Valley-polarization in biased bilayer graphene using circularly polarized light
实现两个不相等的山谷之间的人口不平衡是任何valleytronic设备的关键第一步。使用圆偏振光可以在偏置的双层石墨烯中诱导谷偏振。在本文中，我们提出了一个详细的理论研究偏置双层石墨烯谷极化。我们发现，一个近乎完美的谷极化可以实现与适当的选择外偏置和脉冲频率。我们发现最佳脉冲频率$ω$由$\hbarω=2a,$给出，其中$2a$是石墨烯层之间的势能差。我们还发现，谷极化起源于狄拉克点本身，而是从周围的状态环。谷间散射被发现可以大大降低高频脉冲的谷极化。热人口被发现显着减少谷极化小的偏见。这项工作提供了对双层石墨烯中谷极化起源的深入了解，并将有助于实验人员在实验室中研究谷极化。
2021-01-19 cond-mat.mes-hall
All-electrical scheme for valley polarization in graphene
本文提出一种全电学装置，通过普通金属电极与石墨烯的横向动量匹配产生显著谷极化，并分析了几何参数、无序及边缘缺陷的影响，为电学控制石墨烯谷自由度提供了可行途径。
2025-06-27 cond-mat.mes-hall
Polarization and plasmons in hot photoexcited graphene
我们提出了一个强大的和精确的方法来计算石墨烯的偏振函数和等离子体色散，为任意（各向同性）的非平衡载流子分布，在随机相位近似（RPA）。这是证明了一系列的载流子分布，包括热载流子分布发生在飞秒光激发后。我们表明，定性不同的行为从平衡的情况下，可以发生。由于极化函数决定了动态屏蔽，因此其计算对于量化远离平衡的石墨烯的载流子-载流子散射通道至关重要。
2018-01-29 cond-mat.mes-hall
Polarization selection rules for inter-Landau level transitions in epitaxial graphene revealed by infrared optical Hall effect
我们报告的偏振选择规则间朗道能级跃迁使用反射型光学霍尔效应测量从600至4000 cm-1的碳化硅热分解生长的外延石墨烯。我们观察到对称和反对称签名在我们的数据中，由于偏振保持和偏振混合朗道能级跃迁，分别。从依赖于场的测量，我们确定，在去耦的石墨烯单层的过渡是由极化混合选择规则，而在耦合的石墨烯单层的过渡是由极化保持选择规则。这些选择规则可以用朗道能级间跃迁与自由载流子磁光等离子体振荡的不同耦合机制来解释。
2013-08-28 cond-mat.mes-hall
Polarization as a topological quantum number in graphene
石墨烯，其量子霍尔拓扑（陈）数反映了无质量狄拉克粒子，被证明具有另一个拓扑量子数。这是通过将Streda的与用于Hofstadter问题的丢番图方程中的第二拓扑数相关联的极化的一般公式和绝热连续性（早先由Hatsugai等人证明存在于正方形和蜂窝晶格之间）相结合来获得的。具体地说，我们可以从绝热连续性将石墨烯视为每单位晶胞具有半通量量子的正方形晶格的"模拟器”，这意味着在弱磁场中石墨烯的极化拓扑数对于van Hove奇点之间的能量区域是每个Dirac锥的1/2，这意味着表征石墨烯的新量子数。
2014-03-07 cond-mat.mes-hall
Intense Terahertz Laser Fields Induced and Manipulated Pseudospin Polarization in Graphene
利用Floquet定理，通过精确求解含时薛定谔方程，研究了单层石墨烯在强太赫兹激光场作用下赝自旋依赖的密度-能量关系.我们发现圆偏振太赫兹激光场可以诱导赝自旋极化。当K谷和K $^{\prime}$谷的电子密度相等时，这两个谷的赝自旋极化可以正好相反.此外，我们还发现赝自旋极化可以通过场的强度、频率，特别是极化方向来控制。
2008-07-04 cond-mat.mes-hall
Spin polarization and magnetoresistance through a ferromagnetic barrier in bilayer graphene
我们研究了自旋相关的输运通过磁性双层石墨烯纳米结配置为二维正常/铁磁/正常结构，其中栅极电压施加在铁磁石墨烯层上。在四带哈密顿量的基础上，利用Landauer Butikker公式计算了零温下的电导。对于双层石墨烯铁磁层的平行结构，其能带结构为金属能带结构，自旋极化在共振态附近达到最大值;而对于反平行结构，纳米结表现为半导体结构，不存在自旋过滤。因此，通过改变铁磁石墨烯的结构，特别是在带隙周围，可以实现巨大的磁阻。
2012-11-12 cond-mat.mes-hall
Photoinduced polarization enhancement in biased bilayer graphene in the Landau level regime
