Chiral correlation of drag currents inducing optical activity of twisted bilayer graphene
研究了扭曲双层石墨烯的旋光性和量子输运机制。用有效连续介质模型研究了双层体系中唯一电子态的形成。这种状态被示出为支持在两个石墨烯层中的电子的横向运动的相关性。由于原子晶格的手征结构,这种阻力关联的贡献不完全抵消,从而导致光学电导张量的阻力项。我们表明,电导率的阻力项是空间色散的表现。我们展示了如何分析和计算的电导率张量,管理系统的旋光性的组件。还计算了扭曲双层石墨烯系统的直流电导率。它表明存在一个量子电导率值$\propto e^2/h$在本征费米能。
2022-05-25 cond-mat.mes-hall
Negative Coulomb Drag in Double Bilayer Graphene
平行量子阱之间的库仑阻力提供了一个独特的敏感测量电子相关性,因为阻力响应仅取决于相互作用。最近,已经证明,对于由两个单层石墨烯(MLG)晶体组成的器件,可以获得强相互作用的新机制,所述单层石墨烯(MLG)晶体被几层六方氮化硼隔开。在这里,我们报告了双双层石墨烯(BLG)结构中库仑阻力的测量,与MLG相比,预计相互作用势将进一步增强。在低温和中等密度下,观察到一种新的阻力响应,其符号相反,与以前报道的双MLG中的动量和能量阻力机制不同。我们证明,通过改变装置的长宽比,可以被抑制,并显示出良好的协议与密度和温度依赖性预测的动量阻力在双BLG的响应被发现。我们的结果铺平了道路,追求紧急阶段在强相互作用的双层,如激子凝聚。
2016-02-03 cond-mat.mes-hall
Electron Tunneling in Monolayer and Bilayer Graphene
利用全紧束缚模型研究了单层和双层石墨烯晶格中电子隧穿势垒的行为。重点讨论了共振隧穿特性和谷间散射几率。结果表明,单层和双层石墨烯的垂直入射透射概率表现出不同的性质。计算结果表明,石墨烯体系中的谷电子可以通过改变外电势的结构参数来检测、产生和控制。
2008-08-22 cond-mat.mes-hall
Green functions of electrons in monolayer and bilayer graphene in a magnetic field
利用Whittaker函数,得到了磁场作用下电子在单层和双层石墨烯中运动的稳态二维二分量薛定谔方程的格林函数的封闭表达式.
2011-02-16 cond-mat.mes-hall
Exchange and correlation effects on drag in low density electron bilayers: Coulomb and virtual-optical-phonon-mediated electron-electron interaction
研究了低密度电子双层膜中的交换和关联效应。除了直接库仑相互作用外,还考虑了由虚极性光学(PO)声子交换引起的有效电子-电子相互作用。我们发现,引入xc校正的结果在一个显着的增强的跨阻性和质的变化,其温度依赖性。虚PO声子贡献的行为类似于库仑阻力,并显着减少总阻力,从而导致与最近的实验结果更好的协议。
2005-07-31 cond-mat.mes-hall
Umklapp-Enhanced Interlayer Valley Drag in Moiré Bilayers
Institute of Mathematical Sciences(数学科学研究所);Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);Indiana University(印第安纳大学);Indian Institute of Technology - Kanpur(坎普尔印度理工学院)
研究了匹配晶格的莫尔双层中层间谷拖拽现象,发现Umklapp散射显著增强该效应,且在低温下仍非零,提出可行的实验方法进行检测和表征。
2026-03-16 cond-mat.mes-hall
Nonlocal Drag of Magnons in a Ferromagnetic Bilayer
磁绝缘体中的量子化自旋波(或称磁振子)被假定与周围环境的相互作用很弱,并且在几乎没有耗散或阻力的情况下流动,从而产生异常长的扩散长度和弛豫时间。类比于双层二维电子气中的库仑阻力,通过测量层间电阻率(transresistance)来研究库仑相互作用对电阻率的贡献,我们基于半经典Boltzmann方程预测了铁磁双层结构中磁振子的非局域阻力.非局部磁振子阻力取决于层之间的磁偶极相互作用,并表现在磁振子电流跨阻和磁振子热跨阻中,由此一层中的磁振子电流在另一层中感应化学电势梯度和/或温度梯度。当磁振子电流平行于磁化方向流动时,产生最大的拖曳效应,然而对于斜磁振子电流,出现大的磁振子横向电流。我们检查的实际参数的效果,并发现预测的诱导温度梯度是很容易观察到的。
