Efficient charge pumping in graphene
我们研究了石墨烯量子泵，由两个薄势垒围绕其平衡位置振动驱动。对于高掺杂的引线，由于在泵浦过程中倏逝模的更有效的贡献，每个模式的泵浦电流在狄拉克点处发散。泵浦电流表现出振荡行为，其幅度随载流子浓度的增加而增加。这种效果与类似的正常泵的振荡行为的减少相反。由两个振动薄势垒驱动的石墨烯泵比由两个振荡薄势垒驱动的石墨烯泵更有效地操作。
2015-12-20 cond-mat.mes-hall
From adiabatic to non-adiabatic pumping in graphene nanoribbons
描述了通过附着于储层的石墨烯带的非平衡双参数泵浦输运。紧束缚模型求解使用Keldysh形式主义，绝热和非绝热制度之间的交叉进行了研究。抽运直流电流通过扶手椅带显示在二维系统中常见的属性。锯齿形带中宽度依赖的直流电流，揭示了类似于二维拓扑绝缘体中的边缘状态，在绝热状态下对泵浦输运没有贡献。传播和消逝模式之间的相互作用进行了讨论。
2012-03-18 cond-mat.mes-hall
Adiabatic quantum pumping in graphene with magnetic barriers
利用散射矩阵方法研究了具有两个振荡方势垒和一个静止磁势垒的两端石墨烯器件中的绝热量子泵浦效应。该模型采用低能狄拉克近似，并纳入了石墨烯光谱中可能存在的有限带隙。我们表明，在这种情况下，谷极化和纯谷电流可以泵由于谷对称性破缺。对于δ函数磁势垒，我们给出了双线性总抽运响应和谷抽运响应的解析表达式。这些结果与双δ函数、正方形和三重正方形磁垒的数值结果进行了比较。
2013-03-21 cond-mat.mes-hall
Adiabatic quantum pumping in graphene NIS junctions
我们研究了单层石墨烯中正常金属-绝缘体-超导体（NIS）结的绝热量子抽运。泵浦电流是由两个栅极电压的周期性调制产生的，分别施加到绝缘区和超导区。在双线性响应制度和在一个薄的高绝缘屏障的限制，我们发现，超导体的存在下，增强了每模式的泵浦电流的一个因素4在共振。与类似半导体NIS结中的泵浦电流相比，谐振具有$π/2$相位差。我们还预测实验上可区分的石墨烯NIS结的泵浦电流和隧穿电导之间的差异。
2011-02-04 cond-mat.mes-hall
Charge pumping in monolayer graphene driven by a series of time-periodic potentials
本文应用Floquet散射矩阵方法研究了介观Dirac系统的电子输运性质。利用该方法，我们从理论上研究了在绝热和非绝热两种情况下石墨烯单层中由一系列时间周期势驱动的量子抽运。我们的数值结果表明，添加谐波调制电位可以打破时间反转对称性时，没有电压偏置施加到石墨烯单层。因此，当系统被抽运与适当的动态参数，这些散射体可以产生一个非零的直流泵浦电流。我们还发现随着入射角的改变，透射率是各向异性的。
2012-03-04 cond-mat.mes-hall
Chiral charge pumping in graphene deposited on a magnetic insulator
我们证明了在室温下石墨烯/钇铁石榴石（YIG）双层系统中可以实现相当大的手性电荷泵。这种效应不能归因于普通的自旋泵浦，而是在石墨烯中产生直流电场/电压，作为对相邻的面外磁化YIG膜中的动态磁激发（自旋波）的响应。我们发现，当静态磁化方向被反转时，感应电压改变其符号，清楚地表明在所研究的系统中的空间反转对称性被打破。的效果的强度表现出非单调的依赖于自旋波的频率，与所提出的理论模型。
2016-09-07 cond-mat.mes-hall
Quantum pumping in a ballistic graphene bilayer
我们研究了无质量狄拉克费米子在理想（无杂质）双层石墨烯中的量子抽运。泵浦电流是由接触区中的两个栅极电压的绝热变化产生的，以弱掺杂双石墨烯片。在狄拉克点处，对于宽度W远大于长度L的宽双层，我们发现，当L/ l_{perp} << 1时，泵浦电流与层间耦合长度l_{perp}成线性比例，当L/ l_{perp} ~ 1时，泵浦电流最大，当L/ l_{perp} 1时，泵浦电流与对数（L/l_{perp}）/（L/l_{perp}）相关。我们比较了我们的结果在同一系统中的电导的行为，并讨论其实验的可行性。
2010-11-02 cond-mat.mes-hall
Adiabatic pumping driven by moving kink and quantum standard ampere in buckled graphene nanoribbon
数值研究了具有扶手椅形边缘的弯曲石墨烯带中的量子抽运。通过求解Su-Schrieffer-Heeger模型并进行量子输运的计算机模拟，我们发现，一个扭结沿金属带的螺旋运动导致了高效的泵浦，每个扭结跃迁的电荷接近于由石墨烯中的费米速度决定的最大值。值得注意的是，绝缘纳米粒子在相对较宽的系统参数范围内显示出每扭结电荷（$2e$）的量子化值，为量子标准安培提供了候选者。我们将其归因于局域电子态的存在，与扭结一起移动，其能量位于带能隙内。