我们研究了在朗道量子化机制下，单层石墨烯在单色激光照射下的载流子动力学行为。即使辐射场不提升最低朗道能级（LLS）的能量简并，它仍然对较高LLS（$n\ge2$）的光致赝自旋极化响应具有强烈的影响。我们的结果表明，光生带隙导致的平均赝自旋极化的有限响应与非平凡的振荡行为。结果表明，这些较高的LL跃迁的贡献是至关重要的，以实现增强的光致极化辐射双层石墨烯。我们的研究结果的实验可行性进行了讨论。
2019-08-15 cond-mat.mes-hall
Effect of pseudospin polarization on wave packet dynamics in graphene antidot lattices (GALs) in the presence of a normal magnetic field
我们已经研究了赝自旋极化在原始石墨烯和石墨烯反点晶格中的电子波包动力学中的作用，该反点晶格受到外部磁场的影响。采用格林函数的形式主义，我们表明，电子动力学可以通过调整赝自旋极化控制。我们发现，在朗道量子化的原始石墨烯的电子波包的传播和Zitterbewegung振荡强烈依赖于赝自旋极化。发现电子波包沿初始赝自旋极化方向传播。我们还表明，在这个系统中，电子的传播可以增强在任何所需的方向上雕刻一个一维的反点晶格在该方向上。该研究表明，石墨烯反点晶格可以作为电子输运的通道，通过赝自旋极化，反点电位和施加的正常磁场强度的可调谐性的可能性。
2021-03-06 cond-mat.mes-hall
Controlling Spin-Polarization in Graphene by Cloaking Magnetic and Spin-Orbit Scatterers
我们认为，自旋相关的散射体与大的散射截面在石墨烯-塞曼和固有的自旋轨道耦合杂质-并表明，它们周围的门控环可以被设计成产生一个有效的控制的自旋相关的运输，如当前的自旋极化和自旋霍尔角。我们的分析是基于一个自旋相关的电子波函数在连续近似的分波展开，描述的狄拉克方程。
2016-05-17 cond-mat.mes-hall
Bias induced up to 100% spin-injection and detection polarizations in ferromagnet/bilayer-hBN/graphene/hBN heterostructures
我们研究自旋输运在一个完全hBN封装单层石墨烯范德华（vdW）异质结构，在室温下。双层hBN的顶层用作具有铁磁钴电极的石墨烯中的自旋注入和检测的隧道势垒。我们报告了在+0.6V的正偏压下高达50%（135%）的令人惊讶的大的和偏压诱导的（差分）自旋注入（检测）极化，以及在-0.4V的反向偏压下高达-70%（-60%）的符号反转极化。这证明了双层-hBN隧道势垒对于实际石墨烯自旋电子学应用的潜力。通过这种增强的自旋注入和检测极化，我们报告了一个记录的两端（反转）自旋阀信号高达800 $Ω$的磁阻比为2.7%，我们实现了高达4.1 meV的自旋积累。我们提出了如何进一步增加这些数字，为未来技术相关的石墨烯为基础的自旋电子器件。
2017-04-05 cond-mat.mes-hall
Drift-induced modifications to the dynamical polarization of graphene
石墨烯的响应函数是在样品上存在恒定电流的情况下计算的。对于小的漂移速度和有限的化学势，解析表达式和等离子体激元激发的后果进行了讨论。对于一般的漂移速度和零化学势，数值计算结果和等离子体激元增益区被确定，这是与带间跃迁。
2015-12-10 cond-mat.mes-hall
Topological resonance and single-optical-cycle valley polarization in gapped graphene
对于带隙石墨烯，我们预测，一个强烈的超短（单振荡）圆偏振光脉冲可以诱导大量的导带和大的谷极化。随着带隙的增加，谷极化的幅度从零（对于天然无带隙石墨烯）逐渐增加到单位数量级的值。被激发到导带中的电子的能量带宽可以非常大（对于$\sim 0.5$ $\mathrm{V/Å}$的合理脉冲幅度，为$\gtrsim 10$ eV）。这些现象是由于拓扑共振效应：拓扑（几何）相位和动力学相位的匹配。具有可调带隙的带隙石墨烯可以用作具有蜂窝通用晶格结构和破缺反转对称性的二维半导体（诸如过渡金属二硫属化物）的方便通用模型。
2019-09-06 cond-mat.mes-hall
Spin field-effect transistor action via tunable polarization of the spin injection in a Co/MgO/graphene contact
我们制作了一个非本地自旋阀器件与Co-MgO注入器/检测器的石墨烯自旋通道隧道接触。在该器件中，注入器接触的自旋极化可以通过注入器电流偏置和栅极电压来调谐。自旋极化可以被关闭甚至反转。这种行为使得自旋晶体管能够通过使用场效应关闭自旋注入来关闭信号。我们提出了一个模型的基础上的石墨烯的态密度相对于钴的隧穿态密度的最小值，这可以解释所观察到的偏置和栅极依赖性的栅极相关的移位。
2018-09-24 cond-mat.mes-hall
Electron polarization function and plasmons in metallic armchair graphene nanoribbons
