On the inner Double-Resonance Raman scattering process in bilayer graphene
通过改变激发激光的能量,可以从双共振拉曼光谱中获得石墨烯系统的声子色散和电子结构。在先前的石墨烯共振拉曼研究中,电子结构在Slonczewski-Weiss-McClure(SWM)模型的框架中进行了分析,考虑了外部DR过程。在这项工作中,我们分析的数据考虑内部DR过程,并获得SWM参数,更好地与其他实验技术获得的。这一结果可能表明,石墨烯系统中的双共振过程仍然存在一个基本的悬而未决的问题。
2010-08-02 cond-mat.mes-hall
Detection of cyclotron resonance using photo-induced thermionic emission at graphene/MoS2 van der Waals interface
我们证明了在石墨烯/MoS 2范德华(VDW)肖特基结使用光致电子发射机制的回旋共振在石墨烯中的检测。在朗道量子化的石墨烯中的回旋共振下,红外线被吸收并且产生电子-空穴对。当光激发电子的能量超过石墨烯/MoS 2界面处的带偏移能量时,发生从石墨烯到MoS 2的导带的电子转移,并且空穴保留在石墨烯中。这在回旋共振下在石墨烯/MoS 2界面处产生电子-空穴分离,并且产生光电压。所提出的方法是一种红外光电探测技术,通过面外运输在vdW结,这是不同于以前报道的方法,使用面内运输在石墨烯的回旋共振的电子检测。尽管我们的器件结构简单,只有一个vdW结,但我们的方法具有非常高的灵敏度,约为10^6 V/W,比以前报道的值提高了三个数量级。因此,所提出的方法显示出很高的潜力回旋共振为基础的红外光电探测器的应用。
2019-10-31 cond-mat.mes-hall
Fano resonance in Raman scattering of graphene
在单层石墨烯(SLG)的拉曼散射中观察到Fano共振及其强烈的掺杂依赖性。由于费米能级通过背栅偏压而变化,SLG的拉曼G带在电荷中性点附近表现出不对称的线形,这是Fano共振的表现,而当石墨烯样品掺杂电子或空穴时,线形是对称的。然而,双层石墨烯(BLG)的G带不表现出任何Fano共振,无论掺杂。观察到的Fano共振可以解释为SLG中声子和激子多体光谱之间的干扰。在拉曼G带的BLG的Fano共振的情况下,可以解释在相同的框架,因为激子相互作用,预计在BLG。
2013-05-24 cond-mat.mes-hall
Low B Field Magneto-Phonon Resonances in Single-Layer and Bilayer Graphene
由强电子-电子和电子-声子相互作用引起的多体效应在石墨烯物理中起着重要作用。我们报告了它们在低B场磁-声子共振中的表现,这些表现在高质量剥离的单层和双层石墨烯中,这些石墨烯封装在六方氮化硼中。这些共振使我们能够提取特征的有效费米速度,高达$1.20 \times 10^6$ m/s,为观察到的“修饰”朗道能级跃迁,以及共振的加宽,这增加朗道能级指数。
2015-04-16 cond-mat.mes-hall
Electron-Spin-Resonance in a proximity-coupled MoS2/Graphene van-der-Waals heterostructure
将石墨烯的优异的电子和自旋传输性质与更高的自旋轨道耦合材料耦合允许解决石墨烯中的自旋操纵的障碍,这是由于接近范德华层。在这里,我们使用磁输运测量研究在1.5K的石墨烯和MoS 2的组合系统的电子自旋共振。在18- 33 GHz的频率范围内进行电子自旋共振测量,这使我们能够确定系统中的g因子。对于我们的混合系统,我们测量到平均g因子为1.91,与在SiO2上的石墨烯中观察到的相比,这是相当大的变化。这是根据理论预测的石墨烯中邻近诱导SOC的明确指示。
2022-03-07 cond-mat.mes-hall
On RT CW THz Cyclotron Resonance lasing in graphene in crossed E, H fields
在经典的考虑电子在交叉电场和磁场中的运动轨迹和电子系统的电导率对单层石墨烯中回旋共振的影响的框架下,讨论了在六方氮化硼单层石墨烯三明治中实现回旋激光的可能性。通过对三明治结构中散射率已知数据的简化考虑,证明了在室温下,在高于1太赫兹的频率下,在高于1特斯拉的磁场中,可以在高质量的三明治结构中实现连续波激光作用。
2022-02-11 cond-mat.mes-hall
Comment on "Electron spin resonance and collective excitations in magic-angle twisted bilayer graphene"
