Klein tunneling and cone transport in AA-stacked bilayer graphene
研究了AA堆叠双层石墨烯（BLG）$n$ - $p$结和$n$ - $p$-$n$结中电子的量子隧穿.我们表明，克莱因隧道的电子可以发生在这个系统中。准粒子不仅是手性的，而且还可以用“锥指数”来描述。由于不同锥指数的态的正交性，电子输运通过势垒必须严格保持锥指数，这导致在AA堆叠BLG中唯一的受保护锥输运。与电子的负折射一起，当穿过$n$ - $p$结传输时，驻留在不同锥体中的电子可以根据它们的锥体折射率在空间上分离。这表明基于AA堆叠BLG的“cone-tronic”器件的可能性。最后，我们计算了系统的结电导。
2013-12-03 cond-mat.mes-hall
Anomalous integer quantum Hall effect in AA-stacked bilayer graphene
最近的实验表明，AA堆叠的双层石墨烯（BLG）可能存在。由于AA-堆叠的BLG的能带不同于单层和AB-堆叠的双层石墨烯，因此预期AA-堆叠的石墨烯中的不同整数量子霍尔效应。因此，我们计算了量子化霍尔电导率$σ_{xy}$和纵向电导率$σ_{xx}$的AA堆叠BLG内的线性响应Kubo形式主义。有趣的是，我们发现AA堆叠的BLG可以表现出传统的绝缘行为（$\barν=0$平台）和$|\barμ|<t$的手性，其中$\barν$是填充因子（$\barν=σ_{xy}h/e^{2}$），$\barμ$是化学势，$t$是层间跳跃能，与单层石墨烯（MLG）和AB堆叠的BLG形成鲜明对比。我们表明，在低无序和高磁场制度，$σ_{xx}\rightarrow0$，只要费米能级不接近狄拉克点，其中$Γ$表示的朗道能级加宽引起的障碍。此外，当将$σ_{xy}$绘制为$\barμ$的函数时，$\barν=0$平台出现在$\barμ=0$上，如果磁场$B=πt^2/Neh\upsilon^2_F$，$N = 1, 2, 3,\cdot\cdot\cdot$。最后，零霍尔电导率平台的消失总是伴随着在$\barμ=t$处发生$8e^2/h$ -阶跃。
2010-08-04 cond-mat.mes-hall
Dynamical conductivity of AA-stacked bilayer graphene
我们计算的动态电导率的AA-堆叠的双层石墨烯作为频率的函数，并在有限的化学势的存在下，由于充电。不同于单层，我们发现一个Drude吸收在电荷中性除了带间吸收的两倍层间跳跃能量的发病。在有限掺杂下，带间吸收呈现两个边，这两个边同时依赖于化学势和层间跳跃能。我们研究的行为作为一个函数的变化的化学势相对于层间跳跃的能量尺度和计算的部分光学和。与以前发表的AB-堆叠的情况下的结果进行了对比。虽然我们专注于面内电导率，但我们也提供AB和AA堆叠的垂直电导率。我们还研究了AA堆叠的其他变化，如AAA堆叠三层的导电性。基于文献中讨论的拓扑绝缘体的模型，我们还考虑了自旋轨道耦合对AA堆叠双层的光学性质的影响，其说明了在能带结构中的点处的能隙开口的影响。
2012-08-08 cond-mat.mes-hall
Periodic Barrier Structure in AA-Stacked Bilayer Graphene
我们研究了横向一维多势垒结构调制的AA堆叠双层石墨烯中的载流子输运。我们研究了有限带隙和零带隙条件下由两个位移Dirac锥组成的系统的能带结构。我们使用边界条件，明确地确定了每个单独的锥（$τ=\pm 1$）的传输概率为单，双和有限周期势垒结构。我们发现，克莱因隧穿是唯一可能的能带结构是无间隙的，可以发生在正常的入射作为准粒子的狄拉克性质的结果。我们观察到，对于有限周期势垒，{势垒}的能带结构可以有多个狄拉克点。共振峰出现在透射概率中，其对应于与$τ=\pm 1$相关联的新锥指数的位置。通过不同的锥体（$τ=\pm 1$）的两个电导通道被发现的总电导进行了研究，并比较的情况下，单层和AB-堆叠的双层石墨烯。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall
Spin Hall effect in AA-stacked bilayer graphene
从理论上研究了AA堆叠双层石墨烯中的内禀自旋霍尔效应。从相应的$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$哈密顿量得到了狄拉克点附近态的低能电子能谱。自旋霍尔电导率在线性响应制度内确定的格林函数形式主义。还分析了自旋霍尔绝缘体相存在的条件，结果表明，自旋霍尔绝缘体相可以存在于足够大的自旋轨道耦合中，这在光谱中打开了一个缺口。垂直于石墨烯平面的电场则导致间隙宽度的减小和自旋霍尔绝缘体相的抑制。还从零温自旋霍尔电导率计算了低温自旋能斯特效应。
2013-08-26 cond-mat.mes-hall
Band gap engineering in AA-stacked bilayer graphene
我们证明，AA-堆叠双层石墨烯（AA-BLG）的介电材料封装可以拥有一个能隙由于诱导质量项。使用四带连续模型，我们评估传输和反射概率以及各自的电导。考虑层间质量项的差异，在能谱中打开了一个缺口，也耦合了两个狄拉克锥。这种锥耦合诱导的锥间传输是不对称的，在存在不对称的质量项的情况下，相对于法向入射。的能谱的间隙AA-BLG表现出电子-空穴的不对称性，这是反映在相关的内和锥间通道。我们还发现，即使克莱因隧穿存在于门控和偏置的AA-BLG，它是由层间质量项的差异，而不是Febry-Pérot共振出现排除。
2018-08-27 cond-mat.mes-hall