我们计算了任意温度和掺杂下金属扶手椅型石墨烯纳米带中狄拉克费米子的极化函数。我们发现，在有限的温度下，由于导带和价带中的带间和带内电子跃迁之间的相空间重新分配，全极化函数变得与温度和化学势的位置无关。因此，对于给定宽度的纳米带，存在单个等离子体激元模式，其中能量色散由石墨烯的精细结构常数确定。在库仑耦合纳米带中，该等离子体分裂成基本的同相和异相等离子体模式，分裂能量另外由带间间距确定。
2015-05-11 cond-mat.mes-hall
Valley polarization braiding in strained graphene
先前关于变形石墨烯的工作预测了谷极化态的存在，然而，检测它们的最佳条件仍然具有挑战性。我们表明，在量子霍尔制度，边缘状的国家在应变区可以孤立的能量内朗道间隙。我们确定了精确的条件，新的传导边缘状的状态是谷极化，与定位在系统中的选定位置的灵活性。作为能量和位置的函数的局部态密度的图揭示了作为指纹来识别谷极化的独特的编织图案。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall
Plasmons in spin polarized graphene: a new way to measure spin polarization
我们研究了自旋极化石墨烯中的集体电荷激发（等离子体激元），并推导出其色散在无阻尼制度的明确表达式。由此，我们能够计算出临界波矢，超过该临界波矢，等离子体激元进入电子-空穴连续体，其品质因数急剧下降。我们发现，临界波矢的值是强烈的自旋极化相关的，在某种程度上，在普通的二维电子气没有类似。这种效应的起源是在等离子体激元和少数自旋载流子的带间电子空穴对之间的耦合。我们表明，该效果是强大的，相对于列入的障碍，我们建议，它可以被利用来实验确定石墨烯的自旋极化。
2015-06-14 cond-mat.mes-hall
Spin polarization dependence of quasiparticle properties in graphene
我们在一个相互作用的自旋极化狄拉克电子系统中，利用微观随机相位近似理论定量地研究了石墨烯费米液体性质与自旋极化的关系。我们表明，在充分自旋极化的少数自旋多体速度重整化的增强，由于电子密度的减少，从而增加费米表面附近的电子之间的相互作用。我们还表明，在手征费米系统中的费米速度的自旋依赖性是不同于传统的二维电子液体。此外，我们还发现多数自旋寿命与少数自旋寿命之比小于1，并且与极化和电子能量直接相关。载流子费米速度的自旋极化依赖性在各种自旋电子学应用中具有重要意义。
2012-06-05 cond-mat.mes-hall
Finite temperature dynamical polarization and plasmons in gapped graphene
在本研究中，我们报告了在无规相位近似下，掺杂单层带隙石墨烯的有限温度非相互作用动力学极化函数、等离子体激元模式和电子能量损失函数的数值结果。我们发现线性能带色散、手性、带隙和温度的相互作用赋予了单层带隙石墨烯奇异的极化率行为，它是2DEG、单层和双层石墨烯的混合物，因此等离子体激元光谱也表现出惊人的奇特行为。观察到等离子体激元分散被抑制，直到温度高达~0.5Tf，类似于无带隙石墨烯的情况，但超过0.5Tf，对于带隙的所有值，在带隙石墨烯中看到趋势的逆转。电子能量损失函数的密度图也证实了这种行为。一个小的间隙的开放也产生一个新的无阻尼等离子体激元模式，被发现在高温下消失。进一步发现带间隙的石墨烯的等离子体行为受到带间隙的石墨烯片所处的衬底的巨大影响，这表明在制造期望的基于石墨烯的等离子体器件时需要仔细选择衬底。
2015-04-06 cond-mat.mes-hall
Dynamical polarization of graphene at finite doping
在任意频率、波矢和掺杂的随机相位近似下精确计算了石墨烯的极化。在有限的掺杂，静态磁化率饱和到一个恒定的值为低动量。在$q=2 k_{F}$处，它仅在二阶导数中具有不连续性。在带电杂质的存在下，这导致弗里德尔振荡，其衰减与托马斯费米贡献相同的幂律，后者总是占主导地位。还计算了磁性杂质存在下的自旋密度振荡。采用低$q$和任意$ω$的动态极化方法计算了色散关系以及等离子体和声学声子的衰减率随掺杂的变化。石墨烯的低屏蔽与不存在间隙相结合，导致纵向声学晶格振动的显著硬化。
2007-01-09 cond-mat.mes-hall
Laser-induced quantum pumping in graphene
我们研究了平行于或垂直于输运方向的线偏振激光辐照石墨烯产生的非绝热电子泵浦。输运由电子从倏逝模到传播模的空间非对称激发主导。对于平行偏振的激光器，泵浦响应表现出直接探测费米能量的次谐波共振增强;对于垂直偏振没有这种增强。共振机制依赖于石墨烯中载流子的手性。
2012-06-20 cond-mat.mes-hall
Valley polarization in graphene-silicene-graphene heterojunction
考虑到石墨烯和硅烯能带结构的差异，提出了一种新的石墨烯-硅烯-石墨烯（GSG）异质结模型。在GSG中，我们研究了锯齿形纳米管在外加电场作用下的谷极化特性。我们发现与硅烯体带隙相关的能量范围具有大于95%的谷极化。在硅烯拓扑边缘态的保护下，即使引入很小的非磁无序，谷极化仍然存在。这些结果对今后谷阀的应用具有一定的实际意义。