2020-09-25 cond-mat.mes-hall
Spin dephasing and pumping in graphene due to random spin-orbit interaction
我们考虑石墨烯中与随机自旋轨道相互作用相关的自旋效应。这种随机相互作用可以由石墨烯表面处波纹和/或其他不均匀性的存在引起。我们表明，随机自旋轨道相互作用一般减少自旋退相（弛豫）时间，即使相互作用平均消失。此外，随机自旋-轨道耦合还允许利用外部电场进行自旋操纵。由于自旋翻转的带间和带内光学跃迁，自旋密度可以有效地产生周期性电场在一个相对较宽的频率范围。
2010-12-21 cond-mat.mes-hall
Moiré edge states in twisted bilayer graphene and their topological relation to quantum pumping
我们研究了扭曲双层石墨烯的边缘态及其拓扑起源。我们发现，扭曲的双层石墨烯具有特殊的边缘状态与莫尔图案，这些莫尔边缘状态的出现与滑动陈数，它描述了相对层间滑动引起的拓扑电荷泵。当扭转双层中的一层相对于另一层滑动时，边缘态从一个能带转移到另一个能带，并且在一个滑动周期中泵浦的边缘态的数目被示出为等于带隙的滑动陈数。这种关系可以被看作是摩尔双层系统中固有的体积-边缘对应关系的表现。
2020-12-04 cond-mat.mes-hall
Quantum pumping in graphene nanoribbons at resonant transmission
分析了共振传输区中扶手椅型和锯齿型边缘的石墨烯纳米颗粒双势垒结构中的绝热量子电荷泵。利用递归格林函数方法，数值计算了围绕谐振腔的泵浦轮廓的泵浦电荷。我们发现，扶手椅带的整个共振线有助于泵的一个电子（忽略双自旋简并）通过设备的每个周期。由于零电导共振，锯齿形带的情况更有趣。这些共振将整个共振线分成几个部分，每个部分对应于通过设备的单个电子的泵浦。此外，与扶手椅带相比，一个电子可以从左引线抽运到右引线或向后抽运。电流方向取决于由泵送轮廓所环绕的谐振线的特定部分。
2010-12-10 cond-mat.mes-hall
Topological charge pumping in twisted bilayer graphene
当费米能级位于其中一个小间隙中时，\moire超晶格两层之间的滑动运动产生电流，实现了二维拓扑无源泵浦.有趣的是，手性电荷泵，即由滑动运动引起的横向电流，在扭曲的同质双层中是可能的。通过对扭曲双层石墨烯中绝热电流的具体计算，证实了这一结果。我们的工作揭示了\moire超晶格特有的机械运动和电之间的有趣联系，并可能在纳米发电机和纳米电动机中找到应用。
2019-10-28 cond-mat.mes-hall
Single-parameter pumping in graphene
我们提出了一个量子泵机制的基础上的特殊性质的石墨烯，即手性和双极性。基本的物理原理是激发从一根引线进入势垒的倏逝模，而从另一根引线进入势垒的倏逝模不会到达驱动区。这引起了一个大的非平衡电流与电子源于一个广泛的能量范围，在对比狭窄的共振，在半导体异质结构中管理相应的效果。此外，石墨烯中的泵浦机制是鲁棒的，具有简单的参数依赖性，这对于应用是有益的。从Floquet散射形式主义的数值结果补充了小到中等驱动的解析解。
2011-10-11 cond-mat.mes-hall
Spin pumping into two-dimensional electron systems
利用散射理论研究了自旋泵注入单层石墨烯和铁磁接触的二维电子气中的自旋电流。注入石墨烯的自旋电流与注入2DEG的自旋电流非常不同，这是因为受到克莱因隧穿的重要影响。
2016-09-30 cond-mat.mes-hall
Graphene-based spin-pumping transistor
我们用完全量子力学的方法证明了石墨烯可以作为用于泵浦自旋电流的栅极可控晶体管，即，在没有净电荷电流的情况下，由相邻磁化的进动引起的角动量流。此外，我们提出了一个概念的证明，这些自旋电流可以调制的静电门。由于我们的建议涉及纳米尺寸的系统，具有非常高的速度，在没有任何施加的偏置的情况下，它是潜在的有用的晶体管的发展能够结合大的处理速度，增强集成度和极低的功耗。
2010-03-07 cond-mat.mes-hall
Pseudo Electric Field and Pumping Valley Current in Graphene Nano-bubbles
本文研究应变石墨烯纳米气泡中由周期性激发产生的赝电场，展示亚太赫兹谷电流泵浦动力学，并探讨参数依赖及额外谐波产生，为非线性器件开发提供可能。
2023-10-18 cond-mat.mes-hall
