Silicon intercalation into the graphene-SiC interface
在这项工作中，我们使用LEEM，XPEEM和XPS来研究在石墨烯-真空界面处的过量Si如何在高温下重新排序。我们表明，在室温下沉积在SiC（000['1]）上生长的多层石墨烯薄膜上的硅在加热至1020以上的温度时迅速扩散到石墨烯-SiC界面。在一系列沉积中，我们已经能够将~ 6 ML的Si插入石墨烯-SiC界面中。
2011-11-12 cond-mat.mes-hall
Stacking domains in graphene on silicon carbide: a pathway for intercalation
碳化硅（SiC）上的石墨烯在未来的石墨烯电子应用中具有巨大的潜力，因为它可以在晶圆级上获得，并且可以通过将各种原子插入石墨烯/SiC界面来定制其特性。然而，目前尚不清楚原子如何在这种广泛使用的嵌入过程中穿过不可渗透的石墨烯层。在这里，我们证明，与目前的共识相反，SiC上的石墨烯层是不均匀的，而是由不同的晶体堆叠域组成。我们表明，这些畴是在生长过程中本质上形成的，并且畴之间的位错主导了（脱）插层动力学。定制这些位错网络，例如通过衬底工程，将增加对嵌入过程的控制，并可能为二维超结构中的拓扑和相关电子现象开辟一个运动场。
2018-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene on the carbon face of SiC: electronic structure modification by hydrogen intercalation
已经表明，SiC（0001）（2{ \times }2）C表面上的第一C层已经表现出石墨烯样的电子结构，在狄拉克点附近具有线性π带。实际上，由于吸附原子/再平衡电荷转移机制，具有Si吸附原子和C再平衡结构的（2{ \times }2）C重构有效地钝化SiC（0001）表面。在这里，我们使用密度泛函理论计算来研究界面改性对石墨烯层的影响。我们考虑的修改是从扫描隧道显微镜观察到的原生界面缺陷的启发。每个4 { \times } 4 SiC单元（5 { \times } 5石墨烯单元）引入一个H原子，以使restatom悬挂键饱和并阻碍吸附原子/restatom电荷转移。因此，石墨烯层掺杂有来自衬底的电子，并且与吸附原子状态的相互作用略微增加。因此，原生界面缺陷可能在C终止的SiC衬底上的掺杂机制中发挥重要作用。我们还得出结论，一个有效的钝化的C面的SiC的H需要一个完整的去除重建。否则，与Si封端的SiC衬底不同，界面处H的存在将增加石墨烯/衬底相互作用。
2011-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamics and kinetics of H adsorption and intercalation for graphene on 6H-SiC(0001) from first-principles calculations
先前的实验观察H嵌入在SiC表面上的石墨烯激发澄清的配置稳定性和动力学过程相关的嵌入。从第一性原理密度泛函理论（DFT）计算，我们分析了H吸附和嵌入石墨烯在6 H-SiC（0001）表面，其中该系统包括两个单原子厚的石墨烯层：顶层石墨烯（TLG）和底层的缓冲层石墨烯（BLG）上的终端Si层。我们的化学势分析表明，在低H覆盖范围内（由一个足够大的超级电池内的单个H原子描述），嵌入到TLG和BLG之间的画廊，或BLG下面的画廊，是更有利的吸附比顶部的TLG。然而，插入TLG和BLG之间的廊道是最有利的。我们得到的能量势垒约为1.3 eV和2.3 eV的H原子扩散TLG上和下，分别。从TLG上的一个步骤附近的能量景观的附加分析，我们评估如何容易一个客体H原子的TLG平台上可以直接穿透TLG到画廊之间的TLG和BLG与跨越TLG步骤访问画廊。我们还进行了DFT计算较高的H覆盖揭示了移动的可插层的H下面的BLG，以及表征的变化与H覆盖层间距。
2021-10-13 cond-mat.mes-hall
Li-intercalated Graphene on SiC(0001): an STM study
利用扫描隧道显微镜（STM）和低能电子衍射（LEED）对锂（Li）对碳化硅（SiC）上石墨烯的影响进行了系统的研究。我们研究了锂沉积在外延单层石墨烯和缓冲层表面上的Si面的SiC。在室温下，Li立即插入SiC衬底和缓冲层之间的界面，并将缓冲层转变为准自立式石墨烯。这一结论得到了LEED和STM证据的证实。我们表明，通过SiC台阶网站或石墨烯缺陷发生插层。我们得到了一个很好的定量之间的协议的数量的Li原子沉积和可用的Si键的SiC晶体的表面上的数量。通过STM分析，我们能够确定在SiC衬底和缓冲层之间的界面处由Li嵌入引起的层间距离。
2017-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Na-intercalation compounds and Na-ion batteries