2016-05-13 cond-mat.mes-hall
Energy levels of monolayer -- AA-stacked bilayer graphene quantum dots
本文研究了由单层石墨烯的圆形量子点和无限单层石墨烯的圆形量子点组成的混合系统的能谱电子性质。我们建立了相关的能级和波函数使用连续介质模型和锯齿形边界条件在石墨烯单层-双层界面的分析结果。我们研究了垂直磁场、量子点半径和电场对这两种混合量子点的影响。我们将我们的结果与以前发表的工作进行比较,并探索这种混合系统量子点的潜在用途。
2021-07-29 cond-mat.mes-hall
Orbital dependent Coulomb drag in electron-hole bilayer graphene heterostructures
本文研究了磁场下电子-空穴双层石墨烯异质结构中的库仑拖曳,发现垂直位移场和轨道指数在朗道能级间的层间库仑相互作用中起关键作用。
2025-08-12 cond-mat.mes-hall
Anomalous Coulomb Drag in Electron-Hole Bilayers due to the Formation of Excitons
最近的几个实验报道了电子空穴双层膜中库仑拖曳效应的反常温度依赖性。受这些令人困惑的数据的启发,我们从理论上研究了低密度电子空穴双层膜,其中电子和空穴通过形成激子分子来避免量子简并。我们描述了电子-空穴等离子体和激子气体之间的电离-复合交叉,并计算了层内电阻率和拖曳电阻率作为温度的函数。后者表现出一个最小值,然后在低温下急剧上升,与实验观察结果定性一致[见,例如,J. A. Wendons等人,物理修订版信函102,026804(2009)]。重要的是,拖曳电阻率在所提出的方案中被发现是相当不敏感的电子和空穴浓度的失配形成鲜明对比的情况下的电子-空穴库珀配对。
2016-01-27 cond-mat.mes-hall
Switching between attractive and repulsive Coulomb-interaction-mediated drag in an ambipolar GaAs/AlGaAs bilayer device
我们目前的测量库仑阻力的双极性GaAs/AlGaAs双量子阱结构,可以配置为电子-空穴双层和空穴-空穴双层,与绝缘势垒之间的两个量子阱只有10 nm。库仑拖曳电阻率是层间颗粒-颗粒相互作用强度的直接量度。我们探讨了强相互作用制度的低载流子密度(二维相互作用参数$r_s$高达14)。我们的双极器件设计允许吸引电子-空穴和排斥空穴-空穴相互作用的影响之间的比较,也显示了不同的电子和空穴在GaAs中的有效质量的影响。
2016-01-03 cond-mat.mes-hall
Transmission through a boundary between monolayer and bilayer graphene
在有效质量模型下,研究了锯齿型和扶手椅型两种边界条件下单层和双层石墨烯之间的电子传输。由于双层石墨烯中存在倏逝波,因此行进模式彼此良好连接。通过边界的透射强烈地依赖于入射角,并且在K点和K'点之间的依赖性相反,导致透射波的谷偏振。
2010-08-26 cond-mat.mes-hall
Nonreciprocal Coulomb drag in electron bilayers
本文提出并发展了非互易库仑拖拽电阻的理论机制,该效应在特定对称性破缺的电子双层中产生,并在流体动力学区域显著依赖于本征电导率、粘性和非互易参数。
2025-08-07 cond-mat.mes-hall
Coulomb Drag between a Carbon Nanotube and Monolayer Graphene
我们测量了单个单壁碳纳米管(SWNT)作为一维(1D)导体和二维(2D)导体单层石墨烯之间的库仑阻力,由几个原子厚的氮化硼层隔开。石墨烯载流子密度通过栅极在电荷中性点(CNP)上调谐,而单壁碳纳米管保持简并。在高温下,阻力改变整个CNP的符号,如预期的动量转移从驱动器到阻力层,并表现出层交换Onsager互惠。我们发现,层的互易性被打破附近的石墨烯CNP在低温下,由于非线性阻力响应与温度相关的阻力和热电效应。阻力与温度和载流子密度呈幂律关系,具有一维费米液体-二维狄拉克流体阻力特性。在高温下的2D阻力信号随着与1D源的距离比扩散电流分布预期的慢而衰减,这表明在流体动力学传输机制中石墨烯中的额外相互作用效应。
2021-12-14 cond-mat.mes-hall
Anomalous Coulomb drag in electron-hole bilayers