Gapped phase in AA stacked bilayer graphene
AA-堆叠的双层石墨烯在其键合和反键合带中支持费米圆，其精确地重合，导致在存在电子-电子相互作用的情况下的费米破缺。我们分析了这个系统在Hartree-Fock近似的连续模型，使用自洽屏蔽的相互作用，占在对称性破缺状态的频谱中的间隙。在基态的序参量示出的伊辛型，涉及层之间的电荷转移在相反的方向为不同的子晶格。我们分析了系统的伊辛相变，并认为在层间分离消失的极限$d$，它不断演变为Kosterlitz无相变。转变温度仅取决于系统的有效自旋刚度，即使是$d>0$，估计其值表明转变温度是几开氏度的顺序。
2012-12-21 cond-mat.mes-hall
Optically probing the asymmetric interlayer coupling in rhombohedral-stacked MoS2 bilayer
层间耦合作为一个新的参数出现，用于调整二维（2D）范德华材料的物理性质。当两个相同的半导体单层以一定的扭转角堆叠时，由于莫尔超晶格引起的周期性层间耦合调制可以赋予奇异的物理现象，例如莫尔激子和相关电子相位。为了深入了解这些新现象，揭示原子层之间的潜在耦合至关重要。最近，由于非铁电单层成分出现面外极化，菱面体堆叠过渡金属二硫属化物（TMD）双层引起了人们的极大兴趣。然而，层间耦合作为表征材料物理性质的一个重要参数，其与铁电性之间的关系至今仍不清楚。在这里，我们探讨了不对称的层间耦合之间的导带的一层和价带从另一层的3R-MoS 2双层，这可以理解为一个依赖于层的Berry相绕组的结果。通过在双栅器件中进行光谱学，我们发现在3R-MoS 2双层中的K点处存在II型能带对准。此外，通过解开的带偏移的各种贡献，我们定量地确定在3R-MoS 2的非对称层间耦合和自发极化。
2022-09-14 cond-mat.mes-hall
Tunable plasmon modes in doped AA-stacked bilayer graphene
在最近邻紧束缚和无规相位近似下研究了掺杂AA堆叠双层石墨烯（BLG）中的等离子体激元模式。我们得到封闭的解析表达式的极化率函数，用于获得低能量的色散关系和数值计算结果的声学和光学等离子体模式。我们的研究结果揭示了AA堆叠的BLG可用作可调谐等离子体激元器件的潜力。特别是，我们发现，长波长的声学等离子体作为$ω_{+}\approx\sqrt{max(|μ|,t_{1})q}$分散与相空间的收缩和消失的化学势接近层间跳跃能量，防止存在的长寿命的声学等离子体。此外，我们表明，AA堆叠的BLG支持相干光学等离子体只有当条件$(1+\frac{g_σg_{v}e^{2}t_{1}d}{κv_{F}^{2}}\frac{|μ|}{t_{1}})^{1/2}<\frac{|μ|}{t_{1}}$满足，特别是指示朗道阻尼的光学等离子体在未掺杂的AA堆叠的BLG，即使在长波长限制。我们还发现，光学等离激元模式分散为$ω_{-}\approx Δ+Cq^{2}$与常数，可以通过调整化学势。
2020-11-05 cond-mat.mes-hall
Spin-Layer- and Spin-Valley-Locking in CVD-Grown AA'- and AB-Stacked Tungsten-Disulfide Bilayers
谷选择性光学选择规则和过渡金属双硫属化物（TMDC）单分子膜中的自旋谷锁定是“谷电子物理”的核心，谷电子物理利用谷自由度，是近年来的一个主要研究课题。相比之下，TMDC双层的谷电子特性到目前为止还没有受到如此多的关注。在这里，我们报告的valleytronic性能和光学特性的双层WS 2作为一个代表性的TMDC材料。特别地，我们研究了TMDC均质双层样品中相对层取向对其偏振相关光学性质的影响。因此，CVD生长的WS 2双层样品已经制备，有利于反转对称AA'堆叠或AB堆叠没有反转对称在合成过程中。随后，在不同的偏振条件下的反射对比度和光致发光光谱进行了详细的分析。我们观察到的光致发光的圆二色性和线性二色性是更明显的AB堆叠配置。我们的实验结果支持的理论计算表明，所观察到的二向色性可以链接到光学选择规则，保持自旋谷锁定在AB堆叠的WS 2双层，而自旋层锁定是目前的反转对称AA'双层代替。此外，我们的理论计算预测一个小的相对位移的激子共振在这两个堆叠配置，这也是实验观察到的。
2019-05-07 cond-mat.mes-hall
Dielectric screening and plasmons in AA-stacked bilayer graphene
在无规相位近似下研究了AA-堆叠双层石墨烯的屏蔽特性和集体激发（等离子体激元）。而在单层石墨烯和AB-堆叠的双层石墨烯中的长寿命的等离子体激元可以仅存在于掺杂的样品中，我们发现相干等离子体激元可以分散在AA-堆叠的双层石墨烯{ \it即使在没有掺杂的情况下}。此外，我们表明，特征低能量色散关系是不受载流子数量的变化，除非掺杂样品的化学势超过层间跳跃能量。我们进一步考虑的外部电场施加垂直的层的效果，并显示如何的模式的色散可以通过施加栅极电压进行调谐。
2013-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Four-band effective square lattice model for Bernal-stacked bilayer graphene
针对Bernal堆叠双层石墨烯大规模器件模拟的难题，提出一种不受费米子加倍问题影响的连续介质模型方法，离散化后得到内置双谷的有效四带模型，在宽磁场下的结果与实验及紧束缚模型一致。
