The nature of localization in graphene under quantum Hall conditions
粒子局域化是量子霍尔物理学的一个重要组成部分[1，2]。在传统的高迁移率二维电子系统中，库仑相互作用被证明与无序竞争，并在粒子定位中发挥核心作用[3]。在这里，我们解决了石墨烯中局域化的性质，其中量化无序的载流子迁移率小两到四个数量级[4，5，6，7，8，9，10]。我们使用扫描单电子晶体管对量子霍尔机制中石墨烯薄片的电子态密度和局域态谱进行成像[11]。我们的微观方法提供了对本地化本质的直接洞察。令人惊讶的是，尽管有很强的无序性，我们的研究结果表明，石墨烯中的局域化不是由单粒子物理学主导的，而是由潜在的无序势和负责屏蔽的排斥性库仑相互作用之间的竞争主导的。
2009-06-29 cond-mat.mes-hall
On electron (anti)localization in graphene
讨论了石墨单层中类Dirac电子态的局域化性质。在一个一般的无序模型的框架中，我们确定的条件下，这种标准的本地化效应的对数依赖于温度的电导率校正出现强烈的抑制，相比的情况下，一个二维的电子气与抛物线色散，与最近的实验观察。
2006-02-18 cond-mat.mes-hall
Anti-localization of graphene under substrate electric field
一个简单的标准是如何确定的（反）本地化性能的石墨烯谷间散射，凯恩-梅勒拓扑质量项，和Rashba自旋轨道相互作用（SOI）的存在下。一组（伪）时间反演操作表明，有效的内部自由度，如自旋和伪自旋区分子晶格和谷的数量，是本地化的关键参数。据预测，垂直电场由于栅电压的衬底驱动系统的反本地化，通过增强Rashba SOI。
2009-04-10 cond-mat.mes-hall
Localization and One-Parameter Scaling in Hydrogenated Graphene
我们报道了在低覆盖率的氢原子的无序石墨烯中的金属-绝缘体转变。氢与石墨烯相互作用产生短程无序并将状态定位在中性点附近。局域化的能量范围随H浓度的增加而增大。计算结果表明，低能传输通道的电导随样品尺寸呈指数衰减，并能很好地用单参数标度函数拟合，类似于二维无序系统中无序驱动的金属-绝缘体相变.
2010-06-25 cond-mat.mes-hall
Non-diffusion theory of weak localization in graphene
我们提出了一个在二维石墨烯层中的弱局域化理论，解释了实验上可观察到的正负磁阻之间的转变。计算了整个经典弱磁场范围内的谷间跃迁。贡献的量子校正，这源于封闭的轨道与几个散射仔细考虑。我们发现谷间跃迁不仅导致从弱反定域到弱定域的转变，而且导致电导率对磁场的非单调依赖性。
2014-07-04 cond-mat.mes-hall
Inelastic scattering in a monolayer graphene sheet; a weak-localization study
石墨烯片（单层石墨）中的载流子由于其手性性质而表现出与其他二维电子系统中的载流子非常不同的特性。在这份报告中，我们专注于观察弱本地化的石墨烯片剥离从一块天然石墨和纳米图案成霍尔棒几何形状。我们的石墨烯片中更强的手征对称性破缺弹性谷间散射恢复了传统的弱局域化。由此产生的载流子密度和温度依赖性的相位相干长度揭示了电子-电子相互作用，包括直接库仑相互作用是主要的非弹性散射的因素，而电子-空穴水坑增强的狄拉克点附近的非弹性散射。
2008-08-19 cond-mat.mes-hall
Impurity states and Localization in Bilayer Graphene: the Low Impurity Concentration Regime
我们研究了非磁性杂质在稀释状态下吸附在双层石墨烯上的问题。我们分析了不同浓度和门场的杂质谱密度。我们还分析了吸附物对结构中不同C原子的局域态密度（LDOS）的影响，并提出了一些证据，证明了能量接近狄拉克点的电子态具有强局域化。
2019-01-31 cond-mat.mes-hall
Strong suppression of weak (anti)localization in graphene
低场磁阻普遍存在于低维金属系统中，具有高电阻率，并且被很好地理解为由于自相交扩散轨道上的量子干涉而产生。我们已经发现，在石墨烯中，这种弱局部化磁阻被强烈抑制，并且在某些情况下，完全不存在。这种意外的观察归因于石墨烯片的介观波纹，其引起类似于随机磁场的失相效应。
2006-06-29 cond-mat.mes-hall
Extraordinary localization of TE-waves at the graphene layer
研究了电磁波在石墨烯覆盖的非线性介质表面的传播。主要结果是，这样的表面可以支持和稳定的非线性横电（TE）等离子体激元。我们证明了这些非线性TE模在垂直于表面的方向上具有亚波长局域化，其强度远高于激发极化激元的入射波的强度。
2013-07-31 cond-mat.mes-hall
