Influence of interlayer asymmetry on magneto-spectroscopy of bilayer graphene
我们提出了一个自洽计算的双层石墨烯的层间不对称性所造成的磁场中的电场。我们展示了这种不对称性如何影响双层石墨烯中的朗道能级谱和可观察到的朗道间能级跃迁,当它们被研究为固定填充因子下的高磁场的函数时,如通过E.A. Henriksen等人,物理修订信函100(2008),087403。我们还分析了磁光光谱的双层薄片在光子能量范围内对应的双层简并和分裂带之间的过渡。
2009-01-09 cond-mat.mes-hall
Interlayer Transport in Bilayer Quantum Hall Systems
双层量子霍尔系统在填充因子为$ν=1$时具有对称性破缺的基态,它既可以被看作是激子超流体,也可以被看作是赝自旋铁磁体。我们提出了一个量子霍尔双层膜的层间输运理论,突出了约瑟夫森结和铁磁金属自旋转移器件中的输运之间的显着相似性和关键差异。我们的理论是能够解释的大小,但有限的低偏置层间电导和电压宽度的集体运输异常。
2005-12-26 cond-mat.mes-hall
Pinning modes and interlayer correlation in high magnetic field bilayer Wigner solids
本文研究了一系列双层空穴样品在低朗道填充(ν)维格纳固体中的钉扎模共振,这些样品具有可忽略的层间隧穿和不同的层间间距d。通过比较等层密度态(p,p)和偏置原位产生的单层态(p,0),表明在小d时固体中存在层间量子关联。此外,在小d处的共振频率仅在ν=1/2和2/3附近降低,这表明与分数量子霍尔效应中的相关性相关的固体中的重要性。
2006-11-27 cond-mat.mes-hall
Topological Valley Transport in Bilayer Graphene Induced by Interlayer Sliding
Xi’an Jiaotong University(西安交通大学);National Institute for Materials Science(物质材料研究研究所)
本研究通过理论与实验结合,证实双层石墨烯的可控层间滑动可诱导贝里曲率反转产生拓扑态,实现拓扑谷输运,为二维材料电子性质调控提供了新手段。
2025-11-16 cond-mat.mes-hall
Interplay between interlayer exchange and stacking in CrI$_3$ bilayers
我们解决铁磁有序的CrI $_3$,双层和散装之间的相互作用和层间交换。而散装CrI $_3$是铁磁性的,磁光和运输实验表明,层间交换的CrI $_3$双层是反铁磁性的。已知块体CrI $_3$具有两种晶体结构,菱面体和单斜晶,其主要区别在于单层之间的堆叠。低于210-220开尔文时,块状CrI $_3$以菱形相排列。我们的密度泛函理论计算表明,层间交换和堆叠的依赖性非常强。具体而言,无论是散装和独立的CrI $_3$双层的基态是铁磁性的菱形相。相比之下,这两种配置之间的能量差是一个以上的数量级更小的单斜相,并最终成为反铁磁时,无论是正应变或现场哈伯德相互作用($U \geq 3$)被认为是。我们还探讨了层间杂化和堆叠之间的相互作用,使用Wannier基础,和层间杂化和相对磁排列的CrI $_3$双层,这有助于占非常大的隧道磁电阻在最近的实验中观察到。
2019-03-25 cond-mat.mes-hall
Optical absorption of twisted bilayer graphene with interlayer potential asymmetry
研究了扭曲双层石墨烯的能带结构和光学吸收光谱随层间偏压和费米能级的变化。我们表明,层间偏置会提高超晶格狄拉克点的简并度,而在小旋转角度下,狄拉克点位移的量被显着抑制,甚至变得与施加的偏置相反。计算了不同非对称势和费米能级下的光吸收谱,并将其特征光谱与能带结构联系起来。光谱特性对层间偏压和费米能级高度敏感,并可通过外场效应进行宽范围的调谐。
2014-10-17 cond-mat.mes-hall
Fine Tuning of Optical Transition Energy of Twisted Bilayer Graphene via Interlayer Distance Modulation
扭曲双层石墨烯(tBLG)代表了一系列独特的材料,其光电性能通过两层之间的旋转角度来调节。所提出的工作显示了调整tBLG电子结构的另一种方法:通过修改层间距离,例如通过小的单轴面外压缩。我们已经集中在光学跃迁能量,这表明了一个明确的依赖于层间距离,实验和理论。
2017-02-01 cond-mat.mes-hall