Comment on "Single-parameter quantum charge and spin pumping in armchair graphene nanoribbons" (arXiv:1206.3435v1, by Zhou and Wu)
在他们最近提交的arXiv：1206.3435v1中，Zhou和Wu解决了在零偏压下连接到磁性和/或磁性引线的扶手椅石墨烯纳米管中的电荷和自旋泵。因此，他们使用了基于时间反演对称性的泵浦电流公式。在他们的附录中，他们根据自己的公式提出了一些关于我们最近的作品的要求[K。-H. Ding，Z. -G. Zhu和J. Berakdar，Phys.Rev.B84，115433（2011）]关于在有限偏压下接触两个磁性引线的延伸石墨烯单层中的自旋相关电流的激光修改。下面我们将详细说明，我们所考虑的物理系统在概念上不同于周和吴（arXiv：1206.3435v1），并且由于根本原因（例如，在我们的情况下，由于存在磁引线和由有限偏置产生的DC电流，时间反转对称性固有地被破坏）。因此，周和吴的声明基于他们的结果与我们的比较是没有科学根据的。
2012-07-14 cond-mat.mes-hall
Resonant single-parameter pumping in graphene
我们提出了非绝热单参数泵浦的弹道石墨烯场效应晶体管的结果。我们研究如何从交流驱动的顶栅散射导致直流充电电流从源极到漏极的不对称设置所造成的几何形状的设备或不同的掺杂的引线。在Landauer-Büttiker算子形式中，使用Floquet散射矩阵方法计算电荷电流。我们挑出两个机制有助于泵浦电流：法布里-珀罗干涉在开放的通道和准基态共振散射通过封闭的通道。我们确定两个不同的参数制度的基础上的准基态散射机制：高和低掺杂的接触相比，交流驱动器的频率。我们发现，后者政权的结果在一个更强的峰值泵浦电流。我们将讨论如何背栅电位和温度依赖性可以用来改变泵浦电流的方向，作为一个开关操作的设备。
2017-05-15 cond-mat.mes-hall
Gate controllable spin pumping in graphene via rotating magnetization
研究了在石墨烯上施加一个具有旋转磁化强度的铁磁体（F）的纯自旋抽运，利用绝热自旋抽运的广义散射方法，得到了通过磁性石墨烯抽运到邻近正常（N）区域的自旋电流.自旋电流可以很容易地控制的栅极电压，并在一定条件下，变得足够大，可在目前的实验设置测量。事实上，当自旋之一由于铁磁部分中相应自旋物种的状态密度消失而被完全过滤时，它达到最大值。考虑具有有限铁磁区的N |F| N结构，发现与金属铁磁材料相比，横向自旋相干长度可以与由$L$表示的F的长度相当。随后，由于量子干涉，自旋流成为$JL/\hbar v_F$的振荡函数，其中$J$是F内部的自旋分裂。最后，我们表明，源于泵到两个不同的正常侧的可控性，一个深刻的自旋电池效应可以看到在混合N |F| N设备。
2014-11-23 cond-mat.mes-hall
Strain Controlled Spin and Charge Pumping in Graphene Devices via Spin-orbit Coupled Barriers
我们从理论上提出了一种基于石墨烯的绝热量子泵，具有受应变影响的内在自旋轨道耦合（SOC），其中两个时间相关的外在自旋轨道耦合势垒驱动自旋和电荷电流。我们研究了三种不同的操作模式，其中i）位置，ii）化学势，和iii）SOC的两个障碍周期性振荡，并在其平衡态的相位。我们的研究结果表明，在很大程度上依赖于所考虑的操作模式的寄生泵浦电流的幅度。我们发现，这样的设备以最高的效率和更广泛的参数范围内的障碍化学势驱动的量子泵。我们的结果还表明，通过引入应变的系统，可以抑制或增强的电荷和自旋电流分别取决于应变方向。
2017-02-01 cond-mat.mes-hall
Gigahertz quantized charge pumping in graphene quantum dots
单电子泵通过使安培能够根据电子的元电荷来重新定义，从而彻底改变了电学计量学。基于介观金属系统中的光刻固定隧道势垒和正常/超导混合旋转门的泵可以达到非常小的误差率，但仅在MHz的泵速对应于1 pA量级的小电流时。半导体结构中的可调谐势垒泵已经在GHz频率下工作，但误差率的理论处理更复杂，只能得到近似的预测。在这里，我们提出了一个单片，固定势垒单电子泵完全由石墨烯制成。我们演示了泵浦操作频率高达1.4 GHz，并预测在90 MHz的误差率低至百万分之0.01。结合量子霍尔效应和邻近感应约瑟夫森结的创纪录高精度，精确的量子化电流产生使量子三角形的全石墨烯闭合触手可及。石墨烯电荷泵在量子精密测量之外的预期应用包括在静电掺杂的双层石墨烯储层中经由电子-空穴复合的单光子产生，以及用于在量子信息处理中读出基于自旋的石墨烯量子位。
2012-07-27 cond-mat.mes-hall
Quantum charge pumping in graphene-based devices: When lattice defects do help