2024-03-05 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Effect in Bernal Stacked and Twisted Bilayer Graphene Grown on Cu by Chemical Vapor Deposition
研究了用化学气相沉积法在铜衬底上生长的双层石墨烯的量子霍尔效应。空间分辨拉曼光谱表明Bernal（A-B）堆叠和旋转故障（扭曲）域的混合物。磁输运测量双层域与宽的2D带显示量子霍尔态（QHS）在填充因子$ν=4, 8, 12$符合Bernal堆叠双层，而磁输运测量在由窄的2D带定义的双层域显示QHS的两个独立的单层的叠加。在扭曲的石墨烯双层中测量的Shubnikov-de Haas振荡的分析提供了每层中的载流子密度作为栅极偏压和层间电容的函数。
2012-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Substrate effects on transport properties of a biased AA-stacked bilayer graphene
石墨烯制造的重要实验进展及其独特的传输特性促使研究人员利用石墨烯作为下一代快速智能电子设备的潜在基础。在这篇文章中，我们研究了一个潜在的衬底上的偏置AA堆叠的n-p-n双层石墨烯结（AA-BLG）的输运性质的影响。使用狄拉克哈密顿与传输矩阵的方法，我们得到的传输概率，从而各自的电导。在诱导质量项的存在下，能谱和锥内透射率急剧变化，而锥间透射率保持为零。另一方面，偏置稍微改变能谱，但由于其开启锥间传输的能力，它显著影响输运性质。此外，我们发现克莱因隧穿在诱导质量项的存在下，可以改善这种配置中的载流子约束的衰减。我们的研究结果提供了可能的实验测量，以确定层间耦合和诱导的质量项在石墨烯双层的基础上的电导和能带结构测量。
2018-05-27 cond-mat.mes-hall
Dispersions and magnetism of strain-induced pseudo Landau levels in Bernal-stacked bilayer graphene
本文研究Bernal堆叠双层石墨烯锯齿形纳米带中的应变诱导赝朗道能级，通过耦合Dirac模型解析其色散，并揭示第零、第一能级的亚晶格极化及相互作用产生的全局反铁磁序。
2024-10-29 cond-mat.mes-hall
Charge screening and carrier transport in AA-stacked bilayer graphene: tuning via a perpendicular electric field
在无规相位近似（RPA）下，分析计算了在垂直施加电场作用下AA-堆叠双层石墨烯（BLG）的静态介电函数.此结果被用来计算屏蔽库仑相互作用和电导率。屏蔽库仑相互作用，这在这里可以通过垂直电场调谐，示出了在长距离极限处的$1/(γ^{2}+V^2)$的幂律衰减，其中$V$和$γ$分别是电势和层间跳跃能量，表明库仑相互作用在高垂直电场下被抑制。此外，我们还研究了短程散射和长程（库仑）散射对电导率的影响，结果表明，短程散射产生的电导率是常数，不受垂直电场的影响。而受库仑散射限制的电导率被垂直电场增强，并且在$V^2$中在小$V$处线性增加，在$V=0$处具有有限值，这表明我们可以通过施加垂直电场来调节AA堆叠BLG中的电导率。
2014-08-15 cond-mat.mes-hall
Topological Corner States in Bilayer and Trilayer Systems with Vertically Stacked Topological Heterostructures
本文研究基于 Benalcazar-Bernevig-Hughes 模型的垂直堆叠拓扑异质结构双层与三层系统，发现层间耦合诱导的拓扑相变改变角态数量，并提出多极手性数作为更准确的拓扑不变量，可精确分类 $\mathbb{Z}$ 类高阶拓扑绝缘体相并对应零能角态数目。
2025-04-14 cond-mat.mes-hall
Magnetism of an adatom on biased AA-stacked bilayer graphene
利用Anderson杂质模型，研究了吸附原子在AA-双层石墨烯（BLG）上的磁性。根据吸附原子的能级不同，我们得到了不同的吸附原子的磁相图，从普通金属中的吸附原子的磁相图到石墨烯中的吸附原子的磁相图。这是由于AA堆叠BLG的态密度（DOS）的个体能量依赖性和吸附原子能级的异常加宽。此外，我们还研究了偏压对AA-堆叠态密度的影响，并表明可以通过施加偏压来控制吸附原子的磁化强度。这允许在自旋电子器件中使用AA堆叠的BLG的可能性。
2014-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Breakdown of the Wiedemann-Franz law in AB-stacked bilayer graphene
我们提出了一个简单的双层石墨烯热电传输理论，并报告了我们的结果的电阻率，热阻率，塞贝克系数，和Wiedemann-Franz比作为掺杂密度和温度的函数。在没有无序的情况下，当接近电荷中性点时，热阻率趋于零;电阻率从零跳到固有的有限值，并且塞贝克系数在相同的极限内发散。尽管这些结果与单层石墨烯的结果相似，但它们的推导要微妙得多。通过包含少量的无序来去除奇异性，这导致出现掺杂密度$0<n<n_c$的“窗口”（其中$n_c$在零无序极限中趋于零），其中严重违反了Wiedemann-Franz定律。
2019-02-27 cond-mat.mes-hall