本文回顾钠离子电池的发展历史与近期进展，系统讨论钠插层化合物的几何结构、能带结构、态密度和空间电荷分布等基本物理与电子性质，并展望其作为下一代电池的潜力。
2022-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Two-dimensional superconductivity of the Ca-intercalated graphene on SiC: vital role of the interface between monolayer graphene and the substrate
Ca的插入为SiC上石墨烯的超导电性开辟了一条道路。然而，原子和电子结构对超导性至关重要，仍在讨论中。我们发现单层石墨烯和SiC衬底之间的界面的超导性的重要作用。在Ca-嵌入过程中，在界面处，终止SiC的碳层通过SiC的Ca-终止而变为石墨烯（单层石墨烯变为双层），其中诱导比独立模型更多的载流子。然后，Ca被插入石墨烯层之间，其显示出超导电性，更新的临界温度（$T_{C}$）高达5.7 K。另外，$T_{C}$与正常态电导率的关系是不寻常的，呈“圆顶状”。这些发现超出了简单的C6 CaC 6模型，其中s波BCS超导性的理论预测。本工作提出了一个在SiC上的石墨烯的嵌入诱导的超导电性的一般图片，并阐明了由其他嵌入物诱导的超导电性的潜力。
2021-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Confinement Epitaxy of Large-Area Two-Dimensional Sn at the Graphene/SiC Interface
Chemnitz University of Technology（开姆尼茨工业大学）；Research Center for Materials, Architectures and Integration of Nanomembranes (MAIN)（纳米膜材料、架构与集成研究中心）
通过二维锡插层在石墨烯/碳化硅界面实现大面积准自由站立单层石墨烯，揭示扩散驱动机制并提供应变工程新自由度。
2026-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Splitting of Folded Dirac Bands in Kekulé-ordered Graphene with Eu Intercalation
本文通过在石墨烯/SiC界面插层Eu形成Kekulé有序结构，结合ARPES与DFT发现Kekulé序折叠Dirac锥并与Eu 4f局域磁矩强耦合，导致折叠Dirac带巨劈裂，为石墨烯自旋电子学应用开辟新途径。
2025-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High Van Hove singularity extension and Fermi velocity increase in epitaxial graphene functionalized by gold clusters intercalation
在缓冲层和SiC（0001）上的外延石墨烯的石墨烯单层之间的金嵌入导致簇的准独立小聚集体的形成。角分辨光电子能谱测量表明，这些簇保留了石墨烯准粒子的线性分散，并令人惊讶地增加了它们的费米速度。它们还通过没有电荷转移的强延伸强烈地修改了范霍夫奇点（VH）周围的石墨烯的能带结构。这一结果提供了一个新的洞察的作用，嵌入剂在重整化的裸电子能带结构的石墨烯通常观察到的石墨和石墨烯层间化合物。
2012-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
From stripes to hexagons: strain-induced 2D Pb phases confined between graphene and SiC
本研究利用多种表征技术探究石墨烯与SiC间的Pb插层过程，发现局域覆盖度调控下基底钉扎与应变的相互作用可形成条纹、六边形等不同二维Pb相，为低维材料应变调控及石墨烯平台应用提供新依据。
2025-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Revealing the atomic structure of the buffer layer between SiC(0001) and epitaxial graphene
在SiC（0001）表面（SiC的硅面）上，通过从衬底升华Si来获得外延石墨烯。石墨烯膜通过富碳界面层（下文称为缓冲层）与本体分离，富碳界面层部分地共价结合到衬底。它的结构和电子性质目前正在讨论中。在目前的工作中，我们报告的扫描隧道显微镜（STM）研究的缓冲层和准独立的单层石墨烯（QFMLG），这是通过脱耦合的缓冲层从SiC（0001）衬底通过插氢。缓冲层的原子分辨率STM图像显示，在该界面层的周期性结构内，原子的排列在拓扑上与石墨烯相同。插氢后，我们表明，所得到的QFMLG是从周期性的缺陷，并提出了没有可检测的缺陷网站。