Conductance through disordered graphene nanoribbons: Standard and anomalous electron localization
研究了锯齿形和扶手椅型石墨烯纳米带中无序的存在所产生的电导涨落。我们表明，量子输运在锯齿形纳米带发生通过边缘状态是指数本地化，在标准的安德森局域化问题，而扶手椅纳米带的石墨烯亚晶格的对称性产生异常本地化，或离域。我们发现，这两种不同的电子局域化导致锯齿形和扶手椅型纳米带之间的电导统计的显着差异。特别是，扶手椅纳米带显示非常规的大电导波动相对于安德森本地化的电子。我们计算分析这两种类型的带的电导的完整分布。没有自由拟合参数，我们验证了我们的理论结果进行数值模拟无序锯齿形和扶手椅纳米带的实验可实现的长度和宽度。
2013-11-25 cond-mat.mes-hall
Weak localization and Raman study of anisotropically etched graphene antidots
我们研究了石墨烯纳米结构的晶体学蚀刻过程，其中锯齿形边缘可以选择性地制备。该过程涉及在820 ℃的氩气气氛中加热具有预定义的反点阵列图案的剥离的单层石墨烯样品，其选择性地去除位于扶手椅位点上的碳原子。原子力显微镜和扫描电子显微镜无法解析原子尺度上的结构。然而，弱本地化和拉曼测量-这两个探针谷间散射扶手椅边缘-表明，锯齿形区域相比，仅与氧基反应离子蚀刻制备的样品增强。
2013-10-09 cond-mat.mes-hall
Weak localization in transition metal dichalcogenide monolayers and their heterostructures with graphene
计算了掺杂过渡金属二硫属化物（TMDC）单分子膜电导率的干扰修正。由于谷结构和固有自旋轨道耦合（SOC）之间的相互作用，这些材料表现出丰富的弱局域化（WL）行为，这与传统金属或类似的二维材料（如石墨烯）在性质上不同。我们的结果也可以用来描述石墨烯/TMDC异质结构，其中SOC是在石墨烯片中诱导的。我们讨论了新的参数制度，超越现有的理论，并可以用来解释最近的实验，以评估SOC和无序的强度。此外，我们表明，一个面内塞曼场可以用来区分不同种类的SOC的WL的磁导率的贡献。
2019-04-14 cond-mat.mes-hall
Edge disorder induced Anderson localization and conduction gap in graphene nanoribbons
研究了边缘无序对石墨烯纳米带电导的影响。我们发现，只有非常温和的边缘无序是足以诱导的传导能隙，否则金属GNRs和电梯之间的电导不同的边缘几何形状的纳米带的任何差异。我们涉及到的导电间隙的形成，以明显的边缘无序诱导安德森型本地化，导致在边缘的状态密度的强烈增强，形成表面状的状态和通过带状物的导电路径的阻塞。
2008-05-28 cond-mat.mes-hall
Impurities and electronic localization in graphene bilayers
我们分析了具有Bernal堆积和低浓度吸附原子的双层石墨烯的电子性质。假设宿主双层位于衬底的顶部，我们考虑杂质仅吸附在上层的情况。我们将非磁性杂质描述为与碳的pz态杂化的单个轨道。分析了在垂直于层的栅电场存在和不存在时杂质掺杂对局域态密度的影响。我们在不同的区域寻找安德森局域化并估计局域化长度。在偏置系统中，强局域杂质态部分地填充了场致能隙。有趣的是，这些态的结构、分布和局域化长度依赖于场的极化。
2015-03-10 cond-mat.mes-hall
Quantum Transport in Chemically-modified Two-Dimensional Graphene: From Minimal Conductivity to Anderson Localization
一种有效的计算方法被用来探索化学改性（和随机无序）石墨烯基材料的电荷传输特性。利用紧束缚模型，通过第一性原理计算，构造了各种复杂形式的石墨烯的哈密顿量。这些原子模型进一步实施到一个真实的空间顺序N Kubo-Greenwood的方法，让访问的主要运输长度尺度（平均自由路径，本地化长度）作为缺陷密度和载流子能量的函数。一个广泛的调查进行了具体讨论的存在下，一个最小的半经典导电性和弱到强的本地化制度之间的交叉环氧化物杂质。在这里说明了一个现实的障碍模型的基础上的无障碍关系连接传输长度尺度的2D泛化。
2011-11-15 cond-mat.mes-hall
Temperature dependence of universal conductance fluctuation due to development of weak localization in graphene
研究了量子干涉对单层石墨烯电阻率的温度效应，实验结果表明，随着温度的降低，电导波动的幅度增大。我们发现，这种行为可以归因于非弹性散射（退相）率的降低，这增强了弱局部化（WL）校正电阻率。继之前的一份报告解释了通用电导波动（UCF）与WL之间关于栅极电压依赖性的关系（D. Terasawa等人，Phys. Rev. B 95 125427（2017）），我们提出单层石墨烯中UCF的温度依赖性可以通过WL理论来解释。