Role of interlayer spacing on electronic, thermal and optical properties of BN-codoped bilayer graphene:\break Influence of the interlayer and the induced dipole-dipole interactions
我们证明了具有硼和氮掺杂剂原子的石墨烯双层的电子、热和光学性质可以通过层间距离来控制,其中掺杂剂原子之间的相互作用能和范德华相互作用起着至关重要的作用。我们发现一个转换的AA-AB-堆叠的双层石墨烯掺杂剂原子之间的排斥相互作用所造成的。在较短的层间距离下,发现了一种强的排斥相互作用,诱导了掺杂原子的强电偶极矩,这导致了高对称性的破坏,打开了带隙。因此,在热电性能,如塞贝克系数和品质因数的相当大的变化。层间距的增大使排斥作用减弱,当层间距较大时,堆垛序的转换过程消失。发现小的带隙导致低的塞贝克系数和品质因数。对于短的和大的层间距离,在可见光范围内的光学响应中的一个突出的峰被发现,峰的位置是成反比的层间距离。
2021-02-18 cond-mat.mes-hall
Electromagnetic characteristics of bilayer quantum Hall systems in the presence of interlayer coherence and tunneling
利用赝自旋织构有效理论和单模近似的代数框架,研究了存在层间相干和隧穿的双层量子霍尔系统的电磁特性,着重阐明了引起层间隧穿现象的低位中性集体模的性质.建立了一个由集体模和回旋模组成的长波有效理论。从电磁响应中可以清楚地看出,规范不变性保持精确,这特别意味着双层系统中不存在迈斯纳效应。特别强调的是放在探索的优势,通过他们的反应,量子霍尔系统,特别是固有的标准陈-西蒙斯理论的微妙之处进行了严格审查。
2003-03-13 cond-mat.mes-hall
Phonon mediated interlayer conductance in twisted graphene bilayers
石墨烯层之间的传导被抑制的动量守恒每当层堆叠有一个旋转。在这里,我们表明,声子散射起着至关重要的作用,促进层间导电。由此产生的对方向的依赖性与先前预期的完全不同,并且更有利于设备应用。在低温下,由于声子瓶颈,我们预测会出现类似二极管的电流-电压特性。简单的标度关系给出了一个很好的描述的电导作为温度,掺杂,旋转角,和偏置电压的函数,反映了层间拍声子模式的主导作用。
2013-01-03 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
Universal theory of tunable second-order topological corner states induced by interlayer coupling in twist bilayer Chern insulators
本文提出普适理论,揭示具有相反陈数的扭转双层陈绝缘体中二阶拓扑角态的存在条件与位置可由扭转角灵敏调控,为高阶拓扑材料设计开辟新途径。
2024-09-28 cond-mat.mes-hall
Quasicrystalline electronic states in twisted bilayers and the effects of interlayer and sublattice symmetries
研究了由无公度原子层堆叠而成的准晶的电子结构。我们考虑两个系统:一对相对扭转角为$θ=45^\circ$的正方形晶格和一对相对扭转角为$θ=30^\circ$的六边形晶格,具有不同的层间相互作用强度。这构成了每一个二维双层准晶系统。我们研究了每个准晶对称性中准晶有序的共振耦合,并计算了准带色散。在双层准晶中,如果所有主要的层间相互作用都发生在具有相同磁量子数的原子轨道之间,则出现共振相互作用。因此,不仅由广泛研究的石墨烯组成的准晶,而且由过渡金属二硫属化物组成的准晶也将呈现准晶状态。我们发现,一些准晶态,这通常是由去耦单层状态掩盖,更突出,即,“暴露”,在具有强层间相互作用的系统中。我们还表明,我们可以切换状态之间的准晶结构和它的层组件,通过打开和关闭层间对称性。
2020-11-28 cond-mat.mes-hall
Theory of Tunneling in the Exciton Condensate of Bilayer Quantum Hall Systems
我们开发了一个理论的层间隧穿的激子凝聚体的双层量子霍尔系统,预测强烈增强,但有限的,隧道电导峰值附近的零偏置,即使在零温度。本文强调,尽管这种强烈增强的隧穿源于自发的层间相位相干,但它根本不是约瑟夫森效应。由于强的层间相关性,双层系统表现为单个系统,使得将两个层视为独立系统的传统隧穿理论不适用。在此基础上,计算了电导峰高随层间距的变化关系,与实验结果吻合较好。
2004-07-20 cond-mat.mes-hall
Charge redistribution and interlayer coupling in twisted bilayer graphene under electric fields