2013-08-02 cond-mat.mes-hall
Liquid metal intercalation of epitaxial graphene: large-area gallenene layer fabrication through gallium self-propagation at ambient conditions
本文提出一种在环境条件下通过液态镓插层外延石墨烯制备大面积gallenene薄膜的方法，揭示了镓自蔓延机制及异质结构相互作用，为晶圆级二维材料的可控制备提供了新途径。
2020-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intercalated Rare-Earth Metals under Graphene on SiC
稀土金属（$RE$ = Eu、Dy和Gd）的嵌入通过在碳化硅（SiC）上生长的石墨烯上沉积$RE$金属并通过随后在高温下退火以促进嵌入来实现。薄膜的STM图像显示，石墨烯层是无缺陷的，并且每个插层金属具有不同的成核模式。嵌入的Eu形成位于莫尔图案的顶点上的纳米团簇，而Dy和Gd形成随机分布的纳米团簇。插层膜的X射线磁性圆二色性（XMCD）测量揭示了这些$RE$的纳米团簇的磁性。此外，从XMCD中提取的磁矩的场依赖性和温度依赖性表现出顺磁性行为，其磁矩通常小于由布里渊函数预测的那些。在暴露于空气数月后，将$RE$ -氧化物的XMCD测量与石墨烯下的插层$RE$的那些进行比较，表明石墨烯膜保护这些插层剂免受氧化。
2018-11-14 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport Properties of Quasi-Free Standing Epitaxial Graphene Bilayer on SiC: Evidence for Bernal Stacking
我们研究了SiC上的准独立外延石墨烯双层的磁输运性质，该石墨烯双层是通过在Ar中的大气压石墨化，然后通过H $_2$插层而生长的。在电荷中性点的纵向电阻表现出绝缘行为，它遵循的温度依赖性与可变范围跳跃运输在带隙状态一致。在垂直磁场中，我们观察到了填充因子为4倍（$ν$）的量子霍尔态（QHS），以及在$ν=0$和$ν=6$的破谷对称性QHS.这些结果明确地表明，在SiC的Si面上生长的准自立式石墨烯双层表现出Bernal堆叠。
2011-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of gold cluster intercalation in graphene: stationary waves and modified QPI features
Université Paris Saclay, CNRS, CEA, Institut de Physique Théorique（巴黎萨克雷大学）；Institut de Sciences des Matériaux de Mulhouse, CNRS-UMR 7361 Université de Haute Alsace（米卢斯材料科学研究所）；Université Paris Saclay, CNRS, Laboratoire de Physique des Solides（巴黎萨克雷大学）
该研究解释了SiC上外延石墨烯的金插层产生的驻波和M点附近QPI特征，通过T矩阵处理的环形散射体模型，其结果与FT-STS测量及实空间驻波、局域态密度对比度的实验观察一致。
2026-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-independent energy gap in non-covalently intercalated bilayer graphene on SiC(0001)
我们的第一性原理计算表明，通过过渡金属或碱金属的非共价插层，可以在SiC（0001）上的外延石墨烯中设计约0.12-0.25 eV的能隙，但源于不同的机制。前者是由于金属感应垂直电场和相互作用的综合作用，而后者则是由于内建电场的作用。该方案的一个很大的优点是，间隙尺寸几乎与高达1V/nm的栅极电压无关，从而保留了当被配置为场效应晶体管时调节石墨烯的费米能级的电手段。鉴于最近在插层石墨烯的实验技术方面取得的进展，我们的研究结果提供了一种将石墨烯与当前半导体工业结合起来的实用方法。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Correlation between morphology and transport properties of quasi-free-standing monolayer graphene
研究了不同温度下氢嵌入形成的准自支撑单层石墨烯（QFMLG）的形貌，并讨论了其与输运性质的关系。通过扫描隧道显微镜在600 ° C和800°C下形成的QFMLG上观察到石墨烯-衬底界面处不完全氢嵌入对应的特征。它们作为带电杂质有助于载流子散射。在1000°C时，SiC衬底中出现空洞和石墨烯的褶皱，使载流子迁移率显著降低。