量子电荷泵，量子相干产生的直流电流在零偏置通过时间相关的电位，提供了杰出的机会，计量和新器件的发展。石墨烯的长电子相干时间和高质量的晶体结构可以为这种量子泵提供合适的构建块。在这里，我们专注于通过石墨烯纳米带在法布里-珀罗制度的绝热量子泵浦突出缺陷的关键作用，通过使用原子模拟。我们发现，即使是一个单一的缺陷添加到原始结构可能会产生两个数量级的增加，在泵送的电荷。
2013-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fluctuation-induced currents in suspended graphene nanoribbons: Adiabatic quantum pumping approach
本研究采用绝热量子泵浦方法，分析悬浮石墨烯纳米带中涨落诱导的电流，重点研究横向弯曲振动激发下的泵浦电流，为调控相关纳机电系统的电流提供工具，助力其在传感、泵浦及能量收集领域的应用。
2023-11-17 cond-mat.mes-hall
Dynamical spin injection at a quasi-one-dimensional ferromagnet-graphene interface
我们研究了从三维铁磁体到二维单层石墨烯的动态自旋注入。对埋在共面波导中心线下方的铁磁体/石墨烯条带的比较铁磁共振（FMR）研究表明，当石墨烯层远离铁磁体条带横向突出时，FMR线宽展宽最大，这表明自旋电流被注入石墨烯区域远离正被激发的铁磁体下方的区域。我们的研究结果证实，所观察到的阻尼确实是动态自旋注入的签名，其中纯自旋电流从铁磁体的旋进磁化被泵入单层石墨烯。观察到的自旋泵浦效率很难与根据标准自旋泵浦理论和石墨烯的特性所预期的自旋回流相一致，并且构成了二维结构中自旋泵浦的谜团。
2015-01-23 cond-mat.mes-hall
Selective nonresonant excitation of vibrational modes in suspended graphene via vibron-plasmon interaction
我们从理论上研究了掺杂的石墨烯带悬挂在一个沟槽，并受到垂直于石墨烯平面极化的交流电场。在这样的系统中，外部ac场经由隔离的石墨烯片中的等离子体激元振荡耦合到相对慢的机械振动。我们表明，电场产生的机械模式的有效泵浦。结果表明，在欠阻尼等离子体振荡的情况下，力学振荡和等离子体振荡出现了一种特殊的几何共振。也就是说，当机械模式的波数与等离子体波的波数非常一致时，泵浦效率显著增加。泵浦强度随模式波数的增加而增加。尽管驱动场是均匀的，但这种现象允许不同机械模式的选择性致动。
2015-06-11 cond-mat.mes-hall
Adiabatic quantum pumping in buckled graphene nanoribbon driven by a kink
我们提出了一种新型的量子泵在弯曲的石墨烯纳米管，螺旋驱动的扭结沿带移动。从实践的角度来看，与栅极驱动的泵相比，具有移动散射体的泵具有优势，如每个通道每个周期的增强的电荷转移。扭结的几何形状是通过截断的碳原子的空间排列与经典的$ϕ^4$模型的解决方案，包括一个宽度重整化以下的Su-Schrieffer-Heeger模型的碳纳米结构简化。我们证明数值，作为一个概念的证明，对于适度的变形，在色带中心的固定扭结可能会阻止由外部电压偏置驱动的电流。在没有偏置的情况下，移动的扭结导致高效的泵浦效应，每单位周期的电荷取决于栅极电压。
2020-02-20 cond-mat.mes-hall
Charge pumping in hBN-encapsulated graphene driven by surface acoustic waves
本研究利用表面声波在低无序hBN封装石墨烯中实现声电电荷泵浦，通过石墨顶栅调控载流子浓度，提出定量模型描述全浓度范围声电信号，助力低维材料探索与SAW传感器设计。
2024-05-24 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Time-dependent Landauer-Büttiker approach to charge pumping in AC-driven graphene nanoribbons
我们应用最近发展的无分块的时间相关的Landauer-Büttiker（TD-LB）形式主义的石墨烯纳米带（GNR）中的热驱动输运的研究。当施加AC驱动时，该形式可用于证明通过分子器件的净电流（泵电流）的非零DC分量存在的一般条件。时间反演对称性破缺的驱动领域的调查，发现是不够的非零泵浦电流。然后，我们推导出一个特定的双谐波偏置电流响应的显式公式。我们通过不同的GNR配置计算的泵电流，发现一个非零的泵电流的符号和存在可以通过简单的改变TD偏置的静态参数进行调谐。此外，我们调查瞬态电流在不同的GNR配置。我们发现了偶、奇次谐波响应信号的选择规律依赖于偏置中动力学反转对称性的破缺。
2021-03-26 cond-mat.mes-hall
Twisted bilayer graphene reveals its flat bands under spin pumping