这一评论与Morissette { \it et al.}【arXiv:2206.08354v1】.作者声称已经在电子自旋共振实验中发现了集体激发的特征,这些特征与魔角双层石墨烯的相关结构有关。然而,相同的共振特性已经在以前的工作中报道了单层和少层石墨烯,使其理论框架无效。石墨烯的单粒子拓扑非平凡能带结构内的直接理论图为共振特征的观察提供了令人满意的解释,并且也适用于Morissette { \it et al.}提供的数据。然而,这一直观的图景却被作者忽视了。
2022-06-29 cond-mat.mes-hall
Multiple magneto-phonon resonances in graphene
我们的低温磁拉曼散射测量在块状石墨表面上的石墨烯样位置上进行揭示了一系列新的磁-声子共振,涉及K点和伽马点声子。特别是,我们首次观察到三个交叉激发分支的共振分裂。我们给出了详细的理论分析,这些新的共振。我们的研究结果突出了复合激发的作用和多声子过程(从K和伽马点)的重要性,热载流子在石墨烯中的弛豫。
2015-06-18 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
Photo-Nernst detection of cyclotron resonance in partially irradiated graphene
朗道量子化石墨烯的回旋共振可以吸收大量的红外线。然而,由于缺乏有效的光子到电荷转换方案,这种现象在光电探测器中的应用受到限制。在这里,我们证明了在部分金属掩蔽的单层石墨烯双端器件中使用光能斯特效应检测回旋共振。由于掩模的存在,入射红外线仅照射在石墨烯通道的一半上。该部分照射产生垂直于石墨烯通道的温度梯度。在存在外部磁场的情况下,由于能斯特效应,产生垂直于温度梯度的热功率。因此,沿着石墨烯沟道产生光能斯特电压,其可以从沟道两端上的触点检测到。我们证明了选择性检测的光能斯特效应,同时最大限度地减少其他光伏贡献,如光塞贝克效应。我们研究了光能斯特效应对磁场和激发波长的依赖关系,揭示了石墨烯在回旋共振条件下光能斯特信号的显著增强。我们的发现有助于利用石墨烯的回旋共振实现远红外线探测器。
2019-10-31 cond-mat.mes-hall
Many-body effects on Landau-level spectra and cyclotron resonance in graphene
最近Russell et al. [Phys. Rev. Lett. 120,047401(2018)]报道了高迁移率hBN封装的石墨烯中许多粒子对回旋共振的贡献的明确信号,观察到共振能量作为一系列带间通道的填充因子$ν$的函数的显著变化。为了阐明他们的结果,库仑贡献的朗道能级光谱和回旋共振在石墨烯检查考虑到一个可能的带隙,并强调揭示电子空穴($eh$)共轭对称性的水平和共振光谱。理论,基于单模近似,给出了一个实际上很好的帐户的实验数据,数据表明的带隙为10毫电子伏,并显示出一个档案,显然反映了$eh$共轭对称性。
2018-09-12 cond-mat.mes-hall
Intra-Landau level Cyclotron Resonance in Bilayer Graphene
由于中性体系费米能级附近的八个朗道能级的近简并性,在石墨烯双层中预期相互作用驱动的整数量子霍尔效应。我们预测,内朗道能级回旋共振信号将出现在一些奇数填充因子,伴随着集体模式,这是几乎没有带隙,并有近似的$k^{3/2}$色散。我们推测与这些模式相关的异常本地化物理的可能性。
2008-06-17 cond-mat.mes-hall
Cyclotron Resonance study of the electron and hole velocity in graphene monolayers
我们报道了单层石墨烯中的回旋共振研究。利用样品对几种不同朗道能级占据数的光电导响应,探测了回旋共振。实验测量在K-(狄拉克)点处的电子速度为$c_{K}^{*}$ = 1.093 × 10 $^{6}$ ms $^{-1}$,并且另外检测到电子和空穴带之间的显著不对称性,导致电子和空穴速度差为5%,能量为125 meV,远离狄拉克点。
2007-07-11 cond-mat.mes-hall
Non-linear effects in the cyclotron resonance of a massless quasi-particle in graphene
本文研究了无质量准粒子在磁场和频率为$ω$的弱电磁辐射下的经典运动。由于非抛物线的线性能量色散,粒子不仅在频率$ω$上响应,而且在其周围产生宽频谱。即使在完全纯的材料中,回旋共振的线宽也非常宽,这使得人们可以解释石墨烯的最新实验数据。结果表明,在有限磁场中,线性响应理论在石墨烯中不成立。