Enhanced intrinsic voltage gain in artificially stacked bilayer CVD graphene field effect transistors
我们报告了由大面积化学气相沉积（CVD）石墨烯制成的双栅人工堆叠双层石墨烯场效应晶体管（BiGFET）中的电子输运。该器件显示出增强的电流饱和趋势，这导致降低的最小输出电导值。当与单层石墨烯FET相比时，这导致器件的改善的固有电压增益。我们采用了一个基于物理的紧凑模型，最初开发的Bernal堆叠双层石墨烯场效应管（BSBGFET），以探索所观察到的现象。电流饱和度的改善可归因于沟道中载流子密度的增加，并因此归因于载流子-载流子散射的饱和速度的降低。
2022-12-04 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Giant spin Hall effect in AB-stacked MoTe2/WSe2 bilayers
自旋霍尔效应（SHE）是电流产生横向自旋电流的一种效应，在自旋电子学中起着重要的作用，可以产生和操纵自旋极化电子。这种现象源于自旋轨道耦合。一般来说，较强的自旋轨道耦合有利于较大的SHE，但较短的自旋弛豫时间和扩散长度。在单一材料中实现大SHE和远程自旋输运仍然是一个挑战。在这里，我们证明了一个巨大的内在SHE AB堆叠MoTe 2/WSe 2莫尔双层直接磁光成像。在密度< 1 A/m的中等电流下，我们观察到横向样品边缘上的自旋积累几乎饱和了自旋密度。我们还证明了远程自旋霍尔传输和有效的非本地自旋积累仅限于设备的大小（约10微米）。结果表明，巨SHE只发生在Chern绝缘态附近，在低温下，它出现在量子反常霍尔击穿之后。我们的研究结果表明，摩尔工程的Berry曲率和大SHES潜在的自旋电子学应用。
2023-03-22 cond-mat.mes-hall
Energy Levels of an Ideal Quantum Ring in AA-Stacked Bilayer Graphene
我们从理论上分析了在垂直磁场$B$作用下，半径为$R$的AA-堆叠双层石墨烯量子环在零宽度时的能谱.一种分析方法，使用狄拉克方程，实现了通过冻结出的载体径向运动获得的能谱。所得到的光谱表现出不同的对称性和固定的总角动量$m$，它有一个双曲线的磁场的依赖。特别地，能量谱在变换$B \longrightarrow -B$下不是不变的。在上层和下层上施加电势允许在能谱中打开间隙，并且施加非零磁场打破所有对称性。我们还分析了能谱的基本特征，以显示与单层中的理想量子环、AB堆叠双层石墨烯和AB堆叠双层石墨烯中的有限宽度量子环的主要相似性和差异。
2016-10-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Intrinsic and substrate induced spin-orbit interaction in chirally stacked trilayer graphene
我们提出了一种结合群论和紧束缚的方法来计算ABC堆叠三层石墨烯的内禀自旋轨道耦合（SOC）。我们发现，与单层石墨烯相比，需要考虑更大的d轨道（特别是d_{z^2}轨道）。我们还考虑了双层石墨烯中的本征SOC，因为我们的紧束缚双层结果与Ref. [40]也允许我们估计三层SOC参数的值。我们还讨论了当衬底或吸附原子仅在双层或ABC三层石墨烯的一层中诱导强SOC的情况。对于内禀和外生SOC的情况下，我们推导出有效的哈密顿描述低能自旋轨道物理。我们发现，在K点的布里渊区的Bychkov-Rashba型SOC的效果被抑制在双层和ABC三层石墨烯相比，单层石墨烯。
2013-01-15 cond-mat.mes-hall
Chirality-induced magnon transport in AA-stacked bilayer honeycomb chiral magnets
在这封信中，我们研究了铁磁或反铁磁耦合的AA堆叠双层蜂窝手性磁体中的磁输运。对于这两种耦合，我们观察到手征诱导的差距，手征保护的边缘状态，磁振子霍尔和磁振子自旋能斯特效应的磁自旋激发。对于铁磁耦合层，热霍尔和自旋能斯特电导率不改变符号作为磁场或温度的函数类似于单层蜂窝铁磁绝缘体。相反，对于反铁磁耦合层，我们观察到的热霍尔和自旋能斯特电导率的符号变化的磁场被逆转。我们讨论了可能的实验访问蜂窝双层量子材料中，可以观察到这些效果。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
AA-stacked bilayer graphene in an applied electric field: Tunable antiferromagnetism and coexisting exciton order parameter
我们研究了横向电场作用下AA堆叠双层石墨烯的电子性质。强的在位库仑排斥稳定了系统中的反铁磁有序。反铁磁序至少部分地被横向偏置电压抑制。面间库仑排斥和非零电压使激子序参量稳定。激子序参量与反铁磁性共存，对于偏置电压和相互作用常数的实际值，可以大到几十meV。横向偏压的施加可用于控制双层的输运性质。
2014-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A quantized anomalous Hall effect above 4.2 K in stacked topological insulator/magnet bilayers
本研究采用机械组装制备TI/磁体双层膜，在宇称反常态下将QAHE量子化霍尔信号提升至10 K，显著突破沉积异质结构及现有QAHE系统的温度纪录。