本文报道了GaAs-AlGaAs电子空穴双层膜的库仑阻力测量结果。这两层由10或25 nm的屏障隔开。在T $\approx$ 1 K以下,我们发现费米液体图像无法解释的两个特征。首先,空穴层上的阻力表现为上升,随后可能是下降。第二,即使测量值在线性响应范围内,电子层中的效应也不存在或弱得多。相关的阶段已经预期在这些,但令人惊讶的是,实验结果似乎违背Onsager的互惠定理。
2009-10-27 cond-mat.mes-hall
Edge States of Monolayer and Bilayer Graphene Nanoribbons
在紧束缚晶格模型的基础上,研究了单层和双层石墨烯纳米带(GNR)的边缘态。讨论了边跳调制、自旋轨道耦合(SOC)和偏置电压对双层GNRs的影响。我们观察到:(i)通过对单层GNR的边缘跳跃调制,可以产生一些新的额外边缘态。(ii)对于单层和双层GNR,层内Rashba SOC在抑制由本征SOC打开的能隙$E_g$中起作用。几乎线性相关关系,即,(iii)虽然偏置电压有利于无本征SOC的双层石墨烯的体能隙,但它倾向于减小由本征SOC引起的能隙。(iv)对于双层GNR,层间Rashba SOC可以完全破坏量子自旋霍尔效应的拓扑相。
2012-01-06 cond-mat.mes-hall
Improved Composite-Boson Theory of Monolayer and Bilayer Quantum Hall Ferromagnets
针对单层和双层系统提出了改进的量子霍尔铁磁体复合玻色子理论。在这个方案中,场算符仅仅描述了代表偏离基态的物理自由度。Skyrmions是局限于最低朗道能级的带电激发。通过计算层间相干相中一个skyrmion的激发能,发现层间密度差越大,双层QH态越稳定。
1998-10-01 cond-mat.mes-hall
Theory of resonant photon drag in monolayer graphene
研究了简并电子气作用下单层石墨烯在带间激发下的光子拖曳流。产生电子流的两种主要机制。非共振拖曳效应(NDE)是由于面内光子动量${\bf q}$直接传递给电子以及跃迁矩阵元对${\bf q}$的依赖性造成的。共振拖曳效应(RDE)起源于${\bf q}$依赖的跃迁选择,这是由于费米能量分布的尖锐形式。拖曳电流基本上取决于辐射的极化,并且通常不平行于${\bf q}$。如果平面电场向${\bf q}$倾斜,则出现垂直电流分量。RDE不具有与$q$相关的小度,并且存在于光子频率$ω$:$|\hbarω-2ε_F|< \hbar sq$的窄区域中,其中$s$是电子速度。
2010-02-03 cond-mat.mes-hall
Microscopic theory for electron hydrodynamics in monolayer and bilayer graphene
电子的行为就像一个经典流体的动量分布函数,在空间和时间上变化缓慢时,量子力学载流子-载流子散射占主导地位的所有其他散射过程。最近在单层和双层石墨烯中的实验已经报道了超净设备中这种流体动力学电子行为的签名。在这项理论工作中,从微观处理的电子-电子,电子-声子和电子-杂质的相互作用内的随机相位近似,我们表明,单层和双层石墨烯都主机两个不同的流体动力学制度。我们预测,双层石墨烯的流体动力学窗口比单层石墨烯更强,并且具有与“肺形”相反的特征“V形”。最后,我们崩溃的实验数据到一个普遍的障碍有限的理论,从而证明所观察到的违反Wiedemann-Franz定律在单分子膜中发生在一个政权占主导地位的杂质引起的电子空穴水坑。
2017-10-27 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of monolayer and bilayer graphene
综述了石墨烯中电子的紧束缚模型。我们推导出低能量的哈密顿量,分别支持单层和双层石墨烯中的无质量Dirac类手征费米子和大质量手征费米子,并描述了它们的手征性如何体现在整数量子霍尔效应中观察到的平台序列中。描述了响应于横向电场的双层石墨烯中的可调带隙的开口,并且我们解释了如何使用Hartree理论来开发一个简单的筛选分析模型。
2012-05-22 cond-mat.mes-hall
Effect of a single impurity on the local density of states in monolayer and bilayer graphene
我们使用T矩阵近似来分析局域杂质对单层和双层石墨烯局域态密度的影响。对于单层石墨烯,由结内散射产生的Friedel振荡服从平方反比定律,而结间散射则服从逆定律。在傅里叶变换中,这转化为布里渊区中心的高强度填充圆,以及其拐角周围的空圆形轮廓。对于双层石墨烯,两种类型的振荡都遵循逆定律。
2008-02-21 cond-mat.mes-hall
Fractal Butterflies of Dirac Fermions in Monolayer and Bilayer graphene