2008-12-04 cond-mat.mes-hall
Resonance Absorption of Terahertz Radiation in Nanoperforated Graphene
最近测量的纳米穿孔石墨烯的导电性解释在每个纳米孔的边缘附近存在的边缘状态。边缘态的周边量子化应导致准定态能级的准等距离阶梯的形成。填充这个阶梯的狄拉克费米子围绕每个纳米孔在谷指数所确定的方向上旋转。结果表明,该系统的辐射的圆偏振太赫兹辐射导致的共振吸收的山谷之一。谐振频率处的吸收幅度可以通过栅极电压来控制。
2017-03-11 cond-mat.mes-hall
Probing the band structure of quadri-layer graphene with magneto-phonon resonance
我们展示了如何磁声子共振,特别是显着的sp2碳同素异形体,可以用作一种工具来探测多层石墨烯试样的能带结构。即使当电子激发不能被直接观察到,它们的耦合到E2 g声子导致显着的振荡的声子功能观察到通过拉曼散射实验与多个周期和振幅确定的电子激发光谱。这样的实验和分析已经在沉积在SiO2上的剥离的4层石墨烯样品上进行了高达28 T,并且观察到的振荡对应于特定的AB堆叠的4层石墨烯电子激发光谱。
2012-09-10 cond-mat.mes-hall
Many-particle effects in the cyclotron resonance of encapsulated monolayer graphene
我们研究了高迁移率单层石墨烯在六方氮化硼中的红外回旋共振,同时观察到多条由带间朗道能级跃迁引起的窄共振线。通过保持磁场强度,$B$,常数,而调谐的载流子密度,$n$,我们发现的过渡能表现出明显的非单调依赖于朗道能级填充因子,$ν\propto n/B$。这构成了电子-电子相互作用对石墨烯中朗道能级跃迁能量的贡献的直接证据,超出了单粒子图像。此外,分裂发生在向最低朗道能级或从最低朗道能级的跃迁中,这被解释为由石墨烯和氮化硼晶格的耦合引起的狄拉克质量。
2018-01-26 cond-mat.mes-hall
Excitonic Fano Resonance in Freestanding Graphene
我们调查的作用,电子空穴相关性的吸收独立的单层和双层石墨烯使用光学透射光谱从1.5至5.5 eV。线形分析表明,紫外区是由一个不对称的Fano共振占主导地位。我们将此归因于在能带结构的鞍点处的范霍夫奇点附近形成的激子共振,并耦合到狄拉克连续谱。Fano模型定量地描述了一直到红外的实验数据。相比之下,普通的非相互作用粒子图像无法描述我们的数据。这些结果表明,石墨烯能带结构的吸收特性和拓扑结构之间有着深刻的联系。
2011-01-06 cond-mat.mes-hall
Multiphonons resonance Raman scattering in Landau-quantized graphene
本文利用Huang-Rhys模型研究了极性衬底上石墨烯朗道能级间的多声子共振拉曼散射。我们不仅介绍了单个和多个表面光学(SO)声子散射,而且提出了由SO声子和纵向声学声子组成的组合多声子散射(CMS)。我们发现,CMS有一个蓝移行为随着磁场的增加,不同于这些SO声子共振散射在特定的磁场。这种行为可以用来解释实验中光学声子共振散射拉曼光谱肩部的变化。该理论模型可以扩展到二维材料拉曼光谱的精细结构分析。
2017-11-30 cond-mat.mes-hall
Observability of cyclotron resonance in the hydrodynamic regime of bilayer graphene
本文基于 Boltzmann 方程导出的流体动力学方程,预测双层石墨烯回旋共振频率及信号强度,并指出其虽可实验观测,但相关修正机制会显著展宽共振峰。
2024-02-03 cond-mat.mes-hall
Enhanced Raman scattering of graphene using double resonance in silicon photonic crystal nanocavities
我们证明了增强拉曼散射从石墨烯的二维光子晶体使用双共振,这源于同时增强的本地化导模和腔模式。通过调节光子晶体的腔参数,可以将双共振调谐到G'拉曼散射。激发波长依赖性的测量表明,一个大的拉曼峰增强时,激发和发射波长满足双共振条件。此外,进行空间成像测量,以确认增强是本地化的腔,我们发现,增强的拉曼强度是60倍大相比,基板上的拉曼信号。观察到的拉曼散射的腔增强为硅光子学的石墨烯基光源的开发开辟了新的可能性。
2018-06-06 cond-mat.mes-hall