我们研究了旋转双层石墨烯在垂直电场下的电子密度重新分布,表明即使在大角度下,层也实际上是耦合的。这种层-层耦合通过作为外部电压的函数的这些结构上的电荷转移来证明。我们发现了一个不均匀的多余电荷分布,这与小角度的莫尔图案有关,但在载流子速度等于单层石墨烯的情况下,这种分布在更大的角度下仍然存在。我们的结果表明,旋转双层系统耦合的所有旋转角度。
2011-08-01 cond-mat.mes-hall
Biaxial strain tuning of interlayer excitons in bilayer MoS2
我们展示了双轴MoS 2薄片的激子特征对双轴应变是非常敏感的。我们发现A激子和B激子的规范因子的下限分别为(-41 +-2)meV/%和(-45 +-2)meV/%,这比单层MoS 2的规范因子的下限要大.有趣的是,层间激子特征也在双轴应变时发生位移,但其规范因子系统地大于A激子的规范因子(-48 +-4)meV/%。我们将层间激子的这种较大的规范因子归因于泊松效应(双轴应变时层间距离变化)引起的应变可调范德华相互作用。
2020-06-11 cond-mat.mes-hall
Magnetic structures on locally inverted interlayer coupling region of bilayer magnetic system
利用蒙特卡罗模拟研究了具有局部反转层间耦合区的双层磁系统的磁结构。包括磁skyrmion的多个磁结构的稳定是可能的局部反转层间耦合区。各种因素,如区域面积,各向异性,层间耦合强度,交换耦合强度影响的结构,包括其大小和手性的属性。我们得到的条件,他们的稳定和磁结构的转变。Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskiii-Moriya interaction,DZ-M)和偶极相互作用在其中起着重要的作用,因为它们显著地增强了结构的形成和稳定性。结构形成中的反转对称性破缺可以产生不对称特征,并且它给出了稳定skyrmion的界面稳定性。偶极相互作用在体系中也是一种有效的界面相互作用。
2019-09-24 cond-mat.mes-hall
Area dependence of interlayer tunneling in strongly correlated bilayer 2D electron systems at $ν_T=1$
研究了双层二维电子系统中相干$ν_T=1$量子霍尔相的类约瑟夫森层间隧穿特征的面积和周长依赖性。各种尺寸和形状的静电顶栅用于在同一样品中局部限定不同的$ν_T=1$区域。在大的层间距与非相干$ν_T=1$状态的相边界附近,我们的结果表明,在相干相的隧穿电导是密切成比例的隧穿区的总面积。这意味着,在$ν_T=1$隧穿是一个整体现象,在这个制度。
2008-05-15 cond-mat.mes-hall
Strong interlayer charge transfer due to exciton condensation in an electrically-isolated GaAs quantum well bilayer
我们介绍了一种电隔离的浮动双层GaAs量子阱(QW)的设计,其中应用一个大的门控电压可控和高度可重复地诱导电荷,保持捕获在双层去除门控电压后。在较小的栅极电压下,双层通过厚的绝缘屏障与外部电极完全电隔离。这种设计允许完全控制两个耦合的2D电子系统的总密度和微分密度。浮动双层设计提供了一个独特的方法来研究系统无法通过简单的传输测量。它还提供了测量层之间的电荷转移的能力,即使当2D系统的面内折射率发散时。我们测量的电容和层间隧道光谱的量子阱双层与独立控制的顶部和底部层的电子密度。我们的测量显示强烈增强层间隧道电流在总填充因子为1,一个强烈的层间相关的双层系统的激子凝聚的签名。由于各个层的密度完全可调,浮动双层QW系统提供了一个通用的平台,以访问以前无法获得的电子双层系统中的量子相位信息。
2021-03-11 cond-mat.mes-hall
θ-Tunable Photoluminescence from Interlayer Excitons in Twisted Bilayer Graphene
利用扭曲双层石墨烯(tBLG)层间电子的共振双光子激发,我们解决了光致发光(PL)的光谱调谐与堆叠角,θ。该弱信号比非共振背景大4- 5 $\times$,并且从传统上与van Hove奇异共振相关联的层间带反交叉区域发射。然而,我们观察到的共振PL发射延迟~1 ps的电子热化表明层间载流子可能会形成束缚激子。利用双光子PL谱和带内瞬态吸收谱,我们观察到亮态和暗态峰分裂与层间激子结合能范围为0.5至0.7 eV的θ = 8 $^o$至17 $^o$。这些结果支持的理论模型表明,层间激子在tBLG稳定的消失激子耦合强度的金属连续态。tBLG的这种意想不到的双金属-激子光学性质表明了在基于石墨烯的光学器件中对载流子热化、提取和发射的可能的θ-可调谐控制。
2018-06-16 cond-mat.mes-hall