2024-12-06 cond-mat.mes-hall
Dirac Magic and Lifshitz Transitions in AA-Stacked Twisted Multilayer Graphene
我们发现了一种新型的魔角现象时，AA堆叠的石墨烯双层是扭曲的另一个石墨烯系统与带接触。在最简单的情况下，这构成了由相对于单层石墨烯扭曲的AA堆叠双层形成的三层系统。我们发现多个各向异性的狄拉克锥以一定的角度共存于这种扭曲的多层结构中，我们称之为“狄拉克魔”。“我们将狄拉克魔角的起源追溯到扭曲的AA双层狄拉克锥相对于莫尔倒易晶格中其他接触带的光谱的几何结构。狄拉克锥的各向异性和伴随的级联鞍点诱导了一系列拓扑Lifshitz跃迁，这些跃迁可以通过扭转角和垂直电场来调节。我们讨论了直接观察狄拉克魔术的可能性，以及它的后果的相关态的电子在这个云纹系统。
2021-07-22 cond-mat.mes-hall
Faraday rotations, ellipticity and circular dichroism in the magneto-optical spectrum of moiré superlattices
研究了扭曲双层石墨烯、AB-AB和AB-BA堆叠的扭曲双层石墨烯以及单层石墨烯和AB堆叠的双层石墨烯在六方氮化硼上的磁光电导率。随着磁场的增加，吸收谱呈现出自相似的递归模式，反映了能谱的分形性质。虽然扭曲的双层石墨烯仅显示出弱的圆二色性，但由于六方氮化硼层的强反转对称性破缺性质，单层石墨烯和六方氮化硼上的AB堆叠的双层石墨烯显示出特别强的圆二色性。由于左右圆偏振光与这些结构的相互作用不同，平面偏振入射光在透射时经历法拉第旋转并获得椭圆率。各个角度的大小大约为一度。
2021-02-19 cond-mat.mes-hall
Gate voltage induced injection and shift currents in AA- and AB-stacked bilayer graphene
本文通过栅极电压打破中心对称性，在AA和AB堆叠双层石墨烯中研究光生电流效应，发现AB堆叠可产生毫安级直流电流，且栅压和化学势可有效调控该效应。
2023-07-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Membrane amplitude and triaxial stress in twisted bilayer graphene deciphered using first-principles directed elasticity theory and scanning tunneling microscopy
扭曲的石墨烯层对于给定的扭曲角产生具有预定波长的莫尔图案（MP）结构。然而，由于大的超晶胞，使用第一原理密度泛函理论（DFT）预测除了纯AB堆叠或AA堆叠石墨烯之外的任何角度的膜振幅是不可能的。在这里，在弹性理论中，我们将MP结构定义为最小能量配置，从而将高度振幅作为唯一的未知参数。后者由AB和AA堆叠的双层石墨烯的DFT计算确定，以消除所有拟合参数。良好的协议与扫描隧道显微镜（STM）的结果跨多个基板的扭曲角的函数。
2014-07-04 cond-mat.mes-hall
Antiferromagnetism in the Hubbard Model on the Bernal-stacked Honeycomb Bilayer
利用量子蒙特卡罗模拟、泛函重整化群计算和平均场论相结合的方法，我们研究了半填充Bernal蜂窝双层膜上的哈伯德模型作为双层石墨烯的模型系统.自由带由两个费米点组成，具有二次色散，导致费米能级处的有限态密度，这触发了反铁磁不稳定性，一旦引入局部库仑排斥，就会自发地破坏亚晶格和自旋旋转对称性。我们的结果揭示了一个不均匀的参与的自旋矩在有序的基态，增强的时刻在三重协调网站。此外，我们发现反铁磁基态是强大的增强层间耦合和扩展库仑相互作用。
2012-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Giant Magnetoresistance in Bilayer Graphene Nanoflakes
采用Landauer-Buttiker方法研究了双层石墨烯（BLG）纳米片夹在单层锯齿形石墨烯纳米片电极之间的自旋相干输运.仅在作为沟道的BLG结构上施加磁场在大能量区域中产生完美的自旋极化。此外，电导可以强烈调制由AB堆叠的BLG的锯齿形边缘的磁化，和结，完全由碳制成，产生巨磁阻（GMR）高达$10^6\%$。在肠道，巨磁电阻和自旋极化可以通过改变BLG的宽度和长度来调节。通常，AB堆叠的BLG中的MR随着长度（宽度）而强烈地增加（减小）。
2016-08-20 cond-mat.mes-hall
Optical transitions between Landau levels: AA-stacked bilayer graphene
利用紧束缚模型研究了AA-堆叠双层石墨烯的低频光激发。两组不对称的激光器导致两种吸收峰只产生于组内激发。每个吸收峰服从类似于单层石墨烯的单一选择规则。当场强接近临界强度时，每个峰的激发通道发生变化。激发通道的这种改变与费米能级的设置密切相关。这些特殊的光学性质可以归因于两个LL群的LL波函数的特性。还提供了AA堆叠和AB堆叠的双层石墨烯之间的光学性质的详细比较。比较结果表明，堆叠对称性对光学性质有很强的控制作用。此外，本研究结果还可用于STM难以区分的AABG和MG。
2010-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Edge state in AB-stacked bilayer graphene and its correspondence with SSH ladder