2017-09-06 cond-mat.mes-hall
Evolution of Microscopic Localization in Graphene in a Magnetic Field from Scattering Resonances to Quantum Dots
石墨烯是一种独特的二维材料，具有丰富的新物理和在电子器件中的应用前景。半整数量子霍尔效应和高载流子迁移率等物理现象严重依赖于与杂质/衬底的相互作用以及狄拉克费米子在实际器件中的局域化。我们在显微镜下研究这些相互作用，使用扫描隧道光谱（STS）的SiO2衬底上的剥离石墨烯在施加磁场。磁场强烈地影响石墨烯的电子行为;状态凝聚成定义明确的朗道能级，其局域化特征发生了戏剧性的变化。在零磁场中，我们探测到由衬底诱导的无序势产生的弱局域态。在强磁场中，二维电子气进入在无序势的势峰和势谷处形成的相互作用量子点网络。我们的研究结果展示了石墨烯的性质如何受到无序势的干扰;这一发现对石墨烯的物理和应用都至关重要。
2010-11-03 cond-mat.mes-hall
Imaging coherent transport in graphene (Part II): Probing weak localization
石墨烯开辟了量子传输研究的新途径，具有相干电子学的潜在应用。相干传输敏感地依赖于石墨烯样品中存在的微观无序的散射：沿着不同路径行进的电子波发生干涉，从而改变总电导。弱局部化是由波的相干后向散射产生的，而普遍的电导波动是由所有路径的求和产生的。在这项工作中，我们获得电导图像的弱本地化与液体He冷却的扫描探针显微镜，通过使用的尖端，以创建一个可移动的散射体在石墨烯设备。这种技术使我们能够调查相干传输与探针的大小可比的电子波长。图像的磁导\textit{vs.}尖端位置映射的影响，通过移动一个单一的散射体的障碍，揭示了电子干扰是如何修改的尖端扰动。在B=0的电导率的弱本地化倾角通过平均在不同位置的尖端创建的散射体的磁导轨迹。凹陷的宽度$ΔB_{WL}$产生在固定电荷密度下的电子相干长度$L_ϕ$的估计。这种“扫描散射体”方法提供了一种新的方式，通过直接扰动无序配置，创建这些干涉效应的石墨烯相干输运调查。
2010-01-29 cond-mat.mes-hall
Controlling the layer localization of gapless states in bilayer graphene with a gate voltage
实验中的门控双层石墨烯堆叠畴壁的拓扑无隙状态保护的无谷混合。在这里，我们研究这些状态下的栅极电压使用原子模型，这使我们能够阐明它们的起源。我们发现，栅极电位控制层本地化的两个状态，这取决于所施加的栅极电压的大小层之间的开关非平凡。我们还展示了如何通过分析层间碳键的形成，这些双层无隙状态产生的单层石墨烯带。在此基础上，我们提供了一个模型哈密顿解析解，它解释了层的本地化作为一个函数的比例之间的应用潜力和层间跳跃。我们的研究结果为电子器件中的无隙态的操纵开辟了一条途径，类似于拓扑绝缘体中的写入和读取存储器。
2017-09-22 cond-mat.mes-hall
Weak localization as a probe of intervalley coherence in graphene multilayers
本研究提出利用 Drude 电导率量子修正导致的弱局域化或弱反局域化磁电导特征，作为识别石墨烯多层中不破坏时间反演对称性的自发谷间相干序的确凿实验判据。
2023-12-18 cond-mat.mes-hall
Strong localization in a suspended monolayer graphene by intervalley scattering
在电荷中性点附近的高迁移率悬浮单层石墨烯中观察到零磁场下的栅诱导绝缘行为。通过当前退火技术初始清洁的石墨烯装置经历热压循环以允许短程杂质直接吸附在超清洁石墨烯表面上。吸附过程产生了强烈的温度和电场依赖行为的石墨烯器件的电导。观察到中性点附近的电导从30 K时的$e^2/h$附近降低到20 mK时的$\sim0.01~e^2/h$。从绝缘体到量子霍尔导体在$\approx0.4~T$内的直接过渡伴随着对称性破缺诱导的$ν=0,\pm1$平台，证实了谷间散射体的存在。
2021-02-13 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
Spin Relaxation in Weak Localization Regime in Multilayer Graphene Spin Valves
采用非局域磁电阻（NLMR）测量方法，研究了多层石墨烯（MLG）自旋阀器件中自旋弛豫时间的温度依赖性。从低于70 K的磁阻（MR）测量中观察到弱局域化（WL），表明载流子的相干传输。在相同的温度范围内，我们观察到的自旋弛豫时间和自旋扩散长度的大的增加，即使扩散常数Ds被抑制的WL。这表明，在相干电荷输运机制中，当电荷经历量子干涉效应时，MLG中的自旋弛豫时间可以显著延长。