Interlayer Coherence in the $ν=1$ and $ν=2$ Bilayer Quantum Hall States
我们通过倾斜样品并同时改变每个量子阱中的电子密度,测量了在朗道能级填充因子$ν=1$和2下双层量子霍尔(BLQH)态的霍尔平台宽度和激活能。在$ν=1$和$ν=2$发现了公度态和非公度态之间的相变。特别是,三个不同的$ν=2$ BLQH状态被确定为复合状态,相干的公度状态,和相干的非公度状态。
1998-12-04 cond-mat.mes-hall
Nodal Surfaces in Photoemission from Twisted Bilayer Graphene
在电子结构的长波理论下,研究了扭曲石墨烯双层膜角分辨光电子能谱中的选择规则和干涉效应。使用一个通用的模型层间耦合,我们确定的特征,在计算的ARPES动量分布控制的奇异性和拓扑特征的长波长光谱。我们区分的光谱特征,控制在光谱中的单层奇异性,其修改由层间耦合所产生的每一层的规范电位,和新的能量依赖的干涉效应,直接探测层间的相干性。结果表明,如何ARPES光谱的能量和偏振依赖性可以用来表征扭曲双层石墨烯的层间耦合。
2013-04-05 cond-mat.mes-hall
Interlayer Decoupling in 30° Twisted Bilayer Graphene Quasicrystal
堆叠顺序对扭曲双层石墨烯(BLG)的两层之间的耦合有很大的影响,这反过来又决定了它的物理性质。本文报道了在原子尺度上对Cu(111)衬底上外延生长的30°扭曲BLG单晶的层间耦合的研究。BLG的堆积顺序和形貌是由一个合理设计的两步生长过程控制的,即热力学控制的成核和动力学控制的生长。30°扭曲双层石墨烯(30°-tBLG)的晶体结构被确定为具有类准晶对称性。利用扫描隧道显微镜(STM)和光谱学(STS)研究了30°-tBLG的电子性质和层间耦合。原位静电掺杂的能量依赖局域态密度(DOS)表明,两个石墨烯层中的电子态在狄拉克点附近解耦。一个线性分散体起源于组成的石墨烯单层被发现具有双重简并。这项研究有助于扭转角定义的BLG的控制生长,并提供了在这个有趣的系统的电子性质和层间耦合的见解。
2020-01-27 cond-mat.mes-hall
Interlayer magnetic interactions in $π/3$-twisted bilayer CrI$_3$
双层CrI $_3$的层间磁相互作用对其器件应用起着至关重要的作用。本文采用第一性原理计算研究了$π/3$ -Cr I $_3$双层扭曲结构中的层间磁相互作用。我们的计算表明,层间耦合可以是铁磁或反铁磁的关键取决于横向位移。最强的反铁磁层间相互作用出现在$\bar{A}A$堆垛层中。磁力理论计算表明,这种反铁磁相互作用是由$e_g$ - $e_g$通道占主导地位。特别是层间反铁磁相互作用对外压非常敏感。这种高度可调的层间相互作用使得$π/3$ -扭曲双层CrI $_3$成为磁场效应晶体管和压力传感器的潜在构建块。
2022-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bilayer WSe$_2$ as a natural platform for interlayer exciton condensates in the strong coupling limit
激子凝聚(EC)是由电子-空穴对凝聚产生的宏观相干态。双层异质结构是由二维电子层和空穴层通过隧道势垒分隔而成的,它为实现和研究电致变色提供了一个通用的平台。隧道势垒抑制产生长寿命激子的复合。然而,这种分离也降低了层间库仑相互作用,限制了激子结合强度。在这里,我们报告的观察EC在自然发生的2 H-堆叠双层WSe $_2$。在这个系统中,内在的自旋谷结构抑制层间隧穿,即使当分离被减少到原子极限,提供访问到一个以前无法达到的制度的强层间耦合。使用电容光谱,我们调查磁EC,形成部分填充朗道能级(LL)层之间的耦合。我们发现,强耦合EC表现出显着不同的行为与以前的报告相比,包括一个意想不到的变化EC的鲁棒性与轨道数,并找到证据的两种类型的低能量带电激发之间的过渡。我们的结果证明了通过改变组成单粒子波函数来调节EC性质。
2021-08-24 cond-mat.mes-hall
Pressure dependence of intra- and interlayer excitons in 2H-MoS$_2$ bilayers
本研究使用金刚石压砧压缩2H-MoS$_2$双层,发现压力增加使A激子与层间激子能量分裂减小,该现象源于双层粘附金刚石导致面内压缩减弱,且价带贡献差异解释了层间与层内激子的不同压力依赖性。
2023-06-27 cond-mat.mes-hall
Why the first magic-angle is different from others in twisted graphene bilayers: interlayer currents, kinetic and confinement energy and wavefunction localization