2014-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Approaching magnetic ordering in graphene materials by FeCl$_3$ intercalation
我们展示了用FeCl $_3$在4 H-SiC上生长的大面积（1 cm $^2$）外延少层石墨烯的成功插层。在嵌入时，该系统的电阻率在室温下从平均值$\approx 200 \ Ω/sq$下降到$\approx 16 \ Ω/sq$。磁导显示出具有石墨烯狄拉克费米子典型的温度依赖性的弱局部化特征，证明了构成FeCl $_3$插层结构的每个碳层的平行空穴气体的去耦。相位相干长度（$\approx 1.2 μ$ m，280 mK）仅在高于嵌入层中的2-D磁有序的温度下快速减小，而在低于FeCl $_3$分子平面之间的反铁磁有序的温度下趋于饱和，这为石墨烯的极端二维极限中的磁有序提供了第一个证据。
2015-06-16 cond-mat.mes-hall
Rubidium intercalation in epitaxial monolayer graphene
本研究利用多技术手段系统考察SiC(0001)外延单层石墨烯下的Rb插层，揭示其有序相结构、n型掺杂效应及高温可逆演化。
2025-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Momentum microscopy of Pb-intercalated graphene on SiC: charge neutrality and electronic structure of interfacial Pb
插层是用于定制外延石墨烯的电子结构的已建立的技术。此外，由于界面量子限制，它能够合成与其体版本相比具有独特物理特性的元件的不稳定的二维（2D）层。在这项工作中，我们提出了均匀的Pb插层准独立单层石墨烯在SiC上，这证明是基本上是电荷中性的，具有前所未有的$p$型载流子密度，只有$(5.5\pm2.5)\times10^9$ cm $^{-2}$。通过动量显微镜探测整个第一表面布里渊区的低能电子结构，我们清楚地辨别出与界面处的金属2D-Pb相关的附加带。低能电子衍射进一步揭示了相对于石墨烯的$10\times10$莫尔超周期性，其对应物不能在可用的能带结构数据中直接识别。我们的实验证明了重元素超导体的二维层间限制和相关的能带结构形成，为石墨烯/SiC界面处的强自旋轨道耦合效应甚至二维超导性铺平了道路。
2022-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Revealing the electronic band structure of trilayer graphene on SiC: An angle-resolved photoemission study
近年来，三层石墨烯由于其堆叠和电场依赖的电子性质而引起了广泛的关注。然而，一个直接的和良好的解决其能带结构的实验可视化尚未报道。本文利用角分辨光电子能谱（ARPES）数据，高分辨率地研究了在α-SiC（0001）和β-SiC（111）上通过氢嵌入获得的三层石墨烯的电子能带结构。紧束缚计算得到的电子带拟合的实验数据，以提取Bernal和菱面体堆叠三层的原子间跳跃参数。低能电子显微镜（LEEM）的测量表明，三层域延伸超过几十平方微米的面积，这表明利用这种材料在电子和光子器件的可行性。此外，我们的研究结果表明，在SiC衬底上的菱面体堆叠三层的发生率显着高于天然块状石墨。
2014-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Flat band and Lifschitz transition in long-range ordered supergraphene obtained by Erbium intercalation
无色散能带是一种特殊的性质，随着新的光、磁、电性质的出现而受到越来越多的关注。在这里，我们报告的石墨烯超结构的n-掺杂的Lifshitz过渡，并表现出一个平坦的带，通过有序的铒插入单层石墨烯和SiC（0001）之间获得的第一个观察。STM实验揭示了大的石墨烯区域，其特征在于具有1.40 nm的晶格参数的长程有序的六方超结构，相对于原始晶格旋转19度。角分辨光电子能谱学测量表明，该石墨烯结构表现出具有完美线性色散的狄拉克锥，以及在费米能级下的-1.72 eV +/-0.02处的狄拉克点，这是仅通过插层获得的最高掺杂水平之一。费米面测量表明，已经达到了Lifshitz转变，并在M点附近产生了宽的平坦带。我们认为这种能带结构的改变是诱导的自旋-轨道耦合的结果。这个系统提供了一个操场，研究一个新的磁介导的π带状态之间的相互作用，并在费米能级的发散态密度。
2022-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnesium-intercalated graphene on SiC: highly n-doped air-stable bilayer graphene at extreme displacement fields