2014-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The role of the strain induced population imbalance in Valley polarization of graphene: Berry curvature perspective
研究了石墨烯蜂窝晶格中的实磁和晶格形变规范场。这两种应变片的共存将导致系统的两个谷点（$K$和$K'$）之间存在间隙差。这种间隙差异使我们能够研究石墨烯片中可能的拓扑谷霍尔电流和谷极化。在没有磁场的情况下，当费米能与狄拉克点完全重合时，仅应变不能产生谷极化。因为在这种情况下，在谷点的人口之间没有任何不平衡。换句话说，在费米能量为零的情况下，这些规范中的每一个都不能单独在系统中感应出任何拓扑谷极化电流。同时，在非零费米能级下，即使在零磁场下，由于外应变也会产生布居不平衡。在Berry曲率的线性响应范围内，得到了不同格点形变规范场值下的谷极化（磁自由极化$Π_0$和场依赖响应函数$χ_α$）。
2017-06-23 cond-mat.mes-hall
Dynamical polarization of graphene under strain
我们研究了单轴应变对石墨烯等离子体色散关系的影响。除了RPA水平的电子相关性，我们还包括蜂窝晶格的局部场效应。由于电子能带结构的双带特性，我们发现了两个不同的等离子体激元分支。我们恢复的低能量分支的平方根行为，并找到一个非单调依赖的应变引起的修改其刚度，作为相对于施加的应变的波矢方向的函数。
2010-08-26 cond-mat.mes-hall
Chirality and correlations in the spontaneous spin-valley polarization of rhombohedral multilayer graphene
本文在随机相近似下研究双层至四层菱面体石墨烯的自发自旋-谷极化，发现手性电子间的交换作用是主要驱动力，且极化趋势随层数增加而增强。
2023-07-12 cond-mat.mes-hall
Circular-Polarization Dependent Cyclotron Resonance in Large-Area Graphene in Ultrahigh Magnetic Fields
利用高达170 T的强磁场和偏振中红外辐射（波长从9.22到10.67 μ m），研究了化学气相沉积法生长的大面积石墨烯的回旋共振。圆极化相关的研究揭示了强的p型掺杂生长的石墨烯，和辐射波长的回旋共振的依赖性允许确定的费米能量。热退火使费米能移动到狄拉克点附近，导致在磁量子极限中同时出现空穴和电子回旋共振，即使样品仍然是p型，这是由于石墨烯的线性色散和独特的朗道能级结构。因此，这些高场研究允许清楚地识别大面积、低迁移率石墨烯样品中的回旋共振特征。
2012-01-14 cond-mat.mes-hall
Spontaneous momentum polarization and diodicity in Bernal bilayer graphene
多层石墨烯异质结构的低温相图在很大程度上由交换驱动的不稳定性定义，该不稳定性提升了四重同位旋简并性。这种不稳定性导致了四分之一和半金属相，这是我们理解其他涌现现象的关键。最近的理论工作揭示了一种新型的库仑驱动不稳定性。提出了三角弯曲诱导的费米口袋之间的交换相互作用可以诱导载流子凝聚到其中一个费米口袋中，从而在动量空间中产生净极化。在这里，我们报告的观察自发的动量极化Bernal双层石墨烯使用角分辨非线性输运测量在二次谐波频率。具有良好的角度精度，我们表明，极轴的动量极化是可调的不同的载流子密度，电场，和磁场。动量-空间不稳定性的主要影响揭示了对称性破缺与半金属相和四分之一金属相的同位旋简并度提升之间的自然联系。
2023-03-01 cond-mat.mes-hall
Current splitting and valley polarization in elastically deformed graphene
石墨烯的弹性形变可以显著改变电流的流动路径和谷极化。我们研究这些现象在石墨烯纳米带与本地化的面外变形通过紧束缚输运计算。这种变形可以将电流分成两束几乎完全谷极化的电子，并产生谷电压。这些属性被观察到一个相当广泛的实验参数。我们提出了一种谷电子纳米器件，其中电子的高极化伴随着高透射率，使得该器件非常有效。为了更好地理解这些效应，我们还在连续极限下对系统进行了处理，其中电子激发可以用耦合曲率和赝磁场的Dirac方程来描述。半经典轨迹则提供了一个额外的洞察力的平衡作用在电子上，并提供了一个方便的工具，预测的行为电流流动路径。所提出的装置也可以用于石墨烯变形的灵敏测量。
2019-03-11 cond-mat.mes-hall
Proximity-induced diversified magnetic states and electrically-controllable spin polarization in bilayer graphene: Towards layered spintronics