我们提出了一个概述的理论理解霍夫施塔特蝴蝶在单层和双层石墨烯。在简要介绍了过去在传统半导体系统中的工作之后,我们讨论了单层和双层石墨烯的新的电子性质,这些性质有助于实验检测能谱的分形性质。我们讨论了石墨烯中莫尔条纹的理论背景。这种模式是决定蝴蝶结构的关键。我们还讨论了电子-电子相互作用在石墨烯蝴蝶图案中的作用。最后,我们讨论了蝴蝶搜索的未来前景,特别是相互作用的狄拉克费米子。
2014-08-19 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation in hole-doped transition metal dichalcogenide monolayer and bilayer with the crystal defects
本文研究了空穴掺杂的单层和双层过渡金属双硫族化合物在晶体缺陷存在下的电子自旋弛豫效应。我们考虑现实模型的晶格空位和实际估计的自旋弛豫率使用多轨道紧束缚模型。在单层中,自旋弛豫时间被发现是非常长的动量弛豫时间相比,这是由于这样的事实,即自旋杂化的能带结构被抑制的镜面反射对称性。双层TMD的自旋弛豫时间要短得多,这是由于没有镜像对称性而导致的更强的自旋杂化。
2015-08-24 cond-mat.mes-hall
A self-consistent microscopic model of Coulomb interaction in a bilayer system as an origin of Drag Effect Phenomenon
在这项工作中,我们实现了自洽的T-Fermi模型,该模型还将局部电导率模型结合到电子-电子双层系统中,以描述新的磁输运性质,如拖曳现象。该模型可以成功地解释屏蔽的潜力内的不可压缩条和层间库仑相互作用的影响。有源层中的外部施加电流导致朗道能级的倾斜和跨层的霍尔电势的建立,这又在无源层中引起倾斜的电势分布。我们研究了电流强度、温度、磁场和层密度不等对双层系统自洽密度和电势分布的影响。
2007-07-08 cond-mat.mes-hall
Interface Landau levels in graphene monolayer-bilayer junction
在有效质量近似下研究了磁场中石墨烯单双层结的电子结构。能谱的特征在于界面朗道能级,即,在边界附近出现局部平坦带,导致局域态密度的一系列特征峰。它们的能量与边界类型无关,如锯齿形或扶手椅形。在原子尺度下,由于扶手椅型边界的谷混合效应,局域态密度呈现凯库勒型,而锯齿型边界的局域态密度不呈现凯库勒型。
2010-08-27 cond-mat.mes-hall
Monolayer and bilayer pentacene on Cu(111)
用扫描隧道显微镜(STM)和光谱学(STS)研究了沉积在Cu(111)表面的并五苯(Pn)的形貌和电子结构。沉积多层然后退火以减少单层的覆盖导致形成两种独特相中的任一种:先前对于任何线性并苯未观察到的2D人字形结构,或“随机平铺”结构。大于单层的覆盖促进双层相的形成,类似于对Pn/Ag(111)观察到的。STS表明,第一层的电子结构被强烈修改,由于其接近基板,而第二层表现出几乎块状的电子结构。
2011-10-18 cond-mat.mes-hall
Coulomb drag and counterflow Seebeck coefficient in bilayer-graphene double layers
我们制作了双层石墨烯双层分离薄($\sim$ 20 nm)氮化硼层,并进行库仑阻力和逆流热电输运测量。测得的库仑阻力比层内电阻率小近三个数量级。逆流塞贝克系数被发现是很好地近似的塞贝克系数的各个层之间的差异,并表现出一个峰值的制度,其中两个层具有相反的符号的载流子。测得的最大逆流功率因数为$\sim$ 700 $μ$ W/K $^2$ cm,在室温下,有前途的高功率输出每质量的轻质热电应用。我们的设备打开了一个可能性,探索新的制度的热电与n型和p型通道之间的可调相互作用的基础上石墨烯和其他二维材料及其异质结构。
2017-09-08 cond-mat.mes-hall
Coulomb drag by motion of a monolayer polar crystal through graphene nanoconstriction
本文理论预测极性晶体层在石墨烯平面间运动可通过谷间散射产生库仑拖拽电流,并揭示其阈值掺杂、非线性霍尔效应及对晶体层动态粘度的反作用。
2025-01-01 cond-mat.mes-hall
Coulomb Drag in the Exciton Regime in Electron-Hole Bilayers