2013-03-08 cond-mat.mes-hall
Weak localization measurements of electronic scattering rates in Li-doped epitaxial graphene
早期的实验表明，碱金属掺杂的石墨烯的掺杂原子显著改变了石墨烯的导电性，因为额外的载流子增强了导电性，而库仑散射抑制了导电性。然而，导电性探测了整体散射率，因此与长程库仑散射相关的主导通道将掩盖较弱的短程通道。我们提出了弱本地化测量的外延石墨烯与锂吸附原子，分别量化内和谷间散射率，然后比较该系统的预期率的紧束缚计算的测量。的intravalley率强烈增强Li沉积，符合库仑散射的Li吸附原子。谷间散射的同时增强的部分原因是额外的载流子在石墨烯与残余无序相互作用。但是在高Li覆盖率下测量的和计算的速率之间的差异可能表明吸附原子引起的对能带结构的修改超出了应用模型。最近在ARPES中观察到了类似的吸附原子诱导的石墨烯带的修饰，但对这些效应的完整理论理解仍在发展中。
2019-10-31 cond-mat.mes-hall
Localization and circulating currents in curved graphene devices
我们计算了含有圆形形变的石墨烯片的能谱和本征态。利用与时间无关的微扰理论，以形变的高度和宽度的比值为小参数，我们发现，由于曲率的各种状态的波函数获得独特的角度不对称性。我们证明了由曲率引起的赝磁场导致了循环几率电流。这些循环电流又产生局部\textit{real}磁场$\sim$ 100 $μ$ T，其可以使用当前技术测量。
2011-05-18 cond-mat.mes-hall
Tuning edge state localization in graphene nanoribbons by in-plane bending
石墨烯的电子性质受几何约束和应变的影响。我们研究了平面内弯曲的石墨烯纳米带的电子结构，其中限制和应变相结合的系统。为了了解它的电子性质，我们开发了一个紧束缚模型，具有较小的计算成本，是基于指数衰减的跳跃和重叠参数。使用这个模型，我们表明，锯齿形石墨烯纳米带的边缘状态是敏感的弯曲和开发一个有效的分散，可以描述的一维原子链模型。由于电子在边缘的速度与色散的斜率成比例，因此随着弯曲强度的增加，边缘态逐渐离域。
2015-08-20 cond-mat.mes-hall
Localization of charge carriers in monolayer graphene gradually disordered by ion irradiation
在普通大尺度石墨烯薄膜上制备了一系列微尺度单层石墨烯样品，并在不同剂量的C $^+$离子（能量为35 keV）辐照下研究了载流子的逐渐局域化。在高达4 T的磁场中的电导率和磁阻的温度依赖性的测量结果表明，在低无序，样品是在弱本地化和反本地化的制度。当电导率用变程跳跃机制描述时，无序度的进一步增加会导致强的局域化机制。随着温度的降低，观察到VRH从Mott制度到Efros-Shklovskii制度的交叉。在这两个政权的电导率的理论分析表明，与实验数据非常好的协议。
2015-05-14 cond-mat.mes-hall
Diffusion and localization in carbon nanotubes and graphene nanoribbons
我们研究了安德森无序影响下的碳纳米管和石墨烯带中的输运长度尺度。给出了任意结构量子线的态密度、弹性平均自由程和局域化长度的一般解析表达式。这些使我们能够分析整个能量范围内的电响应，包括范霍夫奇点周围的区域，传统上难以通过替代方法访问。与数值模拟的结果相比，我们表明，扩散和本地化的制度是很好地代表了在很宽的范围内的能谱的解析近似。该方法适用于金属和半导体纳米管和纳米带，但在锯齿形带的边缘状态附近发生故障。
2008-04-30 cond-mat.mes-hall
Weak localization on moiré superlattice in twisted double bilayer graphene
由扭曲堆积产生的莫尔超晶格具有多种物理性质。这些物理性质依赖于扭曲角，因此研究扭曲角依赖性对于深入理解莫尔超晶格中的物理现象是重要的。本文研究了扭曲双层石墨烯中弱局域化引起的负磁电阻随扭曲角的变化。谷间散射时间与谷内散射时间的比率，使用双层石墨烯的WL公式估计，倾向于随着扭转角的增加而减小。这一特点定性地解释了增强谷间散射由于谷间距离的减少在莫尔布里渊区（BZ）的TDBG。这表明，对于具有重构BZ的莫尔超晶格，TDBG中的WL发生。
2022-06-16 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
Weak localization and universal conductance fluctuations in large area twisted bilayer graphene
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Pohang University of Science and Technology（浦项科技大学）；Washington University in St. Louis（华盛顿大学圣路易斯分校）；National University of Singapore（新加坡国立大学）