扭曲的石墨烯双层的手征哈密顿量的分析,其平方哈密顿量,其中删除了粒子-空穴对称性,因此一个二分晶格,允许写入的$2\times 2$矩阵的哈密顿量。这带来了前面的扭曲系统的三个主要的物理演员:动能,禁闭势和一个层间相互作用的运营商分为两部分:一个非阿贝尔层间运营商和运营商,其中包含层之间的相互作用能。在这里,这些组件中的每一个被分析为旋转角度的函数,以及在波函数的本地化属性。特别地,证明了非阿贝尔算子表示每层三角子格之间的层间流,即,二分子晶格之间的第二相邻层间电流。在这样的贡献之间可以看到交叉,因此第一魔角不同于其他高阶魔角。这种角度由层间电流的负能量贡献与动能和限制能的正贡献之间的平衡决定。围绕第一魔角进行的微扰分析可以分析地探索这种能量平衡的细节。
2022-02-08 cond-mat.mes-hall
Optically and magnetically addressable valley pseudospin of interlayer excitons in bilayer MoS2
双层MoS 2中的层间谷激子同时具有大的振荡器强度和长的寿命,因此代表了谷电子应用的有利方案。然而,在原始双层二硫化钼,这是在valleytronics的心脏,层间激子的谷赝自旋的控制,仍然难以捉摸。在这里,我们报告的观察高度圆偏振的光致发光层间激子的双层二硫化钼与光学和磁寻址能力。在激子共振附近的圆偏振光激发下,双层MoS 2的层间激子呈现出接近统一的负圆偏振态。值得注意的是,通过打破时间反演对称性与平面外的磁场,自发谷极化(7.7%/特斯拉)的记录水平被确定为双层二硫化钼层间激子。双层MoS 2中层间激子的巨谷极化,以及电/光/磁控制的可行性和强振子强度,为下一代电子和光电应用的发展提供了坚实的基础。
2021-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong Correlation to Weak Correlation Phase Transition in Bilayer Quantum Hall Systems
在较小的层间距下,nu=1双层量子霍尔系统的基态表现出自发的层间相位相干性,并具有带电激发能隙E_g。这种状态随层间距离d的增加而演变一直是一个有争议的问题。在这封信中,我们报告的小系统的精确对角化计算表明,一个单一的相变,可能是一级,分离相干不可压缩(E_g >0)状态与层间关联强的非相干可压缩状态与弱层间关联。我们发现相边界对d和层间隧穿振幅的依赖性与最近的实验非常吻合。
2001-01-03 cond-mat.mes-hall
Quantum spin Hall edge states and interlayer coupling in twisted-bilayer WTe$_2$
本文利用 STM/STS 和第一性原理计算研究扭转双层 WTe$_2$,证实其边缘存在量子自旋霍尔边缘态,并表明可通过扭转角和层间相互作用调控其拓扑性质。
2021-11-30 cond-mat.mes-hall
Floquet engineering of interlayer couplings: Tuning the magic angle of twisted bilayer graphene at the exit of a waveguide
我们介绍了一种新的方法,允许一个完整的控制调制的有效扭转角的变化,在几层范德华异质结构的照射他们与纵波的光在波导的末端。作为一个具体的应用,我们考虑扭曲的双层石墨烯,并表明可以调整魔角更大或更小,允许在原位实验控制的相图和其他相关材料。波导允许人们规避自由空间对不存在光的纵向电场分量的约束。我们建议将扭曲的双层石墨烯放置在波导出口处的特定位置处,使得它受到横向磁模式(TM)波的纯纵向分量的影响。
2020-05-10 cond-mat.mes-hall
Absence of inter-layer tunnel coupling of $K$-valley electrons in bilayer MoS$_{2}$
与单层石墨烯相比,在Bernal堆叠的双层石墨烯中,层间耦合显著影响电子能带结构。在这里,我们提出了高品质的$n$掺杂双层MoS $_{2}$的磁输运实验。通过测量作为电子密度和外加磁场的函数的朗道能级的演变,我们能够调查的占领导带状态,在原始双层MoS $_{2}$的层间耦合,以及这些效果是如何由电子-电子相互作用。我们发现双层MoS $_{2}$的两个层表现为两个独立的电子系统,其中对于每个MoS $_{2}$层观察到两倍朗道能级的简并。在发病的底部MoS $_{2}$层的人口,我们观察到一个大的负的可压缩性所造成的交换相互作用。这些观察,使我们的样品的高电子质量,表现出弱的层间隧道耦合,但在原始双层MoS $_{2}$强的层间静电耦合。实验的结论也可能与其他过渡金属二硫属化物材料有关。
2019-04-19 cond-mat.mes-hall
