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
Charged impurity scattering in bilayer-graphene double layers
我们考虑由两个平行的双层石墨烯片由电介质分隔的双层系统。我们计算的有限温度下的电导率的第一层由于带电杂质位于两层。研究了温度、层间距、介电常数、杂质浓度、载流子浓度等对电导率的影响。我们显示位于层II中的带电杂质的重要性,在确定小的层间距离的第一层的电导率。本文的结果使我们对第二种效应作用下双层石墨烯中带电杂质的长程散射有了更多的了解。
2020-05-02 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
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
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
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
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
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
Charged impurity scattering in bilayer graphene
研究了低温超高真空下沉积钾时,杂质散射对双层石墨烯(BLG)中载流子输运的影响。带电杂质散射产生的电导率在载流子密度上呈超线性,在2-4 x 10^12 cm^-2的载流子密度测量范围内,其大小与单层石墨烯相似。在添加浓度为n_imp的带电杂质时,最小电导率Sigma_min与n_imp^-1/2成比例地降低,而电子和空穴熔池载流子密度与n_imp ^1/2成比例地增加。这些结果的有意沉积钾的BLG与带电杂质散射的理论预测吻合得很好。然而,我们的研究结果也表明,带电杂质散射单独不能解释所观察到的原始BLG钾掺杂前的SiO2上的输运性质。
2009-12-13 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
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
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
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
Friedel oscillations in a two-dimensional electron gas and monolayer graphene with a non-Coulomb impurity potential
本文在线性响应理论下研究二维电子气与单层石墨烯中非库仑幂律杂质势引发的 Friedel 振荡,发现远距离处 η 只改变振幅而不影响相位,并在 η=1 时恢复库仑势结果。
2025-08-30 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
$Γ$-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
Impurity scattering induced carrier transport in twisted bilayer graphene
我们从理论上计算了低扭曲角下双层石墨烯的杂质散射感生电阻率,其中石墨烯费米速度被强烈抑制。我们认为,作为载流子密度,扭转角,和温度的函数,在玻尔兹曼理论弛豫时间的方法,长程库仑散射和短程缺陷散射。对于实验相关的障碍,杂质散射贡献的电阻率相当(远大于)的声子散射的贡献,在高(低)温度。减小扭转角导致更大的电阻率,并且通常,电阻率随着温度(载流子密度)的增加而增加(减小)。包含在理论中的van Hove奇点导致在较高密度下的电阻率的强烈增加,其中化学势接近于van Hove奇点,导致在电阻率中的明显密度依赖的平台型结构,这在最近的运输实验中已经观察到。我们还表明,在扭曲的双层石墨烯在低扭转角强烈违反了Matthissen规则。
2020-03-20 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
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
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
Impurity-assisted electric control of spin-valley qubits in monolayer MoS$_2$
以MoS $_2$为例,对过渡金属二硫属化物单分子膜中静电限定量子点中的单电子自旋谷量子比特进行了理论研究.用于相干控制的量子比特基态的耦合是具有挑战性的,因为它需要同时翻转自旋和谷。在这里,我们表明,一个倾斜的磁场连同短程杂质,如空位,替代缺陷,或吸附原子,可以引起量子比特基态之间的耦合。该机制使得面内$g$因子非零,并且允许用面内ac电场控制量子位,类似于电驱动的自旋共振。我们评估的平面内的$g$ -因子和电诱导量子比特拉比频率上的杂质的类型和位置的依赖性。我们揭示了高度非常规的功能的耦合机制,所产生的禁止谷间散射的情况下,当杂质位于S网站。我们的研究结果提供了二维半导体中电可控量子位的设计准则。