本文报道了GaAs/AlGaAs电子空穴双层膜的电输运测量结果。随着层间势垒的降低,这些系统有望从一对弱耦合的二维系统过渡到强耦合的激子系统。一旦激子形成,就可以观察到诸如激子的玻色-爱因斯坦凝聚的现象。在我们的器件中,电子和空穴被限制在双量子阱中,并且器件中的载流子由顶部和底部栅极诱导,从而导致每层中的可变密度。与每一层的单独接触允许库仑阻力传输测量,其中在一层中驱动电流,而在另一层中测量电压。库仑阻力对层间耦合敏感,并且已经预测提供激子凝聚的强信号。在具有30 nm势垒的EHBLs上的阻力测量与两个弱耦合2D费米系统之间的阻力一致,其中阻力随着温度的降低而减小。当势垒降低到20 nm时,我们观察到随着温度降低,阻力一致增加。这些结果表明,一个更强的电子和空穴之间的耦合,导致激子形成和可能的现象有关的激子凝聚的发病。
2008-08-09 cond-mat.mes-hall
Layer-selective chirality switch in bilayer graphene intercalated by Janus monolayers
Institute of Informatics, Slovak Academy of Sciences(斯洛伐克科学院信息学研究所);Faculty of Physics, University of Belgrade(贝尔格莱德大学物理学院)
研究了用Janus单层插入双层石墨烯,通过第一性原理计算等方法,发现能诱导面内Rashba自旋纹理层选择性开关,可独立控制自旋电流方向,为门可调、层选择性自旋电子器件提供了有前途的平台。
2026-08-21 cond-mat.mes-hall
Coulomb drag in metallic twisted bilayer graphene
该研究提出在金属性扭转双层石墨烯间通过库仑拖拽研究多体相互作用,发现扭转角变化导致拖拽电阻率出现独特最大值或异常多峰,关联整流函数对扭转角的依赖。
2023-08-22 cond-mat.mes-hall
Ballistic transmission through a graphene bilayer
我们计算了无杂质碳双层(长$L\ll$宽$W$)中(时间平均)电流和散粒噪声的费米能量依赖性,并与已知的单层结果进行了比较。在电荷中性的狄拉克点,双层作为两个独立的单层平行传输:电流和噪声都在单层值的两倍处共振,因此它们的比值(Fano因子)与单层中的值相同1/3,与扩散金属中的值相同。然而,在狄拉克点附近的费米能范围内,这个伪扩散结果成立,在双层中比在单层中小(小一个因子$l_{\perp}/L$,$l_{\perp}$是层间耦合长度)。
2006-12-12 cond-mat.mes-hall
Many-body corrections to cyclotron resonance in monolayer and bilayer graphene
研究了石墨烯中的回旋共振,重点是对共振能量的多体修正,这避开了Kohn定理。真正的多体修正原来来自真空极化,特别是石墨烯,它在短波长下发散。特别强调的是需要重整化,它允许一个确定多体校正唯一从一个共振到另一个。特别是对于双层石墨烯,层内和层间耦合强度都经历了无限重正化;因此,重正化速度和层间耦合强度随磁场而变化。单层和双层石墨烯的理论与实验数据的比较。
2010-01-12 cond-mat.mes-hall
Magnon drag in a metal-insulating antiferromagnet bilayer
我们研究了由反铁磁绝缘体和正常金属组成的双层结构。在正常金属中驱动电子电流,其方向平行于材料之间的界面。由于反铁磁体中的局域自旋与正常金属中的巡游电子之间的界面交换耦合,反铁磁体中可以感应出磁振子电流。使用一个未补偿的反铁磁界面,创建一个不对称的界面耦合到两个简并的磁振子模式,我们发现,它是可能产生的磁振子自旋电流。磁振子自旋电流可以通过提高温度或自旋分裂磁振子模来增强。
2022-05-31 cond-mat.mes-hall
Twisted monolayer and bilayer graphene for vertical tunneling transistors
我们制备了由单层(Gr)和Bernal双层(BGr)石墨烯电极组成的扭曲控制的共振隧穿晶体管,石墨烯电极由一薄层六方氮化硼(hBN)隔开。共振条件是通过紧密对齐石墨烯电极的晶体取向来实现的,这导致在某些偏置电压下隧穿电子的动量守恒。在这样的条件下,可以实现负微分电导(NDC)。面内磁场的应用导致电子在隧穿过程中获得额外的动量,这允许控制共振条件。
2021-03-25 cond-mat.mes-hall
Pseudospin Order in Monolayer, Bilayer, and Double-Layer Graphene
石墨烯是一种无带隙半导体,其中传导和价带波函数的不同仅在于它们在材料的二维蜂窝晶体结构的两个子晶格上的投影之间的相位差。我们解释了为什么这种情况下创建开口的对称性破缺状态,包括反铁磁状态在单层和双层石墨烯和激子凝聚体在双层石墨烯,这是动量空间类似物的实空间秩序中常见的强局部相互作用的系统。我们讨论了这三种对称性破缺状态之间的一些相似之处和一些差异。