我们研究了AB堆叠双层石墨烯（BLG）带的边缘态，其中对应的二维（2D）体哈密顿量的陈数为零。讨论了当两个层以相同或不同的边终端（锯齿形、胡须形、扶手椅形）结束时，边态的存在性及其拓扑特征。边缘态（费米能级附近的非色散带）是仅存在于特定动量范围$k_y$中的位于石墨烯纳米颗粒边缘处的态。它们在费米能级附近的存在受到手征对称性的保护，其拓扑结构可以用耦合的Su-Schrieffer-Heeger（SSH）链模型很好地描述，即，SSH阶梯，基于一维（1D）系统的体积-边缘对应。当两个层分别具有锯齿形和胡须形边缘时，这些零能量边缘态可以存在于整个$k_y$区域中。缠绕数计算表明，当穿过狄拉克点时，两个不同的非平凡拓扑相之间发生拓扑相变。有趣的是，我们发现BLG带的堆叠配置是重要的，因为它们可以导致意想不到的边缘态，而不受手征对称性的保护，无论是在扶手椅-扶手椅的情况下，在费米能级附近，在一般情况下，在远离费米能级的体带内的间隙。为了更好地拟合石墨烯材料，还讨论了层间次近邻（NNN）相互作用和层间偏压对BLG系统边缘态的影响，揭示了BLG系统边缘态的拓扑特征.
2021-12-03 cond-mat.mes-hall
AA-stacked Bilayer Graphene Quantum Dots in Magnetic Field
利用无限质量边界条件，解析计算了均匀磁场$B$作用下AA-堆叠双层石墨烯量子点的束缚态和相应的波函数.结果表明，能谱中存在两组能级，分别上下移动了$+γ$和$-γ$.然而，所获得的光谱表现出不同的对称性之间的电子和空穴的状态，以及谷间的对称性。注意到，所施加的磁场破坏了所有对称性，除了与谷间电子-空穴对称性有关的对称性，即$E^e(τ,m)=-E^h(τ,m)$。两个不同的制度的限制：第一个是由于在弱$B$的无限质量的障碍，第二个是占主导地位的磁场，只要$B$大。我们数值研究了能谱的基本特征，以显示单层石墨烯，AB堆叠双层石墨烯和半导体量子点的主要相似性和差异。
2016-02-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Transport properties of AB stacked (Bernal) bilayer graphene on and without substrate within 2- and 4-band approximations
基于2带和4带等效模型，计算了AB堆叠双层石墨烯的纵向电导率和霍尔电导率随频率、有限化学势和温度的变化关系，包括有无磁场的情况.导出了直流电导率的极限情况。得到了在电场和磁场中，辐射穿过不同衬底上的双层膜时，AB型双层膜样品的霍尔电导率与法拉第角、克尔角之间的重要光电关系。
2015-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
AA-stacked bilayer square ice between graphene layers?
水被限制在两层之间，间隔几埃，形成层状二维冰结构。利用大规模分子动力学模拟，采用ReaxFF原子间相互作用势，我们发现具有菱形-正方形结构的扁平单层冰在非极性和非铁电性的石墨烯层之间成核。发现两层水结晶成一个正方形晶格，接近实验发现的AA堆积[G。Algara-Siller等人Nature 519，443445（2015）]。每一层都有一个方向相反的净偶极矩。双层冰也是非极性和非铁电的。对于三层冰，我们发现每一层都有类似于单层冰的晶体结构。
2015-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Addressing Raman features of individual layers in isotopically labeled Bernal stacked bilayer graphene
最重要的频带的石墨烯（2D和2D素模式）的应变的评价进行了研究。结果表明，对于Bernal堆叠的双层，双声子拉曼特征具有三个不同的组件，可以被分配到起源于顶部石墨烯层，底部石墨烯层，以及从起源于顶部和底部层的过程的组合的过程。2D和2D主模的各个分量被解纠缠。报道的结果能够解决同位素标记的乱层和Bernalstacked石墨烯系统中单个石墨烯层的性质。
2021-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Cone-dependent retro and specular Andreev reflections in AA-stacked bilayer graphene
本研究理论探究AA堆叠双层石墨烯/超导体结的Andreev反射，发现其依赖锥自由度，可通过层间电势调控反射类型，实现不同锥载流子的空间分离与电导分别测量。
2025-09-05 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
Tuning electronic properties and contact type in van der Waals heterostructures of bilayer SnS and graphene