本文理论提出自旋泵浦可直接探测扭转双层石墨烯的平带并精确确定魔角，通过铁磁共振的吉尔伯特阻尼在魔角处急剧下降，为可扭转自旋电子学开辟道路。
2023-09-01 cond-mat.mes-hall
Suppression of Spin Pumping Between Ni$_{80}$Fe$_{20}$ and Cu by a Graphene Interlayer
我们比较了坡莫合金Ni $_{80}$ Fe $_{20}$（Py）薄膜溅射到Cu（111）薄膜上的铁磁共振测量，在Py沉积之前通过化学气相沉积生长石墨烯（Gr）中间层。一个两个角度的溅射方法，确保既没有Gr也没有Py的样品制备过程中降解。我们发现预期的阻尼增强自旋泵的Py/Cu的情况下，没有检测到的增强Py/Gr/Cu的情况下。由于阻尼是敏感的自旋泵以外的影响，我们用磁力来验证，在Py的静磁性能的差异是不是负责的阻尼的差异。我们把Py/Gr/Cu中自旋抽运的抑制归因于Gr/Cu界面的大接触电阻。
2015-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The unconventional two-parameter quantum valley pumping in graphene with a topological line defect
基于Keldysh格林函数方法，我们报道了一种非常规的带线缺陷的石墨烯双参数量子泵浦。发现与传统的正弦关系不同，该器件中的泵浦电流与两个泵浦电位之间的相位差呈余弦关系，其正/负最大值在处，而在处趋于零。这一现象与线缺陷两侧的谷指数交换以及线缺陷两侧特有的谷隧穿特性有关。此外，来自两个谷的泵浦电流将沿着线缺陷以相反的方向流动，这表明在石墨烯中不施加应变场的情况下，可以在线缺陷中泵浦出可控的谷电流。
2021-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Single-parameter quantum charge and spin pumping in armchair graphene nanoribbons
我们通过非平衡格林函数方法研究了扶手椅型石墨烯纳米带在单个交流栅压下与铁磁/铁磁引线连接时的量子电荷和自旋泵浦。在的情况下，只有部分的nanorigins受到交流栅极电压，以打破左右空间对称性，我们发现，电荷泵电流的峰值出现在费米能量周围的子带边缘的交流场的nanorigins的区域。在铁磁引线的情况下，与铅的磁化是反平行的，以打破左右对称性，类似的峰值出现在自旋泵电流时，费米能量周围的铁磁引线中的多数自旋子带的边缘。所有这些峰值都源于传输中的显著对称性破缺，其中能量在相应的子带边缘周围。此外，我们预测{ \em纯}自旋电流的情况下，铁磁铅与整个石墨烯纳米晶下的交流栅极电压。的交流场强度和频率依赖性的泵浦电流也研究了潜在的物理揭示。
2012-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Dynamic Spin Injection into Chemical Vapor Deposited Graphene
我们展示了动态自旋注入到化学气相沉积（CVD）生长的石墨烯通过自旋泵从坡莫合金（Py）层。在室温下的铁磁共振测量揭示了在Py/石墨烯界面处的吉尔伯特阻尼的强烈增强，甚至超过在Py/铂界面中观察到的。在Co/石墨烯层上也示出了类似的结果。吉尔伯特阻尼的这种增强被理解为在界面处由磁化动力学驱动的自旋泵浦的结果。我们的观察表明，CVD石墨烯中的自旋轨道耦合的强烈增强，与早期的自旋阀测量结果一致。
2012-11-02 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium carriers in an intrinsic graphene under interband photoexcitation
我们研究了非平衡载流子（电子和空穴）在本征石墨烯在低温下的远红外和中红外（IR）辐射在很宽的范围内的强度。载流子的能量分布计算使用准经典动力学方程，该方程考虑了由于声学声子和与热辐射和入射辐射的载流子光激发相关的辐射产生-复合过程的能量弛豫。结果表明，非平衡态分布是由声子的弱能量弛豫和产生-复合过程的相互作用以及泵浦饱和效应共同决定的。由于饱和效应，载流子分布函数可以在升高的强度下在泵浦区域周围呈现平台。如图所示，在足够强的中红外泵浦下，粒子数反转可以在泵浦能量以下发生。石墨烯直流电导率作为泵浦强度的函数表现出明显的非线性，在相当低的强度下具有次线性区域，在强泵浦下具有饱和。然而，在很宽的范围内的泵浦强度的增加只会导致载流子浓度，特别是直流电导率的适度增加。石墨烯在中红外辐射下的电导率对载流子动量弛豫机制表现出很强的敏感性。