与单层石墨烯相比，Bernal堆叠的双层石墨烯（BLG）中的电子具有额外的层自由度，这为在邻近感生磁性的帮助下开发{ \it层状自旋电子学}提供了平台。基于一个有效的唯象模型，我们系统地研究了这种磁性对费米能级附近自旋相关的能带结构的影响，并确定了BLG中由接近磁体引起的磁相.我们表明，自旋极化可以在BLG由于这种邻近效应。这种自旋极化强烈地依赖于磁性的层分布，并且总是可以通过使自旋相关的带边移位并且修改总带隙的栅极电压来控制。我们进一步表明，带自旋极化可以修改的邻近诱导的交错子晶格势。通过充分利用BLG中的层相关磁性，我们提出自旋过滤器、巨磁阻器件和自旋二极管等自旋电子器件可以在全电控下工作，这比普通的磁场控制更容易。
2022-09-25 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
Polarization Induced Switching Effect in Graphene Nanoribbon Edge-Defect Junction
采用非平衡格林函数方法结合密度泛函理论，对石墨烯纳米结的输运性质进行了自洽的从头算研究.采用紧束缚近似对锯齿形石墨烯纳米颗粒（ZGNR）电极进行了模拟，并与GAUSSIAN03 PBC计算结果进行了比较.通过详细的紧束缚ZGNR能带结构解释了透射光谱中经常出现的异常跳变点的起源。研究了边缘缺陷ZGNR结的输运特性，发现横向电场可以灵敏地控制可调的隧穿电流。
2009-10-27 cond-mat.mes-hall
Ultrafast valley polarization in bilayer graphene
本文从理论上研究了单层石墨烯与斜入射单振荡圆偏振超快光脉冲的相互作用。脉冲的法向分量打破了系统的反转对称性，并打开了动态带隙，因此导带的谷选择性布居对脉冲的入射角变得敏感。研究表明，谷偏振的大小可以由手征光脉冲的入射角、振幅和面内偏振角来控制。随后，可以使用一系列圆偏振脉冲，然后是线性偏振的飞秒长脉冲来控制由前一脉冲产生的谷偏振。通常，线偏振脉冲使系统去偏振。这种去偏振的幅度取决于线性偏振脉冲的幅度和面内偏振角。我们的协议提供了一个良好的平台，应用在谷电子。
2021-05-17 cond-mat.mes-hall
Quantum corrections to transport in graphene: a trajectory-based semiclassical analysis
我们回顾了使用基于量子力学的半经典方法计算石墨烯中电输运的量子修正。与传统金属相比，对于石墨烯，半经典传播子包含额外的赝自旋结构，其影响弱局域化的结果，以及相互作用引起的效应，例如Altshuler-Aronov校正和退相。我们的研究结果适用于石墨烯的样品，掺杂远离狄拉克点，并受到一个平滑的无序势，使电子遵循经典的轨迹。在这样的系统中，节日时间作为附加的时间刻度输入。
2014-04-08 cond-mat.mes-hall
The influence of anisotropic Rashba spin-orbit coupling on current-induced spin polarization in graphene
我们考虑一个无序的石墨烯层与各向异性Rashba自旋轨道耦合受到纵向电场。利用线性响应理论，我们计算了电流诱导自旋极化，包括面内垂直和平行于电场方向的分量。与各向同性Rashba自旋轨道的情况不同，其中自旋极化的正常分量在狄拉克点周围的费米能量方面是线性的，各向异性Rashba自旋轨道可以导致该分量在Lifshitz点内的这种能量处的非线性依赖性。此外，我们表明，各向异性Rashba相互作用允许调谐的自旋极化方向从垂直方向的平行，这样对于某些值的Rashba参数的幅度的两个组件也可以淬火。通过计算顶点修正，还考虑了载流子散射对随机分布的非磁性无序的影响。这导致自旋极化分量的修改取决于Rashba参数的相对强度。
2017-06-08 cond-mat.mes-hall
Polarization dependence of double resonant Raman scattering band in bilayer graphene
研究了双层石墨烯（BLG）中双共振拉曼散射（2D）带的偏振依赖性与激发激光能量的关系。已经知道，BLG的2D带的复杂形状可以被分解成具有不同拉曼频移的四个洛伦兹峰，这归因于能量-动量空间中的四个单独的散射路径。然而，从我们的偏振依赖性研究中，我们揭示了四个不同峰中的每一个实际上在其散射通道中是双重简并的，即，两个不同的散射路径，每个峰值具有相似的拉曼频移。我们发现，理论上，这两条路径之一，忽略了很长一段时间，有一个小的贡献，他们的散射强度，但在理解他们的偏振依赖性是至关重要的。因此，与单层石墨烯（SLG）的情况不同，四个峰的最大与最小强度比显示出对激发能的强依赖性。因此，我们的研究结果揭示了石墨系统中电子-声子相互作用的另一个有趣的方面。
2014-03-14 cond-mat.mes-hall
Screening in multilayer graphene
在这篇文章中，我们研究了ABC堆叠的多层石墨烯的静态极化。由于这些系统的态密度发散，如果层数超过三层，屏蔽效应预计是重要的。在无规相位近似中，可以通过极化包括屏蔽。我们推导出一个完整的带模型和一个有效的两个带模型的偏振解析积分表达式。这些积分的数值计算是非常耗时的全带模型。因此，对于ABC堆叠的三层石墨烯，我们使用双带模型来计算极化的低动量部分。两带模型的结果是通用的，即独立的掺杂。高动量部分是线性的，通过计算两个点来确定，这样我们就可以确定斜率。对于ABC堆叠的三层石墨烯，斜率由单层值的三倍给出。我们将我们的结果与文献中的结果进行了比较，并讨论了相似性和差异。我们的研究结果可以用来包括筛选在ABC堆叠多层系统的方式，包括所有的偏振功能的特性。三层石墨烯的极化的数值结果被用来描绘屏蔽势。