研究大区域扭双层石墨烯中的扩散磁输运，首次发现弱局域化现象，通过提取相相干长度和谷间散射长度确定德相位由电子-电子散射引起，谷间散射由点缺陷引起，并在9°样品中观测到通用电导波动。
2026-04-27 cond-mat.mes-hall
Weak localization in monolayer and bilayer graphene
我们描述了弱局域化校正超薄石墨烯薄膜的电导率，考虑到无序散射和费米面的三角翘曲的影响。一个可能的表现形式的手性性质的电子在本地化性能受到阻碍的三角翘曲，导致在单层石墨烯和弱本地化的弱反本地化效应在双层石墨烯的抑制。谷间散射由于原子尖锐的散射体在一个现实的石墨烯片或在一个狭窄的线的边缘往往恢复弱的本地化，导致在两种材料中的负磁阻。
2009-03-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Weak Localization and Transport Gap in Graphene Antidot Lattices
我们在单层石墨烯中制造并测量了晶格周期低至90 nm的反点晶格。在大周期晶格中，观察到了定义明确的量子霍尔效应。当反点间距变小时，量子霍尔效应随着几何尺寸效应逐渐消失。在反点之间具有窄收缩的晶格表现为纳米带的网络，显示出高电阻状态和狄拉克点周围几mV的输运间隙。我们观察到明显的弱磁致电阻的本地化，表明强烈的谷间散射的antidot边缘。在低温下，相相干路径的面积由晶胞尺寸限制，因此晶格的每个晶胞充当弹道腔。
2009-09-16 cond-mat.mes-hall
Marginally Self-Averaging One-Dimensional Localization in Bilayer Graphene
场可调带隙、拓扑边缘态和能带结构中的谷的组合使得绝缘双层石墨烯成为独特的局域化系统，其中无量纲电导g的标度律在很大程度上仍未被探索。在这里，我们表明，在ln g与不同的化学势的相对波动，在强绝缘双层石墨烯（BLG）衰减近几何通道长度高达L/ $ξ$ ${\approx}$ 20，其中$ξ$是本地化长度。这种“边际”自平均，以及相应的依赖<ln g>于L，表明在强带隙的BLG中的传输沿着严格的一维通道发生，其中发现$ξ$ ${\approx}$ 0.5 ${\pm}$ 0.1 $μ$ m比从体带隙预期的长得多。我们的实验揭示了一个非平凡的本地化机制，在有间隙的BLG，沿鲁棒的边缘模式的运输。
2019-02-20 cond-mat.mes-hall
Anderson localization in two-dimensional graphene with short-range disorder: One-parameter scaling and finite-size effects
我们研究了安德森局域化在石墨烯与短程无序使用实空间Kubo-Greenwood方法实现的图形处理单元。短程无序的两种模型，即安德森在位无序模型和空位缺陷模型，被认为是。对于具有Anderson无序的石墨烯，使用实空间Kubo-Greenwood形式主义计算了具有各种无序强度、边缘对称性和边界条件的准一维系统的局域化长度，显示出与独立传输矩阵计算的良好一致性和优越的计算效率。利用这些数据，我们证明了局部化长度的单参数标度理论的适用性，并提出了一个解析表达式的标度函数，这提供了一个可靠的方法来计算二维局部化长度。这种方法被发现是一致的，与另一种广泛使用的方法，其中涉及的二维局域化长度的弹性平均自由程和半经典电导率。当系统宽度小于或等于弹性平均自由程时，电荷中性点处的反常行为被认为是由有限尺寸效应引起的.我们还证明了在计算局域区域的二维电导率时的有限尺寸效应，并证明了可以从数值上提取出与单参数标度理论一致的重整化群β函数.对于空位无序的石墨烯，我们表明，建议的局域化长度的标度函数也适用。最后，我们讨论了在计算电荷中性点附近的半经典电导率时，由于共振态的存在而引起的一些不确定性。
2014-06-30 cond-mat.mes-hall
Interplay between interferences and electron-electron interactions in epitaxial graphene
我们通过分析低温电导率，分离了在4 H-SiC衬底的C面上生长的外延石墨烯器件中的局部化和相互作用效应。弱本地化和反本地化提取在低磁场，消除后的几何磁阻和扣除的磁场依赖的Drude电导率。在较高的磁场中提取电子-电子相互作用校正，其中局部化效应消失。这两种现象都很弱，但规模很大，数量级相同。如果与二氧化硅上的石墨烯相比，则外延石墨烯上的电子电子相互作用不会因SiC衬底的较大介电常数而显著降低。
2011-04-28 cond-mat.mes-hall
Transport and quantum coherence in graphene rings: Aharonov-Bohm oscillations, Klein tunneling and particle localization