Filling-Factor-Dependent Magnetophonon Resonance in Graphene
我们描述了一个特殊的精细结构获得的平面内光学声子在伽马点在石墨烯时,它是在这种材料中的朗道能级间跃迁之一共振。在磁场B_0 ~ 30 T范围内,当这种晶格模式(与石墨烯拉曼光谱中的G带相关)与朗道能级间跃迁0 ->(+,1)和(-,1)-> 0共振时,这种效应最为显著。它可以用来直接测量电子-声子耦合的强度,并且它的填充因子依赖性可以在实验上用来检测圆偏振晶格模式。
2009-09-24 cond-mat.mes-hall
Effects of noise on hysteresis and resonance width in graphene and nanotubes resonators
我们调查的作用,噪声在滞后动力学的悬浮纳米管或石墨烯片受到振荡力。我们发现,不仅在这些系统中的滞后区的大小,而且位置可以控制的噪声。我们还发现,纳米谐振器作为噪声整流器:通过增加设置中的噪声,在这些系统中的特征峰的谐振宽度减小,因此,品质因数增加。
2012-09-05 cond-mat.mes-hall
Renormalization and cyclotron resonance in bilayer graphene with weak electron-hole asymmetry
研究了双层石墨烯中的回旋共振,考虑了实验提出的弱电子-空穴不对称性,并重点研究了规避科恩定理的多体修正。通过直接计算表明,在电子-空穴非对称性参数存在的情况下,该理论仍然可以重整化为O(e^2),并给出了在磁场作用下对石墨烯进行重整化的通用程序.包含电子-空穴不对称性部分地改进了与现有数据的理论拟合,并且数据似乎表明重整化速度因子随磁场的运行,这是重整化的关键结果。
2011-08-26 cond-mat.mes-hall
Interplay between uniaxial strain and magnetophonon resonance in graphene
研究了量子化磁场作用下应变石墨烯非弹性光散射谱中声子G峰的精细结构。研究表明,在磁声子共振(MPR)条件下,Γ点纵光横光学声子的拉曼光谱中的谱线形状经历了多重分裂,并与入射光和探测光的偏振态有很强的依赖关系.应变和MPR的干涉导致反交叉分支的修改,引入光偏振偏好的变化,这取决于与共振的接近程度,以及它们在相邻反交叉之间的更好分辨率。
2013-04-16 cond-mat.mes-hall
Strain-dependent Splitting of Double Resonance Raman Scattering Band in Graphene
在均匀的单轴应变下,石墨烯的拉曼2D带涉及双声子双共振散射过程分裂成两个峰,并且它们一起强烈地红移,这取决于应变的方向和大小。通过偏振显微拉曼测量和第一性原理计算,这种效应被证明是源于共振条件的显着变化,由于扭曲的狄拉克锥和声子色散的各向异性修改单轴应变。计算和实验之间的定量协议,使我们能够确定占主导地位的双共振拉曼散射路径,从而回答了一个基本的问题,这个关键的实验分析工具的石墨系统。
2011-04-25 cond-mat.mes-hall
A critical analysis on the sensitivity enhancement of surface plasmon resonance sensors with graphene
在覆盖金属(等离子体)膜的表面等离子体共振传感器中使用石墨烯具有许多已证明的优点,例如保护膜免受腐蚀/氧化并促进引入用于选择性感测的官能团。最近,一些工作声称,少层石墨烯也可以增加传感器的灵敏度。然而,石墨烯被处理为各向同性薄膜,具有与面内折射率相同的面外折射率。在这里,我们严格审查的作用,单层和几层石墨烯的表面等离子体共振传感器的灵敏度增强。石墨烯通过三种不同的描述被引入到金属膜上:作为原子厚度的二维片,作为薄的有效各向同性材料(在三个坐标方向上具有相同的导电性),以及作为非各向同性层(在垂直于二维平面的方向上具有不同的导电性)。我们发现,只有各向同性层模型,这是已知的是不正确的光学建模的石墨烯,提供了相当大的灵敏度增加,而其他更准确的模型导致可以忽略不计的贡献的灵敏度。
2022-01-28 cond-mat.mes-hall
Scanning tunneling spectroscopy and Dirac point resonances due to a single Co adatom on gated graphene