2013-09-22 cond-mat.mes-hall
Edge proximity-induced magnetoresistance and spin polarization in ferromagnetic gated bilayer graphene nanoribbon
利用Landauer方法研究了具有锯齿形边缘的Normal/Ferromagnetic/Normal双层石墨烯纳米管结的自旋相关相干输运.在更现实的设置中，交换场由沉积在带边缘上的两个铁磁绝缘体条引起，而垂直的电场由顶部门控电极施加。结果表明，对于反平行结构，带隙打开，导致半导体行为，而对于平行结构，能带结构没有带隙。因此，通过改变感应磁化的排列可以实现巨磁阻。在平行配置上施加垂直电场，导致自旋场效应晶体管，其中在狄拉克点周围发生完全自旋极化。为了将我们的结果与单层石墨烯的结果进行比较，我们证明了反射对称性以及宇称守恒在具有锯齿形边缘的双层石墨烯纳米带中失败。
2014-01-09 cond-mat.mes-hall
Detection of valley polarization in graphene by a superconducting contact
因为石墨烯的能带结构中的谷通过时间反转对称性相关，所以来自一个谷的电子在与超导体的结处被反射为来自另一个谷的空穴。我们展示了如何Andreev反射可以用来检测由磁场产生的边缘状态的谷极化。在没有谷间弛豫的情况下，最低量子霍尔平台上结的电导G_NS=2（e^2/h）（1-cos（Theta））完全取决于接近和离开超导体的边缘态的谷同旋之间的角度Theta。如果超导体只覆盖一条边，则θ =0，没有电流可以进入超导体。G_NS的测量然后确定谷间弛豫时间。
2006-12-29 cond-mat.mes-hall
Theoretical polarization dependence of the two-phonon double-resonant Raman spectra of graphene
石墨烯的实验拉曼光谱显示出一些强烈的双声子带，这是通过双共振散射过程增强。虽然有许多关于这个主题的理论论文，但它们都没有在单个模型内预测光谱。在这里，我们提出的双声子拉曼光谱的量子微扰理论计算的石墨烯。电子和声子的色散，电子寿命，电子-光子和电子-声子矩阵元素，都得到了基于密度泛函理论的非正交紧束缚模型。系统地研究了泛频和组合双声子拉曼带，特别是它们的拉曼位移和强度与能量和偏振态的关系。我们发现，平行和交叉偏振光的积分强度之比为0.33和0.42之间的所有双声子带。我们的结果与现有的实验数据吻合得很好。
2012-06-25 cond-mat.mes-hall
Efficient high-harmonic generation in graphene with two-color laser field at orthogonal polarization
研究了由超短线偏振激光脉冲的基波和二次谐波组成的双色辐射场在石墨烯中的高阶混频。结果表明，在正交偏振双色场的情况下，有效地产生了源于带间跃迁的谐波。在这种情况下，所产生的高次谐波比在平行极化情况下获得的高次谐波强两个数量级以上。这与原子和半导体系统形成鲜明对比，在原子和半导体系统中，平行极化的情况更优选。这种增强的物理起源也从三步半经典电子-空穴碰撞模型推导出来，扩展到具有伪相对论能量色散的石墨烯。特别地，我们讨论了在动力学Hartree-Fock近似下多粒子库仑相互作用对HHG过程的影响。我们的分析表明，在所有情况下，我们有一个整体增强的HHG信号相比，由于电子-空穴的相互作用的自由电荷载流子模型。
2022-05-24 cond-mat.mes-hall
Coulomb interactions, Dirac sea polarization and $SU(4)$ symmetry breaking of the integer quantum Hall states of graphene
研究了充满狄拉克海对具有长程库仑相互作用的石墨烯整数量子霍尔态的$SU(4)$对称性破缺的影响.我们的模型还包括哈伯德和最近邻排斥相互作用的强度分别为$U$和$V$。我们发现，$n=0$朗道能级的对称性破缺导致狄拉克海的$SU(4)$极化。这将导致在几个阶段，是缺席时，狄拉克海的影响被忽略。我们在$U$ - $V$空间中计算相图。我们还计算了所有相位在倾斜磁场中的激励间隙。我们比较我们的模型结果与实验，并找到一个范围内的$U$和$V$是与他们一致的。
2015-11-12 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium valley polarization in graphene nanoconstrictions