通过模拟介观，环形石墨烯结构的量子输运，我们解决各种量子相干性和干涉现象。首先，穿透石墨烯环的垂直磁场在普遍电导波动之上引起电导中作为磁通量的函数的Aharonov-Bohm振荡。在非常高的通量下，干涉得到抑制，量子霍尔边缘通道发展。第二，将静电势施加到环臂之一，$nn'n$ -或$npn$ -结可以通过由于正常隧穿或克莱因隧穿的粒子传输来实现。在后一种情况下，Aharonov-Bohm振荡减弱光滑的障碍。第三，如果潜在的无序开始起作用，Aharonov-Bohm和Klein隧道效应的速率都会下降，直到粒子局域化的时候。
2017-12-15 cond-mat.mes-hall
Wigner localization in a graphene quantum dot with a mass gap
尽管未屏蔽的库仑相互作用接近电荷中性，但石墨烯中的相对论性无质量电子据称表现为非相互作用粒子。这个悖论的一个线索是，相互作用和动能都以相同的方式与粒子密度成比例。相反，在非相对论电子的稀气体中，不同的标度驱动向维格纳晶体的跃迁。在这里，我们表明，狄拉克电子在石墨烯量子点的质量间隙本地化的La维格纳的设备参数的现实值。我们的理论证据依赖于通过相互作用哈密顿量的精确对角化获得的多体观测值，这使我们能够考虑所有的电子相关。我们预测Wigner局域化的实验特征是填充序列的四重周期性的抑制和激发能的猝灭，这两个特征都可以通过库仑阻塞光谱来获得。我们的研究结果与其他碳基纳米结构表现出的质量差距。
2014-09-15 cond-mat.mes-hall
Weak localization scattering lengths in epitaxial, and CVD graphene
使用通过在SiC上外延生长和在薄金属膜上CVD生长产生的器件，研究了石墨烯中的弱局域化作为载流子密度在从1 x $10^{11}$\，cm $^{-2}$到1.43 x $10^{13}$ \，cm $^{-2}$的范围内的函数。理论分析了散射长度L $_φ$、L $_i$和L $_*$与载流子密度的关系.我们发现没有显着的L $_φ$的载流子依赖性，一个弱的降低L $_i$随着载流子密度的增加，刚刚超过一个大的标准误差，和n $^{-\frac{1}{4}}$ L $_*$的依赖性。我们证明了在较小的器件中需要低至0.01nA的电流，以避免在测量电导率的量子校正时出现热电子伪影。
2013-05-10 cond-mat.mes-hall
Phase Coherent Transport in Graphene Nanoribbons and Graphene Nanoribbon Arrays
我们已经在实验上研究了量子干涉校正石墨烯纳米带的电导率在温度下降到20 mK研究弱局域化（WL）和普遍电导波动（UCF）。由于在毫开尔文温度下的单个纳米带中，UCF强烈地掩盖了弱局域化特征，因此我们采用门平均和系综平均来抑制UCF。这使我们能够在所有温度下从WL和UCF两者提取相位相干长度。高于1K，相位相干长度由于奈奎斯特散射而被抑制，而在低温下，我们观察到相位相干长度在几百纳米处饱和，这超过了带宽度，但保持低于通常在块状石墨烯中发现的值。为了更好地描述在高温下的实验，我们扩展了石墨烯中的一维弱局域化公式，该公式是在强谷间散射的限制下推导出来的，以包括所有弹性散射率。
2012-09-24 cond-mat.mes-hall
Imaging the localization of the quasi-bound states in graphene antidots
我们考虑电荷输运通过一个有限的石墨烯片与圆形antidot定义在其中心。薄片连接到薄的金属扶手椅纳米带，研究覆盖了中性点附近的能量范围。我们解决了散射问题，使用紧束缚哈密顿量，发现系统的电导是非零的只有近窄共振，准约束在整个腔或antidot本身。我们证明了扫描探针技术可以用于确定状态是否是本地化的反点或在整个腔的目的。我们指出，潜在的扰动的共振的位置和位移的散射概率密度的本地化有关。当探针引入的扰动干扰反点内的电流涡旋时，共振寿命既可以减少也可以增加。
2014-07-02 cond-mat.mes-hall
Spectral butterfly and electronic localization in rippled-graphene nanorribons: mapping onto effective one-dimensional chains
我们报告了一个精确的映射到一维有效链，紧束缚哈密顿电子在扶手椅和锯齿形石墨烯纳米带与任何单轴波纹。这种映射用于研究单轴周期性波纹的影响，考虑到$π$轨道之间的相对取向变化。这种效应对于短波长波纹很重要，而对于长波波纹，系统的行为几乎与应变石墨烯相似。频谱具有复杂的性质，类似于具有丰富本地化行为的Hofstadter蝴蝶。在费米能级和色散带的间隙进行了观察，以及。频谱的复杂特征是由于有效一维系统的准周期或周期性质而产生的。这些系统的一些特点是可以理解的考虑弱耦合二聚体。这种二聚体的本征能是高度简并的，并且波纹的净效应可以被看作是分裂能谱的扰动势。通过对几种特殊情况的分析，来理解这种特征。