Interlayer tunneling in counterflow experiments on the excitonic condensate in quantum Hall bilayers
本文用逆流实验研究了在总填充因子为1的激子凝聚体系中隧道效应对量子霍尔双层输运性质的影响。如果隧道电流$I$小于临界$I_C$,则隧穿很大并且有效地使两个层短路。对于$I > I_C$,隧穿变得可以忽略不计。令人惊讶的是,两个隧穿制度之间的过渡只有一个微小的影响的填充因子一个状态的功能,在磁传输中观察到的,但在电流超过$I_C$沿层的电阻迅速增加。
2010-02-03 cond-mat.mes-hall
Effect of nonlocal interlayer hopping on wave function in twisted bilayer graphene
本文在扭曲双层石墨烯低能理论的层间哈密顿量中引入非局域项,证明其主要改变Dirac点旋量波函数的子晶格相位差而非色散,并通过散射示例展示相关效应。
2024-04-07 cond-mat.mes-hall
Dynamic equation for quantum Hall bilayers with spontaneous interlayer coherence: The low-density limit
双层系统表现出激子的玻色-爱因斯坦凝聚,激子由于属于一层的电子与属于另一层的空穴的库仑配对而出现。在这里,我们提出了一个低密度的电子-空穴($e-h$)对在一个强磁场垂直于层和一个电场沿层的凝聚波函数的动力学方程的微观推导。由该方程得到了凝聚体集体激发的色散规律,并计算了激子凝聚体中涡旋的电荷。的临界层间距,超过这导致崩溃的超流态,估计。在具有弯曲导电层的双层系统中,$e-h$对的有效质量成为$e-h$对坐标的函数,出现区域,其中$e-h$对的能量降低(激子陷阱),并且最后$e-h$对可以在基面中获得极化。这种极化导致即使在零温度下也会出现量子化涡旋。
2006-12-13 cond-mat.mes-hall
Coupling of Josephson Currents in Quantum Hall Bilayers
我们研究了双层二维电子气在总填充因子为1的量子化霍尔相中的环形(Corbino)器件,霍尔相被认为是层间激子的相干BCS样态。在两个边缘处观察到相同的约瑟夫森电流,而在它们之间仅发现可忽略的电导。在任一边缘处观察到的最大约瑟夫森电流可以通过在另一边缘处通过第二层间约瑟夫森电流来控制。由于两个边之间存在很大的电阻,它们之间的相互作用只能通过中性的层间激子基态介导。
2012-06-11 cond-mat.mes-hall
Spontaneous interlayer exciton coherence in quantum Hall bilayers at nu=1 and nu=2: a tutorial
本教程回顾了量子霍尔双层的一些物理,重点是两层之间的隧道效应很低或为零的情况。我们描述了层间相干态的填充因子为nu=1和nu=2激子凝聚和讨论与这些状态相关的一些理论。
2005-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Controlling the Interlayer Coupling of Twisted Bilayer Graphene
扭曲双层石墨烯的层间耦合会显著影响其电子能带结构。目前在实验中需要克服的挑战是如何精确控制耦合,从而调整双层石墨烯的电子特性。在这里,我们描述了一种简便的方法来调制的局部层间耦合的单分子磁铁吸附到扭曲的双层石墨烯和报告的表征其电子能带结构使用扫描隧道显微镜和光谱。在隧穿谱中观察到了低能范霍夫奇异性和超晶格狄拉克锥,分别由层间耦合和石墨烯-石墨烯叠栅引起。我们的实验表明,两个VHS的能量差,这反映了层间耦合的大小,可以通过调整的局部覆盖密度的吸附。
2012-08-04 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
Interlayer coupling in commensurate and incommensurate bilayer structures of transition metal dichalcogenides
用微扰方法研究了过渡金属双硫族化合物的公度和非公度双层结构中的层间耦合。\pm K谷中的层间耦合可以分解为一系列具有不同相位因子的跳跃项。在H型和R型对称双层膜中,三个主要项之间的干涉导致层间耦合强度对平移的敏感依赖性。通过拟合从头算结果,发现主要的跳跃项的大小为几十个meV。研究了价带Γ谷和导带Q谷的层间耦合。所获得的几百meV的强耦合强度可以在介导过渡金属二硫属化合物异质层中的超快层间电荷转移中发挥重要作用。
2017-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Breakdown of the interlayer coherence in twisted bilayer graphene
