耦合引起的，其中台阶的高度随着虚规范势强度的增加而减小.此外，我们的研究结果确定了潜在的超导量子点接触的超导电流开关下施加的应变实现。此外，通过调节锯齿形纳米线的宽度和费米波长，我们发现应变锯齿形纳米线的局域态密度随着距离边缘的增加呈现出衰减和振荡行为的交叉。
2020-12-05 cond-mat.mes-hall
Piezoelectricity in asymmetrically strained bilayer graphene
我们研究了相称的故障双层石墨烯的电子性质对角化的双层系统的单粒子哈密顿在一个完整的基础上的Bloch状态的各个石墨烯层。我们的新方法是非常普遍的，可以很容易地扩展到任何相称的石墨烯基异质结构。在这里，我们考虑三种情况：i）扭曲的双层石墨烯，ii）三轴应力施加到一层的双层石墨烯，以及iii）单轴应力施加到一层的双层石墨烯。我们表明，由此产生的超结构可以分为不同的类，这取决于扭转角或诱导应变的大小。不同的类通过层间耦合机制相互区分，导致了根本不同的低能物理。对于三轴和单轴应力的情况下，各个石墨烯层往往去耦，我们发现层之间的显着电荷转移。此外，这种压电效应可以通过施加垂直电场来调谐。最后，我们展示了我们的方法可以推广到多层系统。
2016-09-01 cond-mat.mes-hall
Controllable Spin-Charge Transport in Strained Graphene Nanoribbon Devices
我们从理论上研究了在均匀单轴应变、自旋轨道耦合、交换场和光滑交错势作用下石墨烯纳米带两端器件中的自旋电荷输运。我们发现施加的应变方向可以有效地调节扶手椅型石墨烯纳米晶（AGNR）的应变强度诱导的带隙振荡。还发现，在AGNR和锯齿形石墨烯纳米带（ZGNR）的电子电导振荡与Rashba自旋轨道耦合类似的Datta-Das场效应晶体管。研究发现，ZGNR的电导随自旋轨道耦合（SOC）大小的变化呈现两种不同的应变响应区域：在小应变区域，ZGNR的电导沿应变纵向呈现较强的应变依赖性;而对于高应变值，横向方向的影响较大。此外，局域态密度（LDOS）表明，根据交错势的平滑程度，AGNR的边缘态可以出现或被抑制。这些新出现的状态可以通过执行空间扫描隧道显微镜或扫描隧道光谱实验确定。我们的发现为应变石墨烯纳米结构在新型拓扑量子器件上的应用开辟了新的操作和控制范例。
2014-05-11 cond-mat.mes-hall
Critical behavior for point monopole and dipole electric impurities in uniformily and uniaxially strained graphene
我们重新审视的问题下，在石墨烯的点电致伸缩和偶极杂质电位的影响下，延伸到这种材料的膜是均匀和单轴应变的情况下，这导致重新定义的电荷和偶极矩，分别在束缚态。通过考虑各向异性的费米速度，我们解析求解每个潜在的狄拉克方程。我们观察到，各向异性的影响是促进或抑制每种杂质已知发生的临界行为，这取决于施加应变的方向：对于双极杂质，原子坍缩，以及对于偶极杂质，具有普遍的Efimov样标度的无限多个束缚态的级联的出现，是由于应变而在较少或较多限制条件下发生的现象。
2020-06-25 cond-mat.mes-hall
Perfect valley filter in strained graphene with single barrier region
我们提出了一个单一的障碍系统产生纯谷极化电流在单层石墨烯。单轴应变施加在势垒区域内，该势垒区域由区域边界处的铁磁条产生的局部磁场描绘。在匹配磁场强度、应变势和费米能的条件下，透射电流仅由一个谷贡献组成。期望的谷电流可以以零反射传输，而来自另一个谷的电子被全反射。因此，该系统产生具有最大电导的纯谷极化电流。单轴应变和磁场参数的选取均在实验可行范围内，表明该方案在现有技术条件下是可以实现的。
2016-02-10 cond-mat.mes-hall
Long-wavelength optical phonon behavior in uniaxial strained graphene: Role of electron-phonon interaction
我们推导了单轴应变下石墨烯中由于电子-声子相互作用引起的$Γ$点纵光学（LO）和横光学（TO）声子模的频移和展宽随电子密度和无序量的变化。我们表明，在没有剪切应变分量，这种相互作用引起的LO和TO模式的简并度的提升，这有助于分裂的G拉曼带。由应变引起的电子光谱的各向异性导致LO和TO模式的偏振依赖性。这种依赖性与实验结果一致，表明分裂G峰的拉曼强度的周期性调制。此外，在未变形的石墨烯中报告的频率偏移的异常行为被发现在应变下是鲁棒的。
2014-09-04 cond-mat.mes-hall
Effect of weak impurities on conductivity of uniaxially strained graphene
我们研究的主要目标是研究变形（足够大以建立非零间隙）对不纯石墨烯的电输运性质的影响。为了实现这一目的，我们实现了模拟包，允许进行数值计算的导电性和流动性的石墨烯样品进行两种类型的单轴应变：沿锯齿形和扶手椅边缘。所有数值计算都是在Kubo-Greenwood方法和紧束缚模型中进行的。输运性质的情况下，杂质原子描述的弱短程散射势的存在进行了研究。考虑了各种变形值。单轴应变作为电子散射的附加源，因此，可以强烈地影响石墨烯的迁移率和电导率，并引入其电子输运性质的各向异性。
2017-12-23 cond-mat.mes-hall
Valley Hall Effect and Nonlocal Transport in Strained Graphene
石墨烯经受高水平的剪切应变导致强的伪磁场，导致朗道能级的出现。在这里，我们表明，与适度的应变水平，石墨烯也可以维持一个经典的谷霍尔效应（VHE），可以在非局域传输测量检测。我们提供了一个理论的应变诱导VHE从量子玻尔兹曼方程。这使我们能够表明，平均超过短程杂质配置破坏谷之间的量子相干性，留下的弹性散射时间和谷间散射率作为唯一的参数表征输运理论。利用该理论，我们计算了扩散状态下霍尔栅器件的非局部电阻。我们的理论也适用于研究其他二维材料和范德华异质结构的（非局部）输运性质中的适度应变效应。
2016-11-20 cond-mat.mes-hall