2008-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Some comments on the note "Comment on 'Single-parameter quantum charge and spin pumping in armchair graphene nanoribbons' by Zhu and Berakdar (arXiv:1207.3457)"
针对Zhu和Berakdar（arXiv：1207.3457）的评论，即他们在以前的工作中考虑的物理系统[Ding等人，PRB 84，115433（2011）]在概念上与我们的最新论文[Zhou and Wu，arXiv：1206.3435]的附录中的不同，我们展示了为什么它们是相关的，并进一步在概念上指出了他们工作中的问题。我们还指出，他们评论中的主要支持论点是不正确的。
2012-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Nonresonant high frequency excitation of mechanical vibrations in graphene based nanoresonator
我们从理论上分析了悬浮石墨烯膜的动力学，该石墨烯膜与接地金属电极隧道接触，并受到由栅电极引起的交流静电势。结果表明，对于这种系统，当驱动频率超过电荷弛豫时间的倒数时，电子子系统中的延迟效应对相对较慢的机械振动产生有效的抽运。在这种情况下，存在驱动电压振幅的临界值，高于该临界值，泵浦克服机械谐振器的固有阻尼，导致机械不稳定性。这种非共振不稳定性是饱和的非线性阻尼和系统表现出相对较大的振幅的自持振荡。
2014-10-10 cond-mat.mes-hall
Inverse quantum spin Hall effect generated by spin pumping from precessing magnetization into a graphene-based two-dimensional topological insulator
我们提出了一种用于二维（2D）拓扑绝缘体中量子自旋霍尔效应（QSHE）电探测的多端纳米结构。该器件由具有旋进磁化的铁磁（FM）岛组成，该岛将纯自旋电流对称地泵入（在没有任何偏置电压的情况下）左右相邻的二维TI中，该二维TI被建模为具有固有自旋轨道（SO）耦合的石墨烯纳米带。六端TI |FM| TI纳米器件的QSH制度，连接到两个纵向和四个横向正常金属电极，其特征在于由SO耦合诱导的能隙，手性自旋过滤的边缘状态在有限长度TI区域内，和量化的自旋霍尔电导时，施加纵向偏置电压，尽管存在的FM岛。相同的无偏置装置，但具有中心FM岛的旋进磁化，完全阻止总自旋和电荷电流泵入纵向电极，同时产生DC横向电荷霍尔电流。虽然这些横向电荷电流没有被量子化，它们的感应与零纵向电荷电流一起是TI对泵浦纯自旋电流的独特电响应，不能被SO耦合但拓扑平凡的系统所模仿。在相应的两端不均匀的TI |FM| TI纳米结构中，我们成像了TI内局部自旋和电荷电流的空间分布，这说明输运局限于手性自旋过滤边缘态，同时揭示了TI周围存在界面自旋和电荷电流|FM接口和穿透到大量的TI在一些短的距离。
2009-12-29 cond-mat.mes-hall
Graphene produced by radiation-induced reduction of graphene oxide
研究了太阳光、紫外光和KrF准分子激光对氧化石墨烯的辐照效应。在长时间照射后，阳光和紫外线都能很好地还原氧化石墨烯，但激光照射在短时间内产生的石墨烯具有可忽略的氧官能团。激光照射也可用于金属颗粒修饰的石墨烯的一步合成。氧化石墨烯的激光辐照似乎是用于大规模合成石墨烯的有效程序。
2010-09-26 cond-mat.mes-hall
Pumping electrons in graphene to the $\mathbf{M}$-point in the Brillouin zone: The emergence of anisotropic plasmons
我们考虑在非平衡的情况下，从石墨烯的价带的电子被泵浦到状态的布里渊区周围的$\mathbf{M}$ -点由高强度的紫外电磁场的等离子体激元的存在。产生的不平衡电子气随后被不同频率的弱电磁场探测。我们表明，该系统的光学性质和等离子体激元的色散是强烈的各向异性，这取决于泵浦辐射的性质：它的强度，偏振，和频率。这种各向异性的根源在于布里渊区中特定点周围的电子色散关系的鞍状性质。据发现，尽管强各向异性，等离子体激元的色散标度与波数的平方根，但其特征在于有效的费米能量，这取决于泵浦辐射的属性。我们的计算超越了通常的狄拉克锥近似考虑到完整的能带结构的石墨烯。这是讨论布里渊区$\mathbf{M}$点等离子体激元的必要条件。
2016-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Tuning laser-induced bandgaps in graphene
激光场能在石墨烯中产生人们所追求的可调谐带隙吗？通过使用Floquet理论结合格林函数技术，我们预测，在中红外范围内的激光场可以产生可观察到的带隙中的电子结构的石墨烯。此外，我们展示了如何可以通过使用激光偏振调谐。研究结果对纳米光电器件的设计具有指导意义。