基于石墨烯$π$带电子结构的标准紧束缚模型、吸附质和石墨烯碳原子的扩展Hückel模型以及由密度泛函理论估计的自旋分裂,研究了石墨烯上单个钴原子的Dirac点共振.使用DFT计算磁性吸附物和石墨烯的松弛几何形状。由于Co 3d轨道的自旋分裂,该系统在石墨烯狄拉克点能量附近显示出强的自旋极化。我们还模拟了Brar { \em et al.}在扫描隧道显微镜(STM)实验中测得的微分电导谱。[Nat.{ \bf 7},43(2011)]。我们解释实验观察到的行为的S-峰在STM差分电导谱之间的隧道的STM尖端和钴诱导的狄拉克点共振态的石墨烯,通过一个Co 3d轨道的证据。由共振能量位置决定的钴离子化状态可以通过栅极电压来调节,类似于实验中所看到的。
2012-06-23 cond-mat.mes-hall
Charged Impurity Scattering in Graphene Nanostructures
我们研究了顶栅衬底支撑的石墨烯纳米结构中的带电杂质散射和静电屏蔽。我们的模型描述了如何将边界条件纳入散射,揭示了这些纳米结构的介电响应,提供了对杂质散射的顶栅效应的见解,并预测这种石墨烯异质结构中的载流子迁移率随着顶部电介质厚度的增加和载流子密度的提高而降低。预计在顶部栅控石墨烯中载流子迁移率将增加近60%。
2012-07-26 cond-mat.mes-hall
Coulomb interaction and electron-hole asymmetry in cyclotron resonance of bilayer graphene in high magnetic field
研究了填充因子v<<1的双层石墨烯在强垂直磁场作用下的朗道能级间跃迁。包括次近邻跃迁,二聚体和非二聚体之间的能量差和层的不对称性。考虑了库仑相互作用的影响。在Hartree-Fock近似下研究了双层石墨烯中小动量磁等离子体激元的激发。结果表明,洁净双层石墨烯的回旋共振的不对称性依赖于磁场。在较低的磁场下,谱中的能量分裂是由于电子-空穴单粒子不对称性,在较高的磁场下,谱中的能量分裂是由于库仑相互作用。对于半填充零能级的全对称情况,发现双层和单层石墨烯的能量分裂与库仑相互作用的能量成正比。
2011-10-26 cond-mat.mes-hall
Anomalous Non-linear Optical Response Of Graphene Near Phonon Resonances
本文利用相干反斯托克斯拉曼光谱研究了石墨烯、六方氮化硼及其异质结构的三阶非线性光学性质。当两个输入场的能量差与声子能量相匹配时,如通常所预期的,h-BN中的反斯托克斯发射强度增强,而对于石墨烯,观察到异常降低。这种行为可以用电子连续谱和离散声子态之间的q耦合来理解。我们还测量了石墨烯/h-BN异质结构,并证明石墨烯中的异常效应主导异质结构的光学响应。
2017-01-31 cond-mat.mes-hall
Tunable zero-energy transmission resonances in shifted graphene bilayer
已知石墨烯双层由于其手性而完美地反射垂直入射的电子。这与克莱因隧穿类似,在单层中,克莱因隧穿是在垂直入射下实现完美透射的原因。堆叠缺陷将双层的每个抛物线带交叉变成狄拉克锥对。在这里,我们表明,令人惊讶的是,在一个双层堆叠默认(或移位)可以导致完美的{ \it传输}在正常入射的法布里-珀罗型共振{ \it在零能量}的结果。这些建设性的干扰只发生在狄拉克锥相对于入射电子的特定取向和它们在倒易空间中的分离的量化值。我们的研究结果提供了一种方法来控制透射共振在未掺杂的石墨烯双层结构通过调整层堆叠。
2013-11-15 cond-mat.mes-hall
Many-body effects, orbital mixing and cyclotron resonance in bilayer graphene
在磁场中,双层石墨烯在最低朗道能级处支持八个特征零能级,在朗道轨道$n=\{0,1\}$中具有额外的两倍简并度。在一般的单体和多体相互作用下,它们演化为赝零模能级。详细分析了这些PZM能级的结构和特性,并考虑了自旋分裂、层间偏压、弱电子-空穴不对称性和库仑相互作用等因素。它指出,PZM能级通常经历轨道能级混合(在一个谷或两个谷),因为它们逐渐充满电子和带间回旋共振的观察在有限的填充范围内提供了一个直接和灵敏的探针,探索多体效应和双层石墨烯中的轨道混合。
2020-05-14 cond-mat.mes-hall
Klein Tunneling and Fabry-Pérot Resonances in Twisted Bilayer Graphene
该研究针对转角双层石墨烯中载流子的隧穿问题,分析低能激发下克莱因隧穿与法布里-珀罗共振的各向异性特性,揭示了势垒参数对电导的调控规律,为新型各向异性二维材料纳米器件设计提供了理论依据。
2025-02-22 cond-mat.mes-hall
High-field magnetoresistance revealing scattering mechanisms in graphene