我们使用角分辨光电子能谱研究双层石墨烯在高n掺杂和极端位移场的电子结构，通过在碳化硅上插入外延单层石墨烯与镁形成准独立的双层石墨烯镁终止碳化硅。角分辨光电子能谱表明，镁嵌入后，单层外延石墨烯的单一无质量狄拉克带转化为准独立双层石墨烯的特征大量双带狄拉克光谱。使用简单的紧密结合模型的光谱分析表明，镁嵌入导致2.1 $\times$ × 10 $^{14}$ cm $^{-2}$的n型掺杂，产生2.6 V/nm的极高位移场，在狄拉克点处打开0.36 eV的相当大的间隙。这进一步证实了密度泛函理论计算的准独立的双层石墨烯上的镁封端的碳化硅，显示出类似的掺杂水平，位移场和带隙。最后，镁插层样品对环境条件具有令人惊讶的鲁棒性;在空气中暴露30分钟后，未观察到电子结构的显著变化。
2020-08-27 cond-mat.mes-hall
Homogeneous Large-area Quasi-freestanding Monolayer and Bilayer Graphene on SiC
在这项研究中，我们首先表明，在外延石墨烯生长过程中的氩气流量是一个重要的参数，以控制缓冲层和石墨烯层的质量。原子力显微镜（AFM）和低能电子衍射（LEED）测量表明，SiC衬底的分解强烈依赖于Ar质量流率，而压力和温度保持恒定。我们的数据进行解释的SiC分解速率的竞争的基础上，由Ar流控制的模型，在SiC表面的平衡过程下形成一个均匀的石墨烯缓冲层。适当选择一组生长参数允许生长无缺陷、超光滑和连贯的无石墨烯缓冲层和无双层的单层石墨烯片，其可以通过氢插层转化为大面积高质量的准独立单层和双层石墨烯（QFMLG和QFBLG）。原子力显微镜，扫描隧道显微镜（STM），拉曼光谱和电子输运测量强调了所得到的准独立层的优异的均匀性。四探针结构下的电子输运测量结果表明，在μm和mm尺度上都存在均匀的低阻各向异性。
2018-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intercalated europium metal in epitaxial graphene on SiC
X射线磁性圆二色性（XMCD）研究了铕金属在SiC（0001）上石墨烯层间的磁性。通过在外延生长的石墨烯上沉积Eu来形成石墨烯和SiC衬底之间的Eu纳米簇（平均尺寸2.5 nm）的嵌入，随后在各种温度下退火，同时保持石墨烯层的完整性。通过对Eu M $_{4,5}$边在$T = 15$ K处的XMCD进行求和规则分析，发现样品在T $\approx$ 90 K处表现出明显的类顺磁性异常，这可能与体金属Eu的N{è}el跃迁（T $_N$ = 91 K）有关.我们没有发现由于EuO引起的铁磁性或由于Eu $_2$ O $_3$引起的反铁磁性的证据，这表明石墨烯层在暴露于大气环境的数月内保护插层金属Eu免受氧化。
2017-10-20 cond-mat.mes-hall
Pb-intercalated epitaxial graphene on SiC: Full insight into band structure and orbital character of interlayer Pb, and charge transfer into graphene
本研究结合同步辐射 ARPES 与 DFT，表征 SiC 上单层外延石墨烯下方 (1×1) Pb 插层的金属能带、面外轨道特征及电荷转移来源。
2025-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reversible Switching of the Environment-Protected Quantum Spin Hall Insulator Bismuthene at the Graphene/SiC Interface
Chemnitz University of Technology（开姆尼茨工业大学）；Center for Materials, Architectures and Integration of Nanomembranes (MAIN)（纳米膜材料、架构与集成中心）；Peter Grünberg Institut (PGI-3), Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心彼得·格林贝格研究所）；Jülich Aachen Research Alliance (JARA), Fundamentals of Future Information Technology（于利希-亚琛研究联盟未来信息技术基础）；Diamond Light Source Ltd.（钻石光源有限公司）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
本研究发现SiC上石墨烯缓冲层插层形成的单层铋可通过氢化/脱氢实现惰性前驱态与具备QSHI特性的铋烯态可逆切换，该铋烯受上下层天然保护，为受保护QSHI研发提供重要进展。