2011-05-11 cond-mat.mes-hall
Proposed ultra wide-band tunable THz RT lasers based on momentum space negative conductivity under electron streaming in hNB-graphene sandwiches
观察太赫兹损耗增益切换通过栅极上的偏置石墨烯三明治的传输解释下，在石墨烯中的电子流的响应。基于这一考虑，提出了太赫兹源，包括硅谐振器放置在三明治与电流在石墨烯中流动。它应该提供可调谐的偏置发射在宽太赫兹波段。该光源是直接模拟太赫兹的可调谐微波激光器演示。
2020-04-13 cond-mat.mes-hall
Tunneling Recombination in Optically Pumped Graphene with Electron-Hole Puddles
我们评估了与电子-空穴水坑之间的带间隧道相关的光泵石墨烯中电子和空穴的复合，并计算了复合速率和时间。结果表明，这种机制可以在很宽的泵浦强度范围内占主导地位。结果表明，隧穿复合速率和时间是电子和空穴的准费米能级以及光抽运强度的非单调函数。这可能导致滞后现象。
2011-08-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Pumping laser excited spins through MgO barriers
研究了MgO基磁性隧道结中的隧道磁塞贝克效应。电极由具有面内磁各向异性的CoFeB组成。使用激光加热来产生跨越MTJ层堆叠的电压的温度梯度。使用这种方法，可以在微米长度尺度上控制温度：在这里，我们研究TMS电压和TMS效应如何取决于所施加的激光光斑的大小、位置和强度。在这项研究中，跨结创建了各种不同的温度分布。我们记录的二维地图上的激光光斑的位置和相应的计算TMS值的依赖加热产生的电压。电压的值和符号发生变化，从直接在中心加热MTJ时的大正值到加热边缘上的结时的小值，甚至是加热远离结的样品时的小负值。这些过零点导致非常高的计算TMS比率。我们的系统分析表明，温度梯度的分布是必不可少的，以实现高电压信号和合理的TMS比。此外，边缘上的伪影产生误导性结果，但也为自旋电子器件中的自旋电子学开辟了更复杂的加热场景的进一步可能性。
2017-02-16 cond-mat.mes-hall
Dynamic strain in gold nanoparticle supported graphene induced by focused laser irradiation
贵金属纳米结构上的石墨烯构成了一种有吸引力的纳米复合材料，在传感器或能量转换方面具有潜在的应用。在这项工作中，我们研究了混合石墨烯/金纳米粒子结构的拉曼光谱和扫描探针方法的性能。采用聚焦激光对金薄膜进行局部退火，制备了纳米颗粒。该方法产生图案化的表面，在任意选择的微尺度区域形成NP。将通过化学气相沉积生长的石墨烯转移到制备的紧密间隔的金纳米颗粒上。虽然我们发现连续的较高强度（6 mW）激光照射逐渐增加了SiO2支撑的石墨烯中的掺杂和缺陷浓度，但是相同的照射程序在由金纳米颗粒支撑的石墨烯中没有引起这种不可逆效应。此外，激光照射在Au NPs上的石墨烯中引起动态流体静力学应变，这被证明是完全可逆的。这些结果可以在石墨烯/等离子体纳米粒子为基础的高温传感器在动态制度的发展具有影响。
2018-06-12 cond-mat.mes-hall
Hole Spin Pumping and Re-pumping in a p-type δ-doped InAs Quantum Dot
我们生长了高质量的p型δ掺杂InAs量子点，并在高磁场作用下，利用单激光驱动的方法，在Voigt组态中实现了正电荷量子点中空穴自旋的相干抽运和再抽运.我们的系统建模显示出良好的定性协议与实验结果，并进一步探讨了单激光方案的自旋泵浦和再泵浦的性能。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Laser-launched evanescent surface plasmon polariton field utilized as a direct coherent pumping source to generate emitted nonlinear four-wave mixing radiation
提出了一种基于表面等离子体激元（SPP）的四波混频（4 WM）概念，利用激光发射的倏逝SPP场作为相干泵浦源，直接参与介质/金属界面的非线性4 WM过程。由于局部场增强效应，预期所得4 WM辐射的转换效率将显著增加。通过数值模拟进一步研究了在空气/金膜和石墨烯片/金膜界面处实施该概念的可行性。这一概念在新兴的纳米光子学、光电子学和有源等离子体学中的应用前景诱人。
2011-03-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Rabi oscillations under ultrafast excitation of graphene