采用第一性原理计算，研究了SnS/graphene双层异质结、SnS/graphene双层异质结（AA-堆叠）、SnS/graphene双层异质结（AB-堆叠）和SnS/graphene单层异质结（vdW）的结构和电子性质. vdW异质结构的所有组分的电子性质都得到了很好的保留，这反映了vdW相互作用的弱点。在双层SnS/石墨烯和双层SnS/双层石墨烯（AA堆叠）的情况下，形成欧姆接触，其可以通过施加外部电场首先转变为p型，然后转变为n型肖特基接触。计算结果表明，在SnS/石墨烯（AB-堆叠）双层异质结构的界面处也形成了欧姆接触，但有趣的是，通过施加垂直电场，发生了从半金属/半导体接触到半导体/半导体接触的转变，这可以增强其光学特性。或者，在单层SnS/石墨烯/单层SnS vdW异质结构中，建立p型肖特基接触，其在施加的电场下变为欧姆接触。我们的研究结果清楚地表明，vdW异质结构的电子特性可以有效地调节由外部电场，这是重要的，在设计新的纳米电子器件。
2023-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Goos-Hänchen Shifts in AA-Stacked Bilayer Graphene Superlattices
研究了透射电子束通过AA-双层石墨烯超晶格时的量子古斯-汉兴位移。我们发现石墨烯超晶格的能带结构可以有多个Dirac点，它们的位置不依赖于势垒的数目。结果表明，任何$n$势垒结构是完全透明的，在正常入射周围的狄拉克点在超晶格中创建。我们发现，Goos-Hänchen位移在两个狄拉克点（$E= V_B + τ$，$E= V_W + τ$）附近的透射带隙内出现了与透射共振峰相等的尖峰。所得到的古斯-汉兴位移表现出负的以及积极的行为，并强烈依赖于狄拉克点的位置。据观察，最大的绝对值的位移增加，只要障碍的数量增加。我们的分析考虑了四种情况：单势垒，双势垒，无缺陷和有缺陷的超晶格。
2015-11-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Adsorption and ultrafast diffusion of lithium in bilayer graphene ab initio and kinetic Monte Carlo simulation study
本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算和动力学蒙特卡罗模拟研究了锂离子电池中锂在双层石墨烯（BLG）中的吸附和扩散行为。基于第一性原理计算直接得到的单锂和双锂插层BLG的能垒，推导了考虑Li相互作用的多锂插层BLG能垒预测公式。我们的计算结果表明，锂在能量上更倾向于嵌入而不是吸附在双层石墨烯的外部。此外，锂以阳离子状态存在于双层石墨烯中。更令人兴奋的是，超快Li扩散系数，在AB堆叠BLG在室温附近，这再现了超快Li扩散系数在最近的实验中测量。然而，在室温附近的AA堆叠BLG内没有发现超快Li扩散。电位分布分析表明，BLG的堆叠结构对其内部势阱高度有很大的影响，这直接导致了Li扩散的差异。此外，发现锂离子间的相互作用和叠层结构都使锂在AB叠层BLG中的扩散呈现出方向性偏好。最后，Li扩散的温度依赖性由阿克里乌斯定律描述。这些结果表明，BLG的堆叠结构对Li在BLG中的扩散有重要影响，改变BLG的堆叠结构是大幅度提高Li在BLG中扩散速率的一种可能途径。最后指出AB叠层BLG是锂离子电池负极材料的理想选择。
2019-03-06 cond-mat.mes-hall
Quasi van der Waals Epitaxy of Rhombohedral-stacked Bilayer WSe2 on GaP(111) Heterostructure
本研究通过分子束外延在GaP(111)B衬底上制备出菱方堆叠双层WSe₂，经多种表征验证其结构与价带特性，为该类异质结构的基础研究与器件应用奠定基础。
2023-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Shift current response in twisted double bilayer graphenes
该研究通过微扰方法计算扭转双双层石墨烯的位移电流响应，系统分析其对扭转角等参数的依赖性，发现扭转角减小信号增强及特定条件下的符号反转现象并解释其起源。
2025-07-11 cond-mat.mes-hall
Instabilities of interacting electrons on the honeycomb bilayer
本文利用泛函重整化群方法研究了蜂窝状双层膜上相互作用电子的不稳定性。除了一个新的不稳定性对一个无间隙的电荷密度波，我们发现，使用相互作用参数确定的从头计算石墨烯和石墨把系统接近反铁磁和量子自旋霍尔不稳定性之间的边界。重要的是，这些不稳定性的能量尺度很大，使得与基本模型的不完美和偏差预计将在真正的双层石墨烯中发挥重要作用，其中相互作用效应似乎仅在较小的尺度上可见。因此，我们分析如何减少临界尺度和小掺杂的层的影响的不稳定性。
2011-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic properties of armchair AA-stacked bilayer graphene nanoribbons
基于紧束缚模型，我们分析研究了扶手椅型AA堆叠双层石墨烯纳米带（BLGNRs）在几个区域的电子能带结构。我们应用硬壁边界条件，以确定在封闭方向上的布洛赫波函数的离散主导。首先，我们考虑一个理想的情况下，完美的纳米带没有任何边缘变形，并表明它们的电子性质是强烈的尺寸依赖。我们发现窄扶手椅AA堆叠的BLGNRs（类似于单层石墨烯纳米带）可以是金属的或半导体的，这取决于它们的宽度，所述宽度由跨带宽度的二聚体线的数量确定，而宽带是金属的。然后，我们表明，当考虑到边缘变形的影响，所有窄扶手椅AA堆叠BLGNRs成为半导体，而宽带保持金属。我们还调查的电场施加垂直的纳米晶层的影响，并显示它可以用来调整这些纳米带的电子性质，导致在一个临界值的电场，这取决于纳米晶的宽度的金属相变。此外，在所有制度，我们计算相应的波函数，可用于调查和预测这些纳米带的各种属性。