2025-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Revealing the nature of defects in quasi free standing mono-layer graphene on SiC(0001) by means of Density Functional Theory
通过从富Si SiC（0001）面选择性Si蒸发和H嵌入在SiC上生长的准独立单层石墨烯（QFMLG）在STM和AFM分析中显示出不规则性，表现为局部特征，我们先前将其识别为H层覆盖中的空位[Y Murata等人，Nano Res，出版中，DOI：10.1007/s12274-017-1697-x]。然而，这些特征的大小、形状、亮度、位置和浓度是可变的，这取决于氢化条件。为了阐明这些功能的性质，在这项工作中，我们进行了系统的密度泛函理论研究QFMLG的结构和电子性质的缺陷，在H覆盖安排在不同的配置，包括多达13个空缺的H原子，并表明这些产生本地化的电子态与特定的电子结构。基于模拟和测量的STM图像的比较，我们能够关联不同的空缺的大尺寸（7-13缺失H）的不同观察到的功能。的存在下，大的空缺是在协议的趋势，单H空位聚集，这里所证明的DFT结果。这给氢化过程提供了一些线索。我们的工作揭示了QFMLG中H覆盖缺陷的结构多样性，并为解释STM图像中的多样性提供了可操作的方法。这些空位产生的局域态的能量是可调的，通过它们的大小和形状，这表明在纳米和光电子学的应用。
2017-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain-modulated Intercalated Phases of Pb Monolayer with Dual Periodicity in SiC(0001)-Graphene Interface
针对SiC(0001)-石墨烯界面插层Pb单层中莫尔条纹与条纹相共存的机制不明问题，通过密度泛函理论与从头算分子动力学研究，发现应变调制的条纹相和类Pb(111)相近简并，解释了实验现象。
2024-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High Electron Mobility in Epitaxial Graphene on 4H-SiC(0001) via post-growth annealing under hydrogen
我们研究了在4 H-SiC（0001）上外延单层石墨烯的磁输运性质，该石墨烯是通过在Ar中常压石墨化，然后进行H2插层而生长的。我们直接证明了在石墨烯/SiC（0001）界面处饱和Si悬挂键以实现高载流子迁移率的重要性。成功消除Si悬空键后，载流子迁移率在0.3 K时从3 000 cm^2/Vs增加到> 11 000 cm^2/Vs。此外，石墨烯的电子浓度往往会从几个10^12 cm^-2下降到小于10^12 cm^-2。对于一个典型的大（30 × 280 μ m^2）霍尔棒，我们报道了在朗道能级填充因子nu = 2，6，10，14时，在0.3 K下观察到的整数量子霍尔态，其横向电阻平台发展良好. 42和Shubnikov de Haas振荡。在这样的器件中，在nu=2、19 T和0.3 K下的霍尔态量子化可以是非常鲁棒的：对于高达250 uA的测量电流，电子传输中的耗散可以保持非常低，纵向电阻率低于5 mOhm。这在计量学应用方面是非常有前途的。
2014-03-20 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium carrier dynamics and band structure of graphene on 2D tin
本研究通过时间分辨光电子能谱和密度泛函理论计算，揭示了Sn嵌入石墨烯中狄拉克锥内短命非平衡载流子及层间杂化导致的超快电荷转移，为相关异质结构研究开辟了新方向。
2024-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological band gap in intercalated epitaxial graphene
石墨烯的功能化调控是一个重要的基础研究和实际应用课题。在这项研究中，我们表明，5 $d$过渡金属在SiC上的外延石墨烯的嵌入是一种很有前途的方法，实现拓扑非平凡的阶段与有限的带隙的石墨烯。利用基于密度泛函理论的第一性原理计算，我们证明了Re和Ta插层石墨烯成为二维拓扑绝缘体，分别呈现线性Dirac锥和二次带，并具有拓扑带隙.拓扑态的出现归因于插层剂强的自旋-轨道耦合强度。我们发现，拓扑边缘状态存在于有限的体带隙内，根据体边界对应。我们还讨论了由于反转对称性破缺和自旋轨道耦合引起的能带结构的自旋分裂。我们的研究结果表明，插层石墨烯是一种有效的和可行的方法来操纵石墨烯的带隙和拓扑特性。这种插层石墨烯系统对于自旋电子学和量子计算应用有潜在用途。
2019-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structure-selective operando x-ray spectroscopy