2012-01-18 cond-mat.mes-hall
Infrared absorption of closely-aligned heterostructures of monolayer and bilayer graphene with hexagonal boron nitride
我们模型的单层和双层石墨烯上的六方氮化硼的情况下,紧密对齐的晶格的光吸收。我们发现,具有不同的空间对称性的微扰可以导致相似的吸收光谱。我们建议,作为掺杂的功能,几乎完全完整的第一个迷你带的吸收光谱的研究是必要的,以提取有意义的信息的莫尔特性从光学吸收测量和区分各种理论建议的物理现实的相互作用。此外,对于双层石墨烯,比较电场诱导的层间不对称性的相反符号的光谱的能力可以提供关于莫尔参数的附加信息。
2015-09-04 cond-mat.mes-hall
Plasmon modes in bilayer-monolayer graphene heterostructures
我们研究了具有载流子密度的双层-单层石墨烯异质结构中等离激元模的色散关系和阻尼,并在零温度下在随机相位近似下考虑了系统介电背景的非均匀性。我们推导出等离子体频率的解析表达式,通过使用长波长扩展的响应和裸库仑相互作用函数。结果表明,双层-单层系统的光学等离子体色散曲线略低于双层石墨烯(DLG),声学等离子体色散曲线远低于DLG。我们发现,虽然声学模式的系统和DLG的衰减率是显着不同的,在两个双层系统的光学模式是相似的。除了声模的阻尼率外,系统中等离子体激元的激发特性还与层间距、背景的不均匀性、密度比和间隔层介电常数有关,特别是在大波矢时。
2017-11-01 cond-mat.mes-hall
Monolayer and bilayer perfluoropentacene on Cu(111)
全氟并五苯(PFP)是一种$n$型有机半导体材料,在Cu(111)衬底上以单层和双层两种方式沉积.扫描隧道显微镜在不同的偏置电压被用来调查层的几何和电子结构。第一层和第二层的外观不同,可能是因为衬底对第一层电子结构的扰动。这已经在并五苯(Pn)(同构$p$型有机半导体)中观察到。PFP膜相对于衬底的晶胞为(4 - 3,3 4),比Pn/Cu(111)的晶胞大,在每个方向上都有半个整数的增量。
2020-04-21 cond-mat.mes-hall
Traits and Characteristics of Interacting Dirac fermions in Monolayer and Bilayer Graphene
石墨烯中的电子的类似相对论的行为显著地影响这些电子在量子化磁场中的相互作用性质,导致与常规(非相对论)半导体系统中的那些相比更稳定的分数量子霍尔效应态。在双层石墨烯中,相互作用强度可以通过偏置电压和磁场的取向来控制。石墨烯单层之间的有限偏置电压实际上可以增强给定朗道能级中的相互作用强度。作为偏置电压的函数,石墨烯双层系统显示出从具有弱电子-电子相互作用的状态到具有强相互作用的状态的转变。有趣的是,倾斜磁场的面内分量也可以改变双层石墨烯中的相互作用强度。我们还讨论了双层石墨烯中的Pfiran态的性质,并证明了通过施加面内磁场可以大大增强这种状态的稳定性。
2013-02-12 cond-mat.mes-hall
Friedel Oscillation-Induced Energy Gap Manifested as Transport Asymmetry at Monolayer-Bilayer Graphene Boundaries
我们表明,界面附近的弗里德尔电荷振荡打开一个缺口,在费米能量的波矢量垂直于界面的电子。如果界面两侧的弗里德尔能隙不同,则不平衡效应-偏压下这些能隙的移位-导致在反转偏压极性时的不对称输运。通过扫描隧道电位法在SiC(0001)上外延石墨烯的单层-双层界面处揭示了预测的输运不对称性。这种有趣的界面输运行为为量子开关等新型量子功能开辟了新的途径。
2014-01-08 cond-mat.mes-hall
Near-field heat transfer and drag resistance in bilayers of composite fermions
该研究针对关联复合费米子量子液体电子双层系统的近场传热问题,基于陈-西蒙斯规范理论计算多区域层间热导,分析等离激元增强效应,并给出偶分母分数量子霍尔态下传热电导与拖曳电阻的关联。
2024-01-29 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
Effect of charged impurity correlation on transport in monolayer and bilayer graphene