我们发现,载流子散射的类型显着影响石墨烯纳米带的高场磁电阻。这种效应有可能被用于识别石墨烯中的散射机制。结果还提供了一个解释实验发现,有趣的差异,放置在不同基板上的石墨烯霍尔棒的磁阻行为。此外,我们的模拟表明,在纵向电阻的峰值往往成为钉扎分数量子化的值,因为不同的传输模式有非常不同的散射特性。
2012-09-13 cond-mat.mes-hall
Photo-thermoelectric detection of cyclotron resonance in asymmetrically carrier-doped graphene two-terminal device
已知石墨烯显示出可以超过其光伏贡献的显著光电效应。在这里,通过利用这种效应,我们证明了在双背栅h-BN/石墨烯/h-BN双端器件的回旋共振的光电压测量。除了p型掺杂的Si全局背栅之外,还制造了石墨局部底栅。通过调节两个栅极电压,产生具有不对称载流子掺杂分布的面内石墨烯结。借助于这种非对称结构,检测到在金属电极/石墨烯结附近产生的光热电电压。在低温和存在磁场的情况下,在红外激光(波长= 9.28至10.61微米)的照射下测量光感应电压。我们观察到一个强烈的增强的光电压信号的回旋共振条件下,在该条件下的激发能量与朗道能级之间的跃迁相一致。这些结果突出了利用石墨烯中的光电热效应进行太赫兹光探测的可能性。
2018-09-06 cond-mat.mes-hall
Two distinct methods to evaluate graphene relaxation time and mobility in Boltzmann diffusive transport, considering ionized impurity scattering and Thomas-Fermi screening
研究了受电离杂质散射限制的石墨烯中的玻尔兹曼扩散输运,包括弛豫时间和迁移率。弛豫时间的计算有两种不同的方法,一种是通过散射矩阵直接利用玻尔兹曼输运方程,另一种是基于散射截面。对于石墨烯,两种方法产生相同的弛豫时间结果。假设线性的超导费米屏蔽和合理的电子载流子密度,弛豫时间和迁移率可以计算和绘制,这表明石墨烯是一种非常有前途的高迁移率材料,用于超快电子器件应用。
2017-12-30 cond-mat.mes-hall
Fermi-edge transmission resonance in graphene driven by a single Coulomb impurity
导电电子的费米海和非绝热吸引杂质势之间的相互作用可以导致电荷通过杂质的隧穿概率的幂律发散。由此产生的效应,被称为费米边缘奇点(FES),构成了量子固态物理中最基本的多体现象之一。在这里,我们报告的第一个观察FES的狄拉克费米子在石墨烯驱动的孤立的库仑杂质的导电通道。在六方氮化硼衬底上的高迁移率石墨烯器件中,FES表现为电导的突然变化,在共振时具有大幅度的$\approx e^{2}/h$,表明具有波动电荷占有的局部库仑杂质的总多体屏蔽。此外,我们利用石墨烯对单个库仑杂质的极端敏感性,并展示了一种新的缺陷光谱工具来研究量子霍尔制度中石墨烯中的强相关相。
2014-06-15 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
Impurity resonance effects in graphene $vs$ impurity location, concentration and sublattice occupation
石墨烯独特的电子能带结构及其在电中性点附近的半金属特性对杂质效应非常敏感。利用Lifshitz和Anderson杂质模型,详细研究了石墨烯电子能带结构中的无序诱导光谱现象,即共振态、准能隙、束缚态、杂质子带的形成,以及它们对电子能带重构和相关的Mott类金属-绝缘体跃迁的整体影响.我们进行了系统的分析和数值研究现实的杂质,替代和吸附,专注于那些效果,从杂质吸附原子的位置(顶部,桥,和空心位置),浓度,主机子晶格占领,扰动强度等可能的实验和实际意义进行了讨论。
2020-05-26 cond-mat.mes-hall
Parity Conservation in Electron-Phonon Scattering in Zigzag Graphene Nanoribbon
与碳纳米管相比,锯齿形石墨烯纳米管在限制方向上不存在平移对称性(或周期性边界条件),从而消除了子带数守恒的选择规则。然而,具有均匀二聚体的锯齿形石墨烯纳米带确实具有反转对称性。因此,我们提出了一个电子-声子相互作用的宇称守恒选择定则。在变形势近似下,利用紧束缚模型,推导了锯齿形石墨烯纳米带中的电子-声子散射矩阵。