研究了本征石墨烯带间超快激发下载流子的相干非线性动力学。随着泵浦强度的增加，响应出现拉比振荡。考虑到能量弛豫和退相的影响，计算光激发分布与时间和能量的关系。光谱和时间依赖性的探测辐射的响应（透射和反射系数）被认为是不同的泵浦强度和拉比振荡与时间和强度进行了分析。
2010-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polarisation control of optically pumped terahertz lasers
半导体量子阱中激子激发态的光抽运是实现超紧凑太赫兹（THz）激光器的一种工具，它基于激子激发态（2 p）和基态（1 s）之间的受激光跃迁。我们表明，由2 p-激子的双光子吸收的概率是强烈依赖于两个光子的偏振。太赫兹激光的阈值功率的变化由一个因素为5预测从线性切换到圆形泵浦。我们计算的太赫兹辐射的偏振依赖性，并确定光子偏振配置实现最大太赫兹光子产生量子效率。
2013-01-29 cond-mat.mes-hall
Dynamic $0-π$ transition induced by pumping mechanism
利用Nambu $\otimes $自旋空间Keldysh格林函数方法，给出了微腔中量子点与超导导线耦合的非平衡电荷和自旋抽运理论.发现电荷流包括两部分：代表相干库珀对转移的无耗散超电流和泵浦准粒子电流。超导电流表现出动态$0-π$跃迁诱导的频率和强度的$σ_{-}$偏振激光场。这种动力学转变不受强库仑相互作用的影响。特别是当极化激光场的频率大于超导能隙的两倍时，出现了自旋电流，并且自旋电流是两个超导体之间相位差的偶函数。我们的理论是对非超导自旋电子学的一种扩展。
2006-11-14 cond-mat.mes-hall
Wideband and on-chip excitation for dynamical spin injection into graphene
石墨烯是用于自旋输运的理想材料，因为即使在室温下也可以实现非常长的自旋弛豫时间和长度。然而，由于电导率失配问题，电自旋注入是具有挑战性的。由铁磁共振驱动的自旋泵是一种巧妙的方法来解决这个问题，因为它在没有电荷电流的情况下产生纯自旋电流。在这里，我们展示了微米级器件中单层石墨烯的自旋泵。宽带片上RF电流线用于使微米级坡莫合金（Ni $_{80}$ Fe $_{20}$）焊盘在磁场可调的谐振条件下发生铁磁谐振。在共振时，自旋电流被发射到石墨烯中，这通过附近的铂电极中的反自旋霍尔电压来检测。在2 GHz至8 GHz的频率范围内检测到低至几毫瓦的清晰自旋电流信号。这种紧凑的器件方案为更复杂的器件结构铺平了道路，并允许研究新材料。
2018-06-25 cond-mat.mes-hall
Beating oscillation and Fano resonance in the laser assisted electron transmission through graphene δ- function magnetic barriers
从理论上研究了在单色、线偏振和连续激光场作用下电子通过石墨烯中的一对δ函数磁垒的传输。在非微扰Floquet理论的框架内，使用传输矩阵法计算的传输系数。注意，在存在外部激光场的情况下，通过具有较大势垒间间隔的石墨烯磁势垒的透射中的通常法布里-珀罗振荡采取拍频振荡的形状。激光辅助透射光谱也被发现表现出的特征Fano共振（FR）为较小的值的势垒间的分离。通过改变激光场的强度，可以控制拍频振荡中完美波节的出现和非对称Fano线的形状。上述特征可以提供关于光-物质相互作用的一些有用和潜在的信息，并且可以在基于石墨烯的光电子器件应用中利用。
2016-01-29 cond-mat.mes-hall
Enhancing single-parameter quantum charge pumping in carbon-based devices
我们提出了一个理论研究的量子电荷泵与一个单一的交流栅极应用到石墨烯纳米带和碳纳米管操作与低电阻接触。通过结合Floquet理论与格林函数的形式主义，我们表明，泵浦电流可以调谐和增强了两个数量级的适当选择的设备长度，栅极电压强度和驱动频率和幅度。这些结果为增强这些碳基器件中的泵浦电流提供了一种有前途的替代方案。
2011-08-09 cond-mat.mes-hall
Pumped shot noise in adiabatically modulated graphene-based double-barrier structures
量子抽运过程伴随着相当大的量子噪声。研究了石墨烯基双势垒结构的泵浦散粒噪声特性。基于散射方法，推导了相位相干介观导体中相位相干噪声的一般表达式。结果表明，与泊松过程相比，当直流泵浦电流改变流向时，PSN显著增强，这表明克莱因悖论的影响。
2011-07-22 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