电子在布洛赫态的相干运动是固体物理中电荷传导的基本概念之一。然而,在层状材料中,当层间耦合由于例如大的层间间隔而显著降低时,这种条件常常对于层间导电而失效。我们报告说,完全抑制相干导电实现,即使在原子长度尺度的层分离在扭曲的双层石墨烯。扭曲双层石墨烯的层间电阻率远高于Bernal堆叠石墨的c轴电阻率,并且表现出对温度以及外部电场的强烈依赖性。这些结果表明,石墨烯层显着解耦的旋转和非相干传导是扭曲的双层石墨烯层之间的主要传输通道。
2012-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Wave function forms of interlayer excitons in bilayer transition metal dichalcogenides
本文通过数值求解双层过渡金属二硫族化合物中层间激子的相对波函数,发现1s态接近高斯形式而非二维氢模型的指数衰减形式,并给出可平滑过渡的解析拟合形式,为器件应用中的激子量评估提供便利。
2024-10-22 cond-mat.mes-hall
Edge State Transport of Separately Contacted Bilayer Systems in the Fractional Quantum Hall Regime
从理论上讨论了双层分数量子霍尔系统的霍尔电阻和对角电阻。双层具有分别附接到每一层的电极。它们被假定为弱耦合层间隧穿,而层间库仑相互作用是可以忽略不计的小。结果表明,电阻的源漏电压依赖性反映了边缘态的Luttinger液体参数。
1999-06-14 cond-mat.mes-hall
Terahertz Circular Dichroism in Commensurate Twisted Bilayer Graphene
Department of Physics and Astronomy, University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学物理与天文学系)
研究通过计算发现可调和扭双层石墨烯在太赫兹区域具有高达1.5毫度的圆二向色性,并通过电场或掺杂调控其强度。
2026-01-20 cond-mat.mes-hall
Intra-Landau-level collective excitations in a bilayer disordered electronic system
研究了在垂直磁场作用下双层无序二维电子系统中的朗道能级内集体激发。能谱的计算范围内的随机相位近似考虑到电子杂质散射的自洽玻恩近似,其中包括一致的顶点校正。这些双层激发阻力和集体激发测量的签名被确定。
2004-07-20 cond-mat.mes-hall
Interlayer Coupling and Floquet-Driven Topological Phases in Bilayer Haldane Lattices
Zhejiang Normal University(浙江师范大学);Khazar University(哈扎尔大学);Quaid-I Azam University Islamabad(巴基斯坦奎德-阿扎姆大学伊斯兰堡分校);Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)(伊朗基础科学研究院)
研究双层哈达玛晶格中通过可调层内跃迁各向异性、层间混频、哈达玛通量和偏共振圆极化光实现的Floquet驱动拓扑相变,揭示层间耦合和光螺旋性对高 Chern 相和谷依赖霍尔响应的影响。
2026-03-25 cond-mat.mes-hall
Interlayer interaction and related properties of bilayer hexagonal boron nitride: ab initio study
采用第一性原理方法研究了六方氮化硼(h-BN)层间相互作用和层间相对运动的主要特征。层间相互作用能对h-BN层的相对平移位移(势能面)的依赖性针对层的两个相对取向来计算,即,针对在层的相对旋转180度时在相同方向和相反方向上对齐的层。结果表明,双层h-BN的势能面可以近似由对称性决定的第一傅立叶分量。结果,描述在相同方向上排列的h-BN层的相对运动的一组广泛的物理性质,包括它们相对滑动和旋转的障碍、剪切模式频率和剪切模量,由对应于势能面的粗糙度的单个参数确定,类似于双层石墨烯。在相反方向上排列的h-BN层的性质由两个这样的参数描述。部分和全部位错的可能性堆叠的层预测的h-BN层在相同和相反的方向排列,分别。利用扩展的双链Frenkel-Kontorova模型,在计算的势能面的基础上,估算了位错的宽度和形成能。
2016-04-11 cond-mat.mes-hall
Excitonic gap formation and condensation in the bilayer graphene structure