2014-07-10 cond-mat.mes-hall
Classical to quantum crossover of the cyclotron resonance in graphene: A study of the strength of intraband absorption
我们报告了针对回旋共振的经典到量子交叉的高掺杂准独立外延石墨烯的绝对磁传输实验。这项研究使我们能够直接提取的载流子密度和其他相关的数量,如准粒子速度和德鲁德重量,这是精确测量的回旋共振的强度。我们发现,德鲁德重量重整化相对于其非相互作用(或随机相位近似)的值和重整化是绑定到准粒子速度增强。这一发现与最近的理论预测一致,该理论预测将石墨烯中Drude重量的重正化归因于打破伽利略不变性和电子-电子相互作用之间的相互作用。
2012-09-10 cond-mat.mes-hall
Measurement of Filling-Factor-Dependent Magnetophonon Resonances in Graphene Using Raman Spectroscopy
我们在高达45 T的磁场中对石墨烯进行偏振分辨拉曼光谱。这揭示了一个填充因子依赖的,多组分的拉曼G峰的反交叉结构,导致磁激子和E $_{2g}$声子之间的磁声子共振。这是解释与拉曼散射模型考虑到空间不均匀的载流子密度和应变的影响。应变诱导的赝磁场的随机波动导致反交叉间隙内的散射强度增加,与实验一致。
2013-06-19 cond-mat.mes-hall
Topologically protected gap states and resonances in gated trilayer graphene
门控三层石墨烯在其最稳定的ABC堆叠中表现出能隙。在这里,我们表明,当堆叠顺序从ABC到CBA的变化,三个无隙状态出现在每个谷。这些态是拓扑保护的,它们的数目与谷陈数在堆叠边界上的变化有关。堆叠变化是通过在顶层和底层中的剥离或脱层来实现的,这同时在相邻层对中(在双层中)产生两个AB/BA堆叠畴壁。这又导致对于某些栅极电压,两对拓扑共振另外出现在传导带和价带连续带中。
2020-05-23 cond-mat.mes-hall
Gate dependent electronic Raman scattering in graphene
我们报道了在门控单层石墨烯器件中直接观察到的偏振分辨电子拉曼散射。电子拉曼散射光谱的演化与栅极电压和它的偏振依赖性是在完全符合理论预期的非共振拉曼过程,涉及跨狄拉克锥的带间电子-空穴激发。我们进一步表明,电子拉曼散射信号的光谱依赖性可以简单地描述在长波长极限的石墨烯的动态极化率。直接观察石墨烯中狄拉克费米子激发的可能性为石墨烯和其他2D晶体的电子性质的有前途的拉曼研究开辟了道路。
2016-02-13 cond-mat.mes-hall
Large negative transconductance in multilayer graphene: The role of intersubband scattering
我们计算了多层石墨烯的输运性质,考虑了在高密度区多子带散射的影响,其中较高的子带被载流子占据。为了计算多层石墨烯的电导率,我们使用耦合多带玻尔兹曼输运理论,同时充分考虑多带散射效应。我们发现,允许的散射通道,屏蔽效应,手性性质的电子结构,和类型的杂质散射决定的多层石墨烯的输运行为。我们发现当载流子开始占据较高的子带时,多层石墨烯的电导率会发生突变,因此随着载流子密度的变化,会出现较大的负负阻(NTC)。这些现象主要是由子带间散射和带接触处态密度的变化引起的。基于我们的研究结果,有可能利用多层石墨烯中的大NTC来构建新型器件。
2017-05-11 cond-mat.mes-hall
Carrier scattering from dynamical magneto-conductivity in quasi-neutral epitaxial graphene
用朗道能级谱研究了准中性多层外延石墨烯中电子散射时间的能量依赖性。从朗道能级加宽的结果可以看出,散射率随能量的增加而线性增加。这意味着石墨烯中朗道能级谱的令人惊讶的性质-分辨的朗道能级的数量随着施加的磁场保持恒定。洞察给出了可能的散射机制和载流子迁移率在石墨烯系统的调查。
2011-10-20 cond-mat.mes-hall
Resonant peak splitting for graphene superlattices with one-dimensional periodic potentials of square barriers
从理论上研究了Dirac电子通过具有方势垒周期势的石墨烯超晶格的共振劈裂效应。研究发现,对于N势垒,透射带隙中的每个共振峰都呈现出(N-1)倍的共振劈裂,这与半导体超晶格中的情况类似。共振劈裂效应与入射角有关,而与势的高度和宽度无关。然而,电导和散粒噪声没有明确的分裂规则,这与磁情况不同。这些性质可能导致潜在的应用在石墨烯基电子器件。