本文提出结构选择性原位X射线光谱方法，在P2-Na2/3Ni1/3Mn2/3O2相变过程中区分不同晶相的氧化还原行为，揭示局域氧化还原与长程有序的刚性联系。
2021-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial growth of mono- and (twisted) multilayer graphene on SiC(0001)
Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
本文研究了在SiC(0001)上利用硼吖嗪高温退火解耦ZLG缓冲层以制备扭转双层石墨烯（tBLG），发现高温会破坏生长自限制性导致多层覆盖，提出插层等替代方法以实现tBLG的完全覆盖。
2024-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intercalant-induced Kekule ordering and gap opening in quasi-free-standing graphene
Institute for Theoretical Physics and Astrophysics, University of Würzburg（维尔茨堡大学理论物理与天体物理研究所）；Institute of Theoretical Physics, University of Hamburg（汉堡大学理论物理研究所）；The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging（汉堡超快成像中心）
Sn插入通过解耦缓冲层并引入局部晶格畸变，诱导石墨烯中凯克勒有序和能隙打开，揭示了插入剂均匀性和应变对石墨烯性质的调控作用。
2025-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface charge-transfer doping a quantum-confined silver monolayer beneath epitaxial graphene
最近，石墨烯/SiC界面已经成为一个通用的平台，否则不稳定的，单元素，二维（2D）层通过嵌入外延。它们内部覆盖了一个带有顶部石墨烯的范德华异质结构，构成了一类新的量子材料，与它们的母体大块晶体相比具有惊人的特性。嵌入银提出了一个典型的例子，其中2D量子限制和反转对称性破缺需要金属到半导体的转变。然而，很少有人知道相关的未被占领的国家，和控制费米能级的位置跨越带隙将是可取的。在这里，我们通过原位钾沉积对石墨烯/2D-Ag/SiC异质叠层进行n型掺杂，并通过基于同步加速器的角度分辨光电子能谱学探测其能带结构。虽然在$10^{14}$ cm $^{-2}$数量级上的诱导载流子密度还不足以达到银导带的起始，但是石墨烯的能带排列相对于刚性移动的Ag价带和衬底芯能级而改变。我们进一步证明了一个有序的钾吸附层（$2\times 2$相对于石墨烯）与自由电子的分散，通过增强金属化的异质叠层抑制等离子体准粒子在石墨烯。我们的研究结果建立了表面电荷转移掺杂作为一种有效的处理，以修改能带排列和电子性质的范德华异质结构组装从石墨烯和一种新型的单层量子材料。
2022-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Penetration of alkali atoms throughout graphene membrane: theoretical modeling
报道了不同碱金属原子（Li，Na，Rb，Cs）在碳化硅衬底上生长的石墨烯膜中渗透的理论研究，并与最近的实验结果进行了比较。第一性原理模拟的结果表明，相当低的（约0.8 eV）的能量势垒的形成所需的临时缺陷的碳层中的Li的渗透在高浓度的吸附原子，较高的（约2 eV）的障碍为Na，和障碍以上4 eV的Rb和Cs。实验证明了锂原子在室温下从石墨烯表面迁移到缓冲层和SiC衬底，钠在100°C下迁移，以及石墨烯膜对Rb和Cs的不可穿透性。还讨论了碱金属离子渗透的外延和独立石墨烯之间的差异。
2011-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Charge to spin conversion in atomically thin bismuth
Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Laboratory for Physical Sciences（物理科学实验室）；Materials Research Institute, The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学材料研究所）
研究原子薄铋与石墨烯异质结构中的电荷到自旋转换机制，通过实验验证结构和自旋轨道耦合，发现自旋电流极化方向与电荷电流垂直，扭矩比高于石墨烯控制样品。
2025-01-13 cond-mat.mes-hall