我们研究了单层和双层石墨烯的输运性质,同时考虑到带电杂质空间分布的相关性。特别是,我们发现,实验观察到的石墨烯电导率的次线性缩放可以自然地解释为库仑无序中的杂质相关效应引起的,没有必要假设除了带电杂质的存在下的短程散射中心。我们发现,在双层石墨烯中,杂质之间的相关性也会导致在较高载流子密度下电导率的缩放发生交叉。我们发现,在带电杂质之间的相关性的存在下,电导率依赖于非线性的杂质密度$n_i$,甚至可以增加与$n_i$。
2012-02-24 cond-mat.mes-hall
Twist-controlled Resonant Tunnelling between Monolayer and Bilayer Graphene
我们研究了场效应隧穿晶体管的电流-电压特性,该晶体管由单层和双层石墨烯组成,具有排列良好的晶轴,由三层六方氮化硼隔开。使用自洽的设备的静电配置的描述,我们涉及到三个不同的可调电压的系统中的电流,因此产生的I-V特性在低能量制度的二维地图。我们表明,使用栅极的异质结构的任何一侧提供了一个精细的控制程度的设备的丰富的阵列的特性,因为不同的石墨烯电极之间的扭曲。
2015-12-09 cond-mat.mes-hall
Magneto-optics of monolayer and bilayer graphene
研究了量子化磁场中石墨烯和双层石墨烯的光电导特性。这两个动态电导率,纵向和霍尔的,分析评估。的电导率峰解释的电子跃迁。利用理论结果建立了跃迁频率与磁光特性之间的对应关系。主要的光学跃迁服从朗道数为$n$的选择定则$Δn=1$。计算了量子化磁场中的法拉第旋转和光透射。考虑了温度和磁场对化学势的影响。\pacs{71.20.Nr, 78.20.Ci, 78.20.Bh}
2013-03-21 cond-mat.mes-hall
Transport and drag in undoped electron-hole bilayers
我们研究了电子空穴双分子层系统的输运和库仑阻力性质。我们的计算的动机是最近的实验在未掺杂的电子-空穴双层结构的基础上GaAs-AlGaAs栅双量子阱系统。我们的结果表明,背景带电杂质散射是最主要的电阻散射机制在高迁移率的bilyers。我们还发现,由于交换诱导重整化的单层可压缩性,当电子空穴层间距较小时,拖曳跨阻率显著增强。
2008-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bandgap Engineering of Strained Monolayer and Bilayer MoS2
本文报道了在0-2.2%范围内的单轴拉伸机械应变对单层和双层二硫化钼(MoS 2)二维晶体的声子谱和能带结构的影响。首先,我们采用拉曼光谱观察声子软化与应变增加,打破了在E'拉曼模式的MoS 2的简并,并提取一个Grüneisen参数约1.06。其次,使用光致发光光谱,我们测量的光学带隙的二硫化钼,这是大致线性应变,单层二硫化钼的~45 meV%的应变和双层二硫化钼的~120 meV%的应变的减少。第三,我们观察到一个显着的应变引起的单层二硫化钼的光致发光强度的下降,这是指示的直接到间接的过渡的字符的光学带隙的这种材料在施加的应变为~ 1.5%,一个值支持的第一性原理计算,包括激子效应。这些观察结果构成了应变工程的能带结构的新兴类的二维晶体,过渡金属二硫属化物的第一个演示。
2013-09-20 cond-mat.mes-hall
Structure and vibrational properties of the PTCDA/Ag(111) interface: Bilayer vs. monolayer
用红外吸收光谱和密度泛函理论研究了金属-有机界面的结构和振动性质。我们重点对PTCDA在Ag(111)表面的单层和双层膜进行了比较研究。计算结果很好地描述了PTCDA在Ag(111)表面化学吸附单层膜的平衡几何构型和红外光谱。在双层结构中,PTCDA/Ag(111)顶部物理吸附层的存在对DFT提出了挑战。如前所述的其他系统,基板的极化没有被正确捕获,导致前线分子轨道的能量太低。这导致从界面动态电荷转移过程的红外光谱的第二层PTCDA的振动的明显贡献。在去除这些具有人为强强度的峰之后,计算和实验数据显示出良好的一致性,并且IR光谱可以被描述为PTCDA/Ag(111)接触层和顶部的物理吸附的PTCDA单层的光谱的总和。
2018-01-23 cond-mat.mes-hall
Gate tunable topological flat bands in twisted monolayer-bilayer graphene