2013-05-03 cond-mat.mes-hall
Observing Atomic Collapse Resonances in Artificial Nuclei on Graphene
相对论性量子力学预言,当超重原子核的电荷超过某个阈值时,所产生的强库仑场会导致一种不寻常的原子坍缩状态;这种状态表现出电子波函数分量落向原子核,以及正电子分量逃逸到无穷远。在石墨烯中,载流子表现为无质量的相对论粒子,已经预测高度带电的杂质应该表现出与这些原子塌缩状态对应的共振。我们已经观察到通过用扫描隧道显微镜进行原子操作在门控石墨烯设备上制造的人造核(带电钙二聚体的簇)周围形成这种共振。用扫描隧道显微镜测量的原子坍缩态的能量和空间依赖性揭示了被电子占据时的意想不到的行为。
2015-10-10 cond-mat.mes-hall
Enhancement of the thermoelectric properties in bilayer graphene structures induced by Fano resonances
双层石墨烯的Fano和混合共振对于热电器件可能是有吸引力的。这种共振所呈现的特殊轮廓可以显著提高塞贝克系数和功率因数。在这项工作中,我们研究了双层石墨烯单,双势垒结构的热电性能。通过有效的类狄拉克哈密顿量将载流子描述为大量的手征粒子。采用混合矩阵法、Landauer-Büttiker公式和Cutler-Mott公式分别计算了材料的透射、输运和热电特性。分析了无间隙和有间隙的单、双势垒的塞贝克系数和功率因子。我们发现,在Fano共振发生的能量范围内,塞贝克系数达到几十mV/K的值,功率因数达到nW/K的数量级的值。混合共振也维持高值的热电性能,但不像法诺共振高。我们还发现,尽管Fano和混合配置文件中表现出的带隙势垒结构的电导,塞贝克系数和功率因数系统地降低,带隙变大。因此,我们的研究结果表明,双层石墨烯势垒结构可以用于改善热电器件的响应。
2020-08-11 cond-mat.mes-hall
Cyclotron resonance in bilayer graphene
我们首次测量了双层石墨烯中电子和空穴的回旋共振。在磁场高达B = 18 T,我们观察到四个不同的带内跃迁的导带和价带。跃迁能在最低朗道能级之间的B中大致呈线性,而对于更高的跃迁,它们遵循\sqrt{B}。这种极不寻常的行为代表了从抛物线到线性能量分散的变化。从我们的数据中推导出的态密度与现有的双层石墨烯最低阶紧束缚计算基本一致。然而,在将数据与理论进行比较时,单一的一组拟合参数无法描述实验结果。
2008-02-23 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
Optical conductivity of ABA stacked graphene trilayer: mid-IR resonance due to band nesting
计算了ABA(Bernal型)堆叠石墨烯三层的能带结构和光学电导率。结果表明,在适当的掺杂,一个强的共振峰的发展在光学电导率,位于对应于约1.4倍的层间跳跃能量的频率和所造成的“嵌套”的两个近抛物线带的电子光谱。这种共振吸收的强度可以通过调节栅极电压来控制。该效应对于温度升高是稳健的。
2014-12-10 cond-mat.mes-hall
Dirac Point Resonances, Transport Gaps and Conductance Quantization in Graphene Nanoribbons with Adsorbed Atoms and Molecules
基于扩展的Huckel理论推导出的紧束缚模型,计算了吸附有H、F、OH和O的石墨烯纳米带中的电子量子输运.利用密度泛函理论计算了吸附物和石墨烯的弛豫原子几何构型。我们的模型包括当H,F,OH或O共价键合到石墨烯时发生的从sp2到sp3电子结构的石墨烯的局部再杂交的影响。它捕获的物理散射共振,诱导在石墨烯附近的狄拉克点的存在下,这些吸附物。我们发现这些狄拉克点共振发挥主导作用,在量子输运带与这些吸附物:即使在低吸附物浓度的电导的带状强烈抑制和运输间隙附近的共振电子费米能量的发展。输运能隙的中心位置非常接近H的狄拉克点能,F和OH的输运能隙低于狄拉克点能,O的输运能隙高于狄拉克点能。我们预测在适当条件下具有这些吸附物质的带,其表现出与Lin等人[Phys. Rev. B 78,161409(2008)]在中等低温下观察到的那些类似的等高的量子化电导台阶,即使对于电导小于2 e2/h几个数量级的带也是如此。
2011-06-28 cond-mat.mes-hall