2018-04-12 cond-mat.mes-hall
Non-monotonic temperature dependence of electron viscosity and crossover to high-temperature universal viscous fluid in monolayer and bilayer graphene
本研究结合随机相近似的微观电子相互作用理论与类 Navier-Stokes 方程,预测单层和双层石墨烯在高温强库仑作用下具有普适动态黏度,并提出实验观测方案。
2024-09-19 cond-mat.mes-hall
Electrochemical behaviour of monolayer and bilayer graphene
剥离的单层和多层石墨烯片的电化学性能的研究结果。将石墨烯薄片沉积在硅/氧化硅晶片上,以通过光学显微镜和拉曼光谱进行快速准确的表征。导电银漆和银线用于制造接触;环氧树脂用作掩蔽涂层以暴露稳定的、明确限定的石墨烯区域。多层和单层石墨烯微电极在铁氰化钾的伏安测量过程中表现出准可逆行为。然而,估计单层石墨烯薄片的标准非均相电荷转移速率常数k°更高。
2011-10-07 cond-mat.mes-hall
Localized magnetic states in biased bilayer and trilayer graphene
我们研究了偏压下双层和三层石墨烯中杂质的局域磁态。研究发现,双层和三层石墨烯的磁边界呈现出狄拉克和常规费米子的混合特征。对于零栅极偏压,随着杂质能量接近狄拉克点,双层和三层石墨烯的杂质磁化区域减小。当施加栅极偏置时,由于在施加栅极偏置的情况下双层石墨烯中的价带和导带之间的间隙的打开,杂质磁性状态对杂质能量的依赖性对于双层和三层石墨烯表现出不同的行为。研究了双层石墨烯中杂质的磁矩和相应的磁跃迁。
2009-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effects of shear displacement on the conductance of monolayer/gapped bilayer/monolayer graphene junctions: Implications for ac-dc conversion
Faculty of Engineering, Shizuoka University(静冈大学工学部)
本文解析推导了电致带隙双层石墨烯中复波矢、带隙宽度和子晶格赝自旋的表达式,考虑了倾斜层间跳跃γ3和γ4,并揭示了剪切位移δ_y对结电导的显著各向异性影响。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall
Transport and elastic scattering times as probes of the nature of impurity scattering in single and bilayer graphene
传输$τ_{tr}$和弹性散射时间$τ_{e}$的实验确定从单层和双层石墨烯的磁导的载流子密度依赖性。这两个时间和它们的载流子密度的依赖关系被发现是非常不同的单层和双层。然而,发现它们的比率$τ_{tr}/τ_{e} $在两个系统中都是$1.5 $的量级,并且与载流子密度无关。这些测量提供了对散射中心的性质(中性或带电)和空间范围的了解。与理论预测的比较得出,我们的石墨烯样品中的主要散射机制可能是由于短程强散射体引起的共振散射,一个可能的候选者是空位。
2010-04-22 cond-mat.mes-hall
Anisotropic charged impurity-limited carrier mobility in monolayer phosphorene
原子级薄的2D材料中的室温载流子迁移率通常远低于由声子散射施加的本征极限,声子散射是由其环境中的远程带电杂质散射的结果。我们模拟了带电杂质限制的载流子迁移率$μ$在裸和封装的单层磷烯。我们发现一个显着的温度依赖性的载流子迁移率($μ\propto T^{-γ}$),结果从温度变化的电荷屏蔽和随晶体取向。有效质量的各向异性导致各向异性载流子迁移率,扶手椅方向上的迁移率比Z字形方向上的迁移率大约大一个数量级。特别地,这种迁移率各向异性在低温和高载流子密度下增强。在用高- $κ$覆盖层封装的情况下,迁移率增加高达一个数量级,尽管其温度依赖性和各向异性降低。
2014-12-10 cond-mat.mes-hall
Spectral asymmetry of phonon sideband luminescence in monolayer and bilayer WSe2
本文报道了单层和双层WSe $_{2}$中暗激子边带发射谱线形状随温度变化的实验研究。利用光致发光光谱在从4到100 K的范围内,我们观察到一个明显的不对称的声子辅助发光动量间接激子水库。我们表明,相应的光谱轮廓是不同的明亮的激子直接辐射衰变途径。线形不对称性反映了具有有限质心动量的激子态的热分布,这是声子边带发射的特征。激子水库提取的温度被发现一般遵循的晶格,与偏差反映过热的人口。后者在双层情况下和在最低温度下最明显。我们的研究结果增加了对声子辅助动量暗激子复合的理解,更一般地说,建立了间接带隙原子薄半导体中有限动量激子热分布的方法。