2014-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Electric Field Effects on the Optical Vibrations in AB-Stacked Bilayer Graphene
使用第一性原理方法，我们表明，施加的垂直电场$E$打破了AB堆叠双层石墨烯（BLG）的反转对称性，从而稍微混合两个面内高能光学振动（$E_g$和$E_u$模式）。当$E$ $<$为2.0 V/nm时，混合振幅随场强呈抛物线增加，当$E$ $>$为2.0 V/nm时，混合振幅随场强呈线性增加。相反，混合效应的面外振动（$A_{1g}$和$A_{2u}$模式）被发现是更强的，与混合振幅几乎一个数量级大于那些在平面模式。对于这两种面内模，我们计算了它们的声子线宽和频移随电场和费米能级的变化。我们的研究结果揭示了BLG中电子和声子之间的微妙的相互作用，可通过施加的电场和载流子密度来调节。
2013-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Lattice-layer entanglement in Bernal-stacked bilayer graphene
对于包含质量和偏压项的紧束缚哈密顿量描述的量子系统，得到了Bernal堆叠双层石墨烯的完整晶格层纠缠结构.通过与狄拉克哈密顿量的宇称自旋$SU(2)\otimes SU(2)$结构的适当对应，当它产生张量和赝矢量外场相互作用时，晶格层自由度可以映射到这样的宇称自旋双量子位基，这支持将双层石墨烯本征态解释为晶格层基中的纠缠态。狄拉克哈密顿映射结构简单地提供了用于操作Bernal堆叠的石墨烯量子系统的相应本征态和本征能量的工具。量子关联的内容，然后量化的量子并发的装置，以具有量化的质量和偏置电压项的影响，并为了确定的三角形扭曲的能量在内在纠缠的作用。我们的结果表明，当质量项主动抑制双层本征态的本征量子纠缠时，偏置电压项使纠缠在狄拉克点周围的布里渊区扩散。此外，层间耦合改变了晶格层量子纠缠在给定狄拉克点附近的对称性。它在量子纠缠分布上产生一些扭曲，其遵循Bernal堆叠双层石墨烯中的等能线扭曲的相同模式。
2017-05-22 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Landau level evolution driven by band hybridization in mirror symmetry broken ABA-stacked trilayer graphene
层堆叠和晶格对称性在多层石墨烯的能带结构和朗道能级中起重要作用。ABA堆叠的三层石墨烯具有镜像对称保护的单层和双层能带结构。因此，由垂直电场破坏的镜像对称性诱导这些带之间的杂化，并且出现各种量子霍尔相。实验研究了电场作用下ABA堆叠的三层石墨烯中朗道能级的演化。我们观察到各种谷和轨道依赖的朗道能级演化。通过考虑具有接近的朗道能级指数的多个朗道能级之间的杂化和由于三角翘曲效应而引起的每三个朗道能级轨道之间的杂化，定性地很好地解释了这些演化。这些观察结果与数值计算结果一致。实验和数值分析的结合，从而揭示了整个图片的朗道能级演化分解成单层和双层的ABA堆叠的三层石墨烯带的贡献。
2016-11-08 cond-mat.mes-hall
Spontaneous charge-ordered state in Bernal-stacked bilayer graphene
本文提出Bernal堆叠双层石墨烯中存在由层间范德瓦尔斯相互作用与波纹协同诱导的自发电荷有序绝缘态，可解释电阻随栅极电场非单调变化及能隙闭合重开现象。
2024-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct Visualization of Native Defects in Graphite and Their Effect on the Electronic Properties of Bernal-Stacked Bilayer Graphene
用于制备石墨烯基异质结构的石墨晶体通常被认为是无缺陷的。我们在这里报告扫描隧道显微镜的结果表明，石墨通常用于制备石墨烯器件可以包含大量的原生缺陷。表面的广泛扫描使我们能够确定原生缺陷的浓度为6.6 $\times$ 10 $^8$ cm $^{-2}$。我们进一步研究了这些本征缺陷对Bernal堆叠双层石墨烯电子性质的影响。我们观察到了门相关的谷内散射，并成功地将我们的实验结果与基于T矩阵的计算进行了比较，揭示了散射矢量分布中明显的载流子密度依赖性。我们还提出了一种用于评估短尺度散射的空间分布的技术。基于玻尔兹曼输运方程的理论分析预测，这里确定的稀释原生缺陷是一个重要的外部散射源，最终在低温下设置的迁移率。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negative Landau damping in bilayer graphene
我们从理论上证明，由两个耦合的石墨烯片形成的系统能够实现负阻尼机制，其中石墨烯等离子体激元由直流电流泵浦。这种效应是由漂移通过石墨烯片之一的电子触发的，并导致中红外范围内的自发光发射（spasing）和波不稳定性。结果表明，漂移引起的不稳定性和运动介质中的波不稳定性之间存在着深刻的联系，两者都是由具有相反符号频率的振子的杂交引起的。该结构具有几个纳米的厚度和宽光谱可调谐性，可以在纳米光子电路中作为片上光源找到有趣的应用。
2017-03-10 cond-mat.mes-hall