我们最近表明，使用紧束缚计算，非平衡谷极化可以在石墨烯中实现，当电流注入通过“谷过滤器”：一个弹道点接触锯齿形边缘。在这里，我们证明，该效果是令人惊讶的强大对改变过滤器轴的晶体取向。也就是说，输出电流保持极化，除非点接触具有完美的扶手椅边缘，在扶手椅边缘处，两个子点阵被相等地表示。极化反转时，过滤器的方向交叉的阿姆椅线，随后，占主导地位的子晶格指数的终端原子的变化。在弯曲的石墨烯条中，谷极化电流可以被引导朝向一个边缘，从而提供了观察众所周知的霍尔效应的零磁场模拟的理论可能性。对于谷值阀，两个谷值滤波器串联并由栅极电压静电控制，当$π/3$顶点放置在两个滤波器之间时，电导-栅极特性反转。
2007-10-16 cond-mat.mes-hall
Spin Manipulation in Graphene by Chemically-Induced Sublattice Pseudospin Polarization
自旋操纵是实现自旋逻辑器件和自旋电子电路的关键挑战之一。石墨烯被认为是实现自旋操纵的理想材料，但到目前为止，新的范例和示范者有限。在这里，我们表明，某些杂质，如氟原子，局部打破亚晶格对称性，而不形成强磁矩，可能会导致自旋输运特性的显着变化。杂质共振能级被发现与长程亚晶格赝自旋极化相关，通过局部解耦自旋和赝自旋动力学，激发了巨大的自旋寿命电子空穴不对称性。在稀杂质的限制下，自旋寿命可以从几百皮秒静电调谐到几纳秒，提供了一个化学工程前所未有的自旋器件功能的协议。
2016-03-02 cond-mat.mes-hall
Current-induced spin polarization in topological insulator-graphene heterostructures
全电自旋电子学领域的进一步发展需要自旋输运通道与自旋注入器/发生器元件的成功集成。虽然随着石墨烯和相关2D材料的出现，高性能自旋通道材料是可用的，但纳米结构自旋发生器的使用仍然是一个主要挑战。对于后一个目的，特别有希望的是3D拓扑绝缘体，其2D表面态具有自旋-动量锁定的无质量狄拉克费米子。在这里，我们证明了自旋极化电流从拓扑绝缘体注入石墨烯，使其紧密耦合到一个超导Bi 2 Te 2Se纳米片内的范德华外延异质结构。自旋开关信号的大小与温度成反比，在~15 K的温度下都可以检测到。我们的研究结果确立了拓扑绝缘体作为自旋电子器件的未来组件，其中自旋操纵是通过纯电气手段实现的。
2016-03-29 cond-mat.mes-hall
Signature of valley polarization in fractional flux periodicity of a graphene ring
我们研究了谷极化和库仑相互作用对石墨烯量子环的能谱、持续电流和光吸收的影响。我们表明，相互作用有一个戏剧性的影响的性质的基态作为一个函数的磁通量，并在相反的山谷交换相互作用的情况下，意味着单重态-三重态简并不解除某些状态。由于相互作用而产生的额外的能级交叉（分数通量周期性）直接导致持续电流中的额外步骤和吸收光谱中的复杂结构，这些结构应该是实验上可观察到的。通过改变环的宽度，零场处的基态的性质也可以改变，这在我们讨论的可测量性质中是明显的。
2008-06-17 cond-mat.mes-hall
Probing of valley polarization in graphene via optical second-harmonic generation
石墨烯中的谷极化打破了反转对称性，因此导致二次谐波产生。我们提出了一个完整的理论，这种效果在单粒子近似。它表明，这可能是一个敏感的工具，以测量谷极化创建，例如，通过偏振光，并且因此可以用于石墨烯中的超快谷电子学的开发。
2014-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically-induced polarization selection rules of a graphene quantum dot
本文从理论上研究了均匀面内电场作用下单电子三角形锯齿形石墨烯量子点。用紧束缚方法计算了量子点的远红外吸收光谱。并给出了能谱和波函数分布，对远红外光谱进行了分析。正交零能本征态沿外场方向排列。结果表明，当吸收光沿电场方向偏振时，所有的带内跃迁和部分带间跃迁都被禁止。对于x方向的电场，由于电场方向偏振选择规则，所有带内吸收都是y偏振的。此外，对于y方向电场，由于宇称选择规则以及电场方向极化选择规则，所有吸收都是x或y极化的。计算表明，FIR谱的形成是由极化选择规则和跃迁本征态之间的重叠共同决定的。
2017-08-15 cond-mat.mes-hall
Quantum Corrections to Thermopower and Conductivity in Graphene
研究了单层石墨烯电导率和热电势的量子修正。我们使用递归格林函数方法数值计算石墨烯的电导率和热电势。然后，我们分析了这些弱的本地化修正的杂质参数和栅极电位的函数与解析理论拟合。作为一个结果的热电势的量子校正，我们发现大magnetothermopower这是示出提供一个非常敏感的测量的杂质的大小和强度。我们将这些分析和数值计算结果与现有的单层石墨烯的磁导实验测量结果进行比较，发现这些样品中杂质的平均尺寸和强度可以由此确定。我们建议有利的参数范围为未来的测量的磁热电。
2014-01-17 cond-mat.mes-hall
Domain Wall Sliding-induced Polarization Switching in Multilayer Graphene