2021-10-18 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable exchange splitting in bilayer graphene on monolayer Cr$_2$X$_2$Te$_6$ with X=Ge, Si, and Sn
采用第一性原理方法研究了双层石墨烯在铁磁多层膜Cr $_2$ X $_2$ Te $_6$(X=Ge,Si,Sn)上的电子能带结构和邻近交换效应.在每种情况下,异质结构的本征电场在石墨烯双层中诱导约10 meV的轨道间隙。邻近交换是强烈的波段依赖性。例如,在Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$的情况下,双层石墨烯的低能价带具有8 meV的交换分裂,而低能导带的分裂小30倍(0.3meV)。这种显著的差异源于与铁磁基底的层依赖性杂交。值得注意的是,施加几V/nm的垂直电场可以逆转交换,使我们能够有效地打开和关闭双层石墨烯中的邻近磁性。这样的场效应对于铁磁绝缘体上的范德华双层来说应该是通用的,为基于自旋的设备开辟了新的可能性。
2018-07-09 cond-mat.mes-hall
Unified description of the dc conductivity of monolayer and bilayer graphene at finite densities based on resonant scatterers
我们表明,单层和双层石墨烯在有限的电子密度的直流电导率的相干图片出现后,考虑到强的短程电位是在这两个系统中的散射的主要来源。强短程势的来源可能在于石墨烯表面吸附的碳氢化合物。建立了基于散射的分波描述、Lippmann-Schwinger方程和T矩阵方法的结果之间的等价性。通过Kubo公式的核多项式方法的数值计算,研究了中性点附近共振杂质的散射。我们发现,相关的吸附物种起源于单层和双层石墨烯的狄拉克点附近的杂质带。在中间带隙区域中,由谐振无序引起约$e^2/h$(每层)的最小电导率的平台。在双层石墨烯中,大的吸附物浓度可以在中能隙和高能态之间形成能隙。因此,电导率平台在边缘附近被抑制,并且发生“电导率间隙”。最后,考虑到光谱的简并性,我们发展了一种在偏压的双层石墨烯中电子的散射形式,并研究了该系统的直流电导率。
2011-04-06 cond-mat.mes-hall
Gate-controlled conductance through bilayer graphene ribbons
我们研究了单层纳米接触的偏压双层石墨烯片的电导。我们发现,通过双层带的传输强烈地依赖于两层之间施加的偏压和单层接触的相对位置。除了双层上的能隙的打开之外,偏压允许调节双层薄片上的电子密度,使得通过外部参数控制电子传输成为可能。
2010-08-19 cond-mat.mes-hall
Plasmons in metallic monolayer and bilayer transition metal dichalcogenides
在无规相位近似下,利用含时密度泛函理论研究了过渡金属双硫族化合物(TMDC)单层和双层中的集体电子激发。对于非常小的动量转移(低于$q\approx0.02$ ~ $^{-1}$),等离子体激元色散遵循二维中自由电子预期的$\sqrt{q}$行为。对于较大的动量转移,等离子体激元能量由于带间跃迁的屏蔽而显著红移。在约$q\approx 0.1$-$^{-1}$处,等离子体激元进入耗散电子-空穴连续体,并且等离子体激元分散在约0.6-1.1 eV的能量处变平,这取决于材料。以双层NbSe $_2$为例,我们证明了双层结构的等离子体振子模式是单层模式的对称和反对称混合模式。空间反对称模式是相当弱的线性色散趋于零的$q=0$,而对称模式的能量遵循单层模式色散与轻微的蓝移。
2013-11-01 cond-mat.mes-hall
Optimizing Hubbard U parameters for Enhanced Description of Electronic and Magnetic Properties in CrI$_3$ Monolayers and Bilayers
Centro de Física de Materiales-Materials Physics Center CFM-MPC CSIC-UPV/EHU(材料物理中心)
本研究通过优化Hubbard U参数,利用DFT+U方法提高CrI₃单层和双层的电子和磁性性质描述精度。
2025-04-20 cond-mat.mes-hall
Magnetic ordering and dynamics in monolayers and bilayers of chromium trihalides: atomistic simulations approach
本文利用原子尺度自旋动力学和Monte Carlo模拟研究CrI$_3$单层和双层在不同堆叠构型下的磁性质,揭示了磁滞回线与自旋构型的关联及skyrmion纹理的形成。
2024-04-23 cond-mat.mes-hall
Coulomb drag in monolayer and bilayer graphene