我们研究了半填充时Bernal堆叠双层石墨烯(BLG)结构中激子能隙的形成。考虑层间的局部库仑相互作用,计算了激子能隙参数,讨论了层间和层内库仑相互作用以及层间跳跃对激子对形成的影响。特别地,我们预测激子间隙的形成和凝聚的起源,在最远的带间光学跃迁光谱。给出了激子相变的一般图,解释了不同的层间关联区。激子间隙参数的温度依赖性示出和化学势的作用,在BLG中,详细讨论。
2016-09-30 cond-mat.mes-hall
Interlayer Interactions and the Fermi Energy of Bilayer Composite Fermion Metals
当两个二维电子气层,每个在朗道能级填充因子$ν=1/2$,是靠近在一起的层间激子的冷凝物出现在低温下。虽然激子相是定性很好地理解,非相干相刚刚在临界层分离不是。利用层间隧穿光谱和常规输运相结合的方法,我们研究了在相界附近和远离相界的样品中的非相干相,发现在距离较近的双层膜中,电子谱函数较窄,而$ν= 1/2$复合费米子金属的费米能比距离较远的双层膜中的小。我们将这些效应归因于层间屏蔽导致的层内库仑相互作用的软化。
2018-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Layer interdependence of transport in an undoped electron-hole bilayer
研究了非掺杂电子空穴双层(uEHBL)器件中载流子输运的层间依赖性与载流子密度、层间电场和温度的关系。uEHBL器件由密度可调的、独立接触的二维电子气(2DEG)和二维空穴气(2DHG)组成,所述二维电子气和二维空穴气通过由30 nm Al $_{0.9}$ Ga $_{0.1}$ As势垒分隔的不同GaAs量子阱中的场效应诱导。运输测量同时进行的每一层上使用范德堡方法。观察到随着2DEG密度的增加2DHG迁移率增加,而2DEG迁移率对2DHG密度的依赖性可以忽略不计。降低层间电场并由此增加层间分离也增加了2DHG迁移率,而对2DEG迁移率的影响可以忽略不计。利用2DHG库仑阻力测量估计了层间电场变化时层间分离的变化。结果与各层的迁移率仅间接依赖于相邻层的密度并由背景杂质散射主导一致。温度依赖性也被确定为每个层的电阻率。
2008-03-07 cond-mat.mes-hall
Interlayer excitons in semiconductor bilayers under a strong electric field
双层过渡金属二硫属化物(2L-TMD)中的激子是库仑束缚的电子/空穴对,其可以被视为原子或分子系统的广泛可调的类似物。本文研究了2L-TMD激子在强电场作用下的性质。为了克服领域的限制,在以前的实验中达到,我们开发了一种新的有机/无机分子门控技术。我们的方法允许达到> 0.27 V nm-1的场,比以前高出约两倍。在这个领域内,层间和层内激子被带入一个充满活力的共振,使我们能够发现新的新兴性质所产生的杂化状态。首先,作为杂化的结果,层内激子获得层间特性。第二,同样的杂交使我们能够检测到新的激子物种。第三,我们观察到一个超强的斯塔克分裂> 380 meV的激子能量可调的光谱的大范围内,与光电子学的潜在影响。我们的工作为使用强电场解锁新的物理机制和控制二维异质结构和其他系统中的激子杂化创造了新的可能性。
2023-03-17 cond-mat.mes-hall
Interlayer superexchange in bilayer chromium trihalides
基于超交换理论为三卤化铬莫尔双层构建微观模型,解析推导层间交换作用,揭示$X$的$p$轨道关联效应对可调层间磁相互作用的重要作用。
2023-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of Transport Phenomena in Coherent Quantum Hall Bilayers
我们认为,相干量子量子霍尔双层膜的所有异常输运性质可以理解的平均场输运理论,其中的冷凝物相几乎是均匀的样品,和冷凝物耦合到层间隧穿过程的强度大大降低相比,无序的微观平均场论的预测。这些成分为最近建立的I-V特性提供了自然的解释,该特性具有临界电流,高于该临界电流,隧穿电阻突然增加,并且在Corbino环的内部和外部边缘处的层间隧穿之间存在非局部相互作用。我们提出了一个微观的图片,其中的障碍是负责减少有效的层间隧穿强度的主要代理。
2014-10-31 cond-mat.mes-hall
Across-Layer Sliding Ferroelectricity in Graphene-Based Heterolayers: Asymmetry of Next Neighbor Interlayer Couplings
本文提出跨层滑移铁电性模型,通过次近邻层间耦合不对称性解释了中心对称石墨烯双层中的铁电现象,并拓展至多种异质层,解决了高密度数据存储的瓶颈问题。
2022-12-10 cond-mat.mes-hall