Zhejiang University（浙江大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；National Institute for Materials Science (NIMS)（国立材料研究所）
本研究通过栅极可调纳米级光学成像，首次直接可视化验证了四层石墨烯中电场驱动的畴壁滑动诱导极化翻转，推进了铁电金属研究。
2025-10-10 cond-mat.mes-hall
Spin polarization and g-factor enhancement in graphene nanoribbons in magnetic field
我们提供了一个系统的定量描述在扶手椅和锯齿形石墨烯纳米带在垂直磁场的自旋极化。我们首先解决的Hartree近似研究的能带结构的演变和形成的可压缩带内的无自旋电子。讨论了边缘附近的势分布和密度分布，以及扶手椅形边缘和锯齿形边缘的异同。占塞曼相互作用和描述的自旋效应，通过哈伯德项，我们研究了自旋分辨的子带结构和相关的自旋极化的系统在手的情况下，无自旋电子的可压缩带的形成。在高磁场下，计算出的有效g因子对于扶手椅型纳米带在<g*>~2.25的值附近变化，对于锯齿型纳米带在<g*>~3的值附近变化。一个重要的发现是，在锯齿形纳米带中，零能量模式保持钉扎到费米能量，并且对于所有磁场变得完全自旋极化，这又导致锯齿形边缘附近的电子密度的强自旋极化。
2012-06-27 cond-mat.mes-hall
Screening in graphene antidot lattices
我们在随机相位近似下计算了石墨烯反点晶格的动态极化函数。计算出的极化函数显示出比原始石墨烯更复杂的结构（即使在Dirac-cone近似下进行评估）;这反映了反点晶格的迷你带结构和相关的van Hove奇点。偏振函数依赖于{ \bf q}矢量的方位角。我们开发的近似，以减轻数值工作，并严格评估各种方案的性能。我们还计算了等离子体激元色散定律，并发现与掺杂石墨烯相比，抑制等离子体激元频率的近似平方根依赖性。等离激元色散几乎是各向同性的，并且开发的近似方案与完整的计算结果吻合得很好。
2011-06-15 cond-mat.mes-hall
Graphene magnetoresistance in a parallel magnetic field: Spin polarization effect
我们开发了一个理论，石墨烯磁输运的载流子自旋极化的存在下诱导，例如，通过应用平行于2D石墨烯层的平面内磁场（$B$）。我们预测对于本征石墨烯的负磁阻$σ\propto B^2$，但是对于非本征石墨烯，我们发现非单调磁阻，其在较低的磁场（低于全自旋极化）下为正，并且在非常高的场（高于全自旋极化）下为负。少数自旋带$(-)$电子的电导率不会随着少数载流子密度（$n_-$）变为零而消失。在$n_- = 0$处的$(-)$电子的剩余电导率对于石墨烯是独特的。我们讨论我们的理论的实验影响。
2008-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Properties of Chiral Graphene Nanoribbons: a First Principal Study
本文采用密度泛函理论计算方法研究了手性石墨烯纳米带的纵向和横向偏振光学性质。已经表明，之前报道的扶手椅和锯齿形石墨烯纳米带的选择规则不再有效，这是由于这些新类别的石墨烯纳米带的对称性破缺。然而，边缘态仍然在光吸收中起关键作用。结果表明，在相同的能量范围内，入射光的偏振态不同，吸收峰也不同。研究还表明，光的吸收对光偏振边缘和方向上的手征矢量敏感。由于手性石墨烯纳米带的对称性破缺，吸收峰发生了变化，吸收峰位于1000 nm附近，这为石墨烯纳米带在光电子器件方面的应用带来了新的潜力。
2012-05-19 cond-mat.mes-hall
Polarization-dependent selection rules and optical spectrum atlas of twisted bilayer graphene quantum dots
了解对称性如何将光学偏振信息编码到分子和材料的选择规则中，对于它们的光电应用包括光谱分析、显示技术和量子计算具有重要意义。在这里，我们推广的偏振相关的选择规则从原子到固体系统的点群描述通过旋转算子的圆偏振和$2$折叠旋转算子（或反射算子）的线偏振。作为石墨烯量子点（GQD）的变体，扭曲双层石墨烯量子点（TBGQD）继承了GQD的超薄厚度、优异的生物相容性以及形状和尺寸可调的光吸收/发射等优点。然后，我们自然会问TBGQD的电子结构和光学性质如何依赖于尺寸，形状，扭曲角和相关效应。我们构建了多种类型的含$10$点群的TBGQD，并获得了所有类型的光学选择规则数据库，其中当前算子矩阵元素标识了广义偏振相关选择规则。我们的结果表明，电子和光学带隙遵循幂律标度和扭转角在修改的尺寸标度的主导作用。我们绘制了TBGQD的尺寸和扭转角的光学电导率谱图。作为有限尺寸量子限制效应的结果，在图谱中，理论上预测了扭曲双层石墨烯块体中不存在的新型光学电导峰，具有从红外到紫外光的多个离散吸收频率，使得光伏器件和光电探测器上的应用成为可能。的图集和尺寸缩放提供了一个完整的结构/功能的相互关系，因此提供了一个很好的几何操作的TBGQD的光学性能作为集成碳光电子学的积木。
2021-10-04 cond-mat.mes-hall