我们从理论上计算了两个石墨烯单层之间以及两个石墨烯双层之间的相互作用引起的摩擦库仑阻力系数,这两个石墨烯双层在空间上分开一个距离"$d$"。我们发现,石墨烯单层之间的阻力可以显着影响层内动量弛豫机制。对于与能量无关的层内散射,由层间电子-电子相互作用引起的摩擦阻力分别在高密度($k_F d \gg 1$)和低密度($k_F d \ll 1$)极限下渐近地变为$ρ_D \sim T^2/n^4d^6$和$ρ_D \sim T^2/n^2d^2$。当长程电荷杂质散射在层内占主导地位时,单层拖曳电阻率分别表现为$k_F d \gg 1$和$k_F d \ll 1$的$ρ_D \sim T^2/n^3d^4$和$T^2 \ln (\sqrt{n} d) /n$。双层阻力的密度依赖性被计算为$ρ_D \propto T^2/n^{3}$在大和小层分离极限。在大的层分离极限,双层阻力有一个强大的$1/d^4$层分离的依赖性,而这到一个弱的对数依赖性的强层间相关性的限制小的层分离。除了获得库仑阻力在石墨烯中的渐近解析公式,我们提供了任意值的密度和层分离的数值结果,我们的渐近理论结果之间的平滑插值。
2011-12-09 cond-mat.mes-hall
The valley filter efficiency of monolayer graphene and bilayer graphene line defect model
除了电子的电荷和自旋,新材料还有另一个自由度,谷。对于由两个正常端子夹在中间的谷滤波器组成的结,我们重点研究了基于单层和双层石墨烯的两种谷滤波器模型在无序状态下的谷效率。应用传输矩阵法,得到了谷值分辨的透射系数。我们发现:i)在弱无序下,当线缺陷长度超过约$15\rm nm$时,它起理想沟道的作用(量化电导)和谷值滤波器在扩散区,背散射和体态辅助的谷间传输的组合效应增强了电导,抑制了谷极化;(3)对于很长的线缺陷,虽然电导很小,但极化与长度无关。在垂直磁场作用下,对电荷和谷输运特性的影响很小。最后讨论了谷极化电流在混合体系中的输运效率。
2017-11-22 cond-mat.mes-hall
Magnetoexcitons in phosphorene monolayers, bilayers, and van der Waals heterostructures
在有效质量近似下,研究了磷烯单层、双层和范德华(vdW)异质结构中的直接和间接激子在垂直于单层或异质结构的外磁场中的里德堡态.磁激子的结合能计算的数值积分的薛定谔方程使用Rytova-Keldysh势的直接磁激子和Rytova-Keldysh和库仑势的间接之一。后者允许了解磷烯筛选的作用。我们报道了磁场能量对磁激子的结合能和抗磁系数的贡献,磁激子的结合能和抗磁系数强烈依赖于电子和空穴的有效质量以及它们的各向异性,并且可以通过外部磁场来调节.我们从理论上证明了vdW磷烯异质结构是一种新型的二维半导体,它通过外加磁场调节磁激子的结合能,并通过hBN层的数目来控制结合能和DMC。这种可调谐性对于器件设计是潜在有用的。
2021-08-09 cond-mat.mes-hall
Observation of dichotomic field-tunable electronic structure in twisted monolayer-bilayer graphene
利用NanoARPES和原位栅压调控观测到tMBG中电场极性切换导致单层与双层石墨烯谱权重选择性增强,揭示了其不对称场调控电子结构的起源。
2024-04-08 cond-mat.mes-hall
Exciton g-factors in monolayer and bilayer WSe$_2$ from experiment and theory
单层和双层过渡金属二硫属化物半导体的光学性质由不同自旋和谷构型的激子控制,为范德华异质结构和器件提供了多方面的特性。我们目前的实验和理论研究的激子能量分裂在外部磁场中的中性和带电的WSe $_2$单层和双层晶体中嵌入的场效应器件的主动掺杂控制。我们开发的理论方法来计算激子$g$ -因素从第一性原理和紧束缚的所有可能的自旋谷配置的激子在单层和双层WSe $_2$,包括谷间接激子配置。我们的理论和实验研究结果揭示了单层和双层WSe $_2$的一些特征光致发光峰。在更一般的条款,我们的工作的理论方面提供了新的指导方针,表征单层和几层过渡金属dichalcogenides,以及它们的异质结构,在外部磁场的存在下。
2020-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impurities in a Biased Graphene Bilayer
我们研究了偏压石墨烯双层膜中的杂质和中间带隙态问题。我们发现,束缚态的属性,如本地化长度和结合能,可以控制外部的电场效应。此外,带隙被重整化,并且在有限的杂质浓度下产生杂质带。利用相干势近似,我们计算了电子态密度及其对外加偏压的依赖关系。
2007-04-20 cond-mat.mes-hall
Infrared magneto-polaritons in MoTe$_2$ mono- and bilayers
本研究通过实验与理论结合,在低温微腔中研究了MoTe$_2$单层和双层的红外激子-极化激元,发现双层具有增强的振荡器强度和发光(拉比分裂增加38%),并揭示了极化自旋-谷锁定和自旋-层锁定效应。
2024-07-20 cond-mat.mes-hall