2015-07-21 cond-mat.mes-hall
Anderson localization of light in disordered superlattices containing graphene layers
我们从理论上研究了光在由石墨烯层和介质层构成的一维无序超晶格中的传播和安德森局域化。在石墨烯材料参数（例如{ \it}）上引入无序，费米能量）或电介质叠层的宽度。我们推导出的本地化长度$ξ$的解析表达式，并将其与使用传输矩阵技术的数值模拟进行比较;一个非常好的协议被发现。我们表明，石墨烯的存在可能会强烈衰减的恶意离域Breswter模式，并在起源的$ξ$对频率的周期性依赖，在通常的渐近衰减，$ξ\propto ω^{-2}$。通过揭示石墨烯对光的安德森局域化的影响，我们为石墨烯基无序光子器件在太赫兹光谱范围内的新应用铺平了道路。
2015-09-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Flat band localization in twisted bilayer graphene nanoribbons
本研究通过缩放紧束缚模型分析魔角附近扭曲双层石墨烯纳米带的电子结构，发现边缘平带局域化对锯齿型和扶手椅型边缘终止高度敏感，并揭示了体态平带对边界变化的不敏感性。
2023-09-12 cond-mat.mes-hall
Transport Length Scales in Disordered Graphene-based Materials: Strong Localization Regimes and Dimensionality Effects
我们报道了无序二维石墨烯和石墨烯纳米带中量子输运的数值研究。通过使用久保和Landauer的方法，在扩散（平均自由程，电荷迁移率）和本地化制度（本地化长度）的运输长度尺度计算，假设一个短程无序（安德森型）。与定域标度理论一致，发现电子系统在零温极限下经历常规的安德森局域化。在弱无序带的本地化长度被发现不同的两个数量级，这取决于它们的边缘对称性，但总是保持几个数量级小于那些计算为2D石墨烯相同的无序强度。这精确地指出了传输维度和边缘效应的作用。
2008-01-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Epitaxial graphene morphologies probed by weak (anti)-localization
我们展示了弱场磁导如何可以用作表征从碳化硅的C或Si面生长的外延石墨烯样品的工具，其迁移率范围为120至12000 cm ^2/（V.s）。根据生长条件的不同，我们观察到反本地化和/或本地化，可以理解为与量子干涉有关的弱本地化。推断的特征扩散长度与扫描隧道显微镜和描述石墨烯的“纯”单层和双层的理论模型一致[MacCann等人，.物理修订版信函97，146805（2006）]。
2013-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain- and Adsorption-Dependent Electronic States and Transport or Localization in Graphene
本章概括了单轴应变和吸附对石墨烯中的电子状态和电荷传输或本地化的影响的结果与不同配置的缺陷（点缺陷）：共振（中性）吸附原子无论是含氧或含氢的分子或官能团，空位或取代原子，带电杂质原子或分子，和扭曲。为了观察石墨烯-吸附分子体系的电子性质，我们应用电子顺磁共振技术在较宽的温度范围内对氧化石墨烯进行了研究，为了解其他活性炭的电输运性质奠定了良好的基础。应用技术允许观察可能的金属-绝缘体过渡和吸附泵效应，以及与粒状金属模型的结果进行讨论。电子和输运性质的计算紧束缚模型的框架内，随着Kubo-Greenwood量子力学形式主义。根据电子密度和类型的网站，相关的和有序的吸附物的电导率被发现是提高了几十倍，相比，他们的随机分布的情况下。对于单轴应变的石墨烯，点缺陷的存在根据其配置抵消或有助于带隙开放。在缺陷有序化和锯齿形变形同时作用的情况下，带隙行为与应变呈非单调关系。本地化的载流子（自旋）的量被发现与负责形成的势垒，反过来，本地化效果的吸附中心的内容。石墨烯边缘的物理和化学状态，特别是在沿其中之一的单轴应变下，在石墨烯基材料中的电输运现象中起着至关重要的作用。
2017-12-09 cond-mat.mes-hall
Four-terminal voltage fluctuations in disordered graphene nanoribbons: Anderson and anomalous localization effects
本文研究了四端构型下无序石墨烯纳米带的电压涨落，发现其随探针间距振荡并取决于耦合强度，且锯齿型和扶手椅型纳米带在Fermi energy附近分别表现出Anderson localization和反常局域化，导致两者电压统计特性不同。
2024-11-13 cond-mat.mes-hall
Electronic localization in small-angle twisted bilayer graphene