我们研究了扭曲单层-双层石墨烯(tMBG)或双层石墨烯上的扭曲石墨烯(tGBG)的能带结构,作为扭曲角和垂直电场的函数,以寻找实现隔离的近平坦带的最佳条件。对于$0.3^{\circ} \sim 1.5^{\circ}$范围内的扭转角,更具体地在$θ\sim 0.5^{\circ}, \, 0.85^{\circ}, \,1.3^{\circ}$周围的岛中,对于适当的垂直电场大小和方向,预期与满足$U_{\textrm{eff}} /W \gtrsim 1$的有效库仑能量相当或更小的窄带宽。电子-空穴非对称带的谷陈数本质上取决于双层石墨烯中跳跃项的细节,并且取决于与接触的六方氮化硼衬底对准的石墨烯层中的电场或平均交错电势等因素。带隔离、带宽和谷陈数的这种可调谐性使得tMBG成为比扭曲双层石墨烯更通用的系统,用于发现倾向于强相关性的几乎平坦的带。
2020-05-04 cond-mat.mes-hall
Bilayer Quantum Hall States at $ν=1$ and Coulomb Drag
我们考虑了在总朗道能级填充分数${ν_T}=1$下双层量子霍尔系统中可能实现的一些强关联量子霍尔态。一种状态,即$(3,3,-1)$状态,可以在大的$d/l_B$极限下作为可压缩状态的不稳定性发生,其中$d$和$l_B$分别是层间距离和磁性长度。这种状态有一个层间连贯的等级后代。在小$d/l_B$极限中预期的另一个层间相干态是众所周知的Halperin $(1,1,1)$态。利用复合费米子配对的概念,我们讨论了描述这些状态的波函数。我们使用Chern-Simons Landau-Ginzburg理论构建了相图,并讨论了各个相之间的过渡。我们建议,纵向和霍尔阻力系数可以一起使用的层间隧穿实验区分这些不同的量子霍尔态。我们的工作表明,双层${ν_T}=1$量子霍尔相图是相当丰富的比,迄今为止在文献中所假设的。
2000-11-28 cond-mat.mes-hall
Landau Quantization in Graphene Monolayer, Bernal Bilayer, and Bernal Trilayer on Graphite Surface
用扫描隧道显微镜和光谱学研究了从石墨表面退耦的电子性质。我们发现,它是可能的,以识别去耦石墨烯单层,Bernal双层,和Bernal三层在石墨表面根据其隧道谱在高磁场。退耦单层和双层分别表现出无质量和有质量狄拉克费米子的朗道量子化。衬底产生一个相当大的带隙,~35 meV,在Bernal双层,因此,在电荷中性点的八倍简并朗道能级分裂成两个谷极化的四重态极化的每一层上。在退耦的Bernal三层中,我们发现有质量和无质量的Dirac费米子共存,其低能能带结构可以很好地用最近邻层内和层间跳跃参数来描述.在三层中观察到无质量狄拉克费米子的费米速度和有质量狄拉克费米子的有效质量之间的强相关性。我们的结果表明,石墨表面提供了一个天然的理想平台,探测石墨烯层的电子光谱。
2015-01-07 cond-mat.mes-hall
Proximity effects in bilayer graphene on monolayer WSe$_2$: Field-effect spin-valley locking, spin-orbit valve, and spin transistor
从第一性原理出发,研究了双层石墨烯对单层WSe $_2$的邻近轨道和自旋轨道效应.我们发现,内置的电场诱导的双层石墨烯的轨道带隙约为10 meV。值得注意的是,接近自旋轨道分裂的空穴是两个数量级-自旋轨道分裂的价带在K是约2毫电子伏-比电子。有效地,由于下石墨烯层与WSe $_2$的强烈接近,空穴经历自旋谷锁定。然而,施加大约1 V/nm的外部横向电场,对抗异质结构的内建场,完全逆转了这种效应,并且对于空穴,允许电子以2 meV的自旋轨道分裂被自旋谷锁定。这种行为构成了高效的场效应自旋轨道阀,使得WSe $_2$上的双层石墨烯成为场效应自旋晶体管的潜在平台。
2017-06-19 cond-mat.mes-hall
Highly anisotropic electronic transport properties of monolayer and bilayer phosphorene from first principles
从理论上研究了磷烯的本征载流子输运动力学。利用密度泛函理论的处理,低场迁移率和饱和速度的特点是在单层和双层结构中的电子和空穴。分析清楚地阐明了通过各向异性能带结构和载流子-声子散射率表现出的晶体取向依赖性。在单层中,在室温下,扶手椅方向上的空穴迁移率估计为Z字形方向上的大约5倍(460 cm $^2$ /Vs对90 cm $^2$ /Vs)。另一方面,双层输运表现出更适度的各向异性,具有显著更高的迁移率(分别为1610 cm $^2$ /Vs和760 cm $^2$ /Vs)。对导带电子的计算表明了相当的依赖性,而特征值通常较小约2倍。饱和速度的变化被认为是不太明显。凭借预期的优异性能和减小的各向异性,少层磷烯提供了一个有希望的机会,特别是在p型应用中。
2016-05-14 cond-mat.mes-hall