接近一个神奇的角度，扭曲的双层石墨烯（TBLG）系统表现出孤立的平面电子带，因此，强电子局域化。因此，TBLG已成为理想的平台，探索超导性，相关绝缘态，磁性，量子化的反常霍尔态在减少的维度。在阈值扭转角（$\sim$ $1.1^\circ$）以下，TBLG超晶格经历晶格重构，导致呈现显著原子取向的周期性莫尔结构。利用紧束缚框架，本研究表明超晶格重构显著影响小角TBLG的电子结构。在$\sim$ $1.1^\circ$的第一魔角被发现是一个关键的情况下，提出全球最大化的电子本地化，从而分离重建TBLG成两类具有明显不同的电子特性。虽然低能量狄拉克费米子仍然保留在大扭曲角$> 1.1 ^\circ$，小角度（$\lesssim 1.1^\circ$）TBLG系统呈现出共同的特点，如大的空间变化和强的电子局域化观察到的不利的AA堆叠区域。然而，对于小于$1.1 ^\circ$的小扭转角，局部AA区域的相对贡献逐渐减小，从而排除了进一步魔角的出现，与现有的实验证据非常一致。
2021-05-08 cond-mat.mes-hall
Localizing fractional quasiparticles on graphene quantum hall antidots
我们报道了分数量子霍尔准粒子在石墨烯反量子点上的局域化。通过研究量子点上局域QH边缘模的相干隧穿，我们测量到QH准粒子电荷在分数填充$ν= \pm 1/3$时近似为$\pm e/3$。石墨烯中的狄拉克光谱允许大的能量尺度和鲁棒的准粒子局部化对抗热激发。分数阶准粒子在量子氢反点上的局域化能力为实现任意子编织和新型量子电子学带来了很好的机会。
2020-10-22 cond-mat.mes-hall
Anomalous interfacial electron transfer kinetics in twisted trilayer graphene caused by layer-specific localization
界面电子转移（ET）反应是电能和化学能相互转换的基础。开创性的实验表明，ET率取决于费米狄拉克分布的电子态密度（DOS）的电极，形式化的马库斯Hush Chidsey（MHC）模型。在这里，通过控制层间扭曲在定义良好的trilayergraphene摩尔，我们表明，ET率是惊人的依赖于电子定位在每个原子层，而不是整体DOS。莫尔电极固有的大程度的可调谐性导致局部ET动力学，其在仅三个原子层的不同构造上的范围超过三个数量级，甚至超过块状金属的速率。我们的研究结果表明，除了合奏DOS，电子本地化是至关重要的，在促进界面ET，与理解的起源高界面反应性通常表现出的缺陷在电极电解质界面的影响。
2023-03-16 cond-mat.mes-hall
Theory of electronic and spin-orbit proximity effects in graphene on Cu(111)
利用密度泛函理论研究了吸附在Cu（111）表面的石墨烯的轨道邻近效应和自旋轨道邻近效应。邻近效应主要由石墨烯$π$和铜d轨道的杂化引起。我们的电子结构计算与实验观察到的特征吻合得很好。我们进行了石墨烯-Cu（111）距离依赖性研究，通过将DFT结果拟合到稳健的低能模型哈密顿量来获得邻近轨道和自旋轨道耦合参数。我们发现一个很强的距离依赖性的Rashba和内在的接近诱导的自旋-轨道耦合参数，这是在meV和数百个$μ$ eV的范围内，分别为实验相关的距离。石墨烯的狄拉克光谱也表现出近似轨道间隙，约为20 meV。此外，我们发现一个带反转的石墨烯状态伴随着一个重新排序的自旋和赝自旋状态，当石墨烯被压向铜。
2016-01-11 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit coupling in a graphene bilayer and in graphite
采用紧束缚模型和原子内LS耦合研究了双层石墨烯和石墨中的内禀自旋轨道相互作用。双层石墨烯和石墨中的自旋-轨道相互作用比单层石墨烯中的相互作用大约一个数量级，这是由于层间跳跃混合了π和σ带。它们的值在0.1 - 1 K的范围内。自旋-轨道耦合在双层石墨烯中打开了一个间隙，并且它也产生了两个边缘模式。在正交石墨中，自旋轨道耦合最大，为1-4K，没有反转中心。
2010-03-08 cond-mat.mes-hall
Symmetry Classes in Graphene Quantum Dots: Universal Spectral Statistics, Weak Localization, and Conductance Fluctuations
通过电导和能级统计，研究了石墨烯量子点的对称性分类，包括开态和闭态。对于晶格的突然终止，这些性质很好地描述了标准的正交和酉系综。然而，对于光滑的质量限制，与子晶格和谷自由度相关的特殊时间反演对称性是至关重要的：它们导致块对角哈密顿算子和散射矩阵，即使在零磁场下，块也属于酉对称类。虽然这种结构的效果是清楚地看到在开放的点的电导，它被抑制在封闭的点的光谱统计，因为谷间散射时间是短于所需的时间，以解决在封闭的系统中的水平间距，但长于逃逸时间的开放系统。
2008-08-07 cond-mat.mes-hall
