Mobility enhancement in graphene by in situ reduction of random strain fluctuations
微观波纹在石墨烯中是普遍存在的,即使当放置在原子级平坦的衬底上时。这些导致随机局部应变波动,限制了高质量hBN支撑的石墨烯器件的载流子迁移率。我们目前的运输测量hBN封装的设备,这种应变波动可以在原位减少通过增加平均单轴应变。当将单轴应变的$\sim0.2\%$施加到石墨烯时,观察到载流子迁移率增加了$\sim35\%$,而残留掺杂减少了$\sim39\%$。我们证明了迁移率和残余掺杂之间的强相关性,从我们得出的结论是随机的局部应变波动是限制这些设备中的迁移率的无序的主要来源。我们的研究结果也支持拉曼光谱测量。
2019-09-30 cond-mat.mes-hall
Plasmon and dielectric background inhomogeneity enhancement of Coulomb drag in graphene double-layer structures
在较宽的温度范围和层间距离下,研究了无质量费米子在石墨烯双层结构中的阻力。我们表明,在这样的石墨烯结构的实验相关参数的介电背景的不均匀性的结果在一个显着增强的阻力。在中等温度下,通过等离子体介导的阻力的动态屏蔽增强了阻力电阻率,并导致其行为在大的层间分离的好转。在一个范围内的层间分离,对应于强到弱的交叉耦合的石墨烯层,我们发现,阻力随层间间距近似平方下降。这种依赖性随着层间间距的减小而减弱,而对于较大的分离,我们在中(低)温下恢复立方(四次)依赖性。
2012-04-20 cond-mat.mes-hall
Gate induced enhancement of spin-orbit coupling in dilute fluorinated graphene
我们利用密度泛函理论和紧束缚模型分析了氟化石墨烯中自旋轨道耦合的起源。事实证明,SOC的主要来源是氟吸附原子的原子自旋轨道,而不是基于氢化石墨烯中石墨烯平面的畸变的杂质诱导的SOC。更有趣的是,我们的DFT计算表明,SOC受到石墨烯载流子的类型和浓度的强烈影响,通过电子掺杂增强并通过空穴掺杂降低。这种效应是由于电荷转移到氟吸附原子和随之而来的氟-碳键的变化。我们简单的紧束缚模型,其中包括SOC的$2p$轨道的F和有效参数的基础上最大本地化的Wannier函数,是能够占的效果。石墨烯掺杂引起的SOC的强烈增强打开了调节该材料中的自旋弛豫的可能性。
2015-03-04 cond-mat.mes-hall
Enhancement of graphene visibility on transparent substrates by refractive index optimization
光学反射显微镜是可视化石墨烯微结构的主要成像工具之一。本文报道了一种在光学反射显微镜中采用折射率优化的新方法,该方法大大提高了石墨烯片的可见性。为此,在显微镜透镜和支撑件之间使用折射率接近玻璃支撑件的折射率的浸没液体,以提高样品图像的对比度和分辨率。结果表明,单层和几层石墨烯晶体和结构的对比度可以增强4倍,与使用缺乏折射率优化的光学反射显微镜的透明基板通常实现的值相比。
2013-05-28 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
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
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
Gate-controlled conductance enhancement from quantum Hall channels along graphene p-n junctions
使用各种接触和栅极几何形状的量子霍尔通道内的石墨烯块的形成进行了研究。沿样品的纵向产生pn结,并且在双极掺杂的情况下,由于在体中形成新的导电沟道,观察到增强的电导,所述沟道的位置、传播方向以及在一种几何形状中与电极的耦合由器件两端的栅极控制填充因子确定。这种效应可以用来探测量子霍尔通道的行为和相互作用,以防止边缘处不受控制的散射。
2016-06-26 cond-mat.mes-hall
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
Superconductivity from electronic interactions and spin-orbit enhancement in bilayer and trilayer graphene
本文在双层和三层石墨烯中提出类 Kohn-Luttinger 超导机制,发现屏蔽库仑相互作用即可解释实验临界温度,并揭示 Ising 自旋轨道耦合可显著增强超导性及自旋-谷锁定。
2023-02-03 cond-mat.mes-hall
Enhancement of thermoelectric figure-of-merit of Graphene upon BN-doping and sample length reduction
使用基于第一性原理密度泛函微扰理论的长度相关晶格热导率(\k{appa} L)的计算,并使用我们先前计算的电输运结果(Phys Rev B 95 085435(2017)),我们报告了单层和双层石墨烯的热电优值(ZT)的结果。我们发现掺杂氮化硼的石墨烯样品的ZT增加了近十倍,并且样品长度减少。我们还比较了\k{appa} L使用迭代实空间方法计算与传统的分析Callaway-Klemens方法,并获得弯曲(ZA)声子模式是占主导地位的热输运不同于在后者的方法。我们的计算与现有的实验数据符合得很好。
2018-09-04 cond-mat.mes-hall
Enhancement of thermoelectric performance in Graphene/BN heterostructures
采用原子模拟方法研究了石墨烯和六方氮化硼(BN)面内异质结构的热电性能。异质结构由扶手椅型石墨烯纳米带组成,BN薄片周期性地附接到其侧面。这种布置在带的不同部分之间产生强烈的声子模式失配,这导致非常小的声子电导,而电子传输受到微弱的影响。结合由BN诱导的带隙开放或加宽产生的大的塞贝克系数,示出了取决于石墨烯纳米晶宽度,在相对低的费米能下可以在完美结构中达到大的热电优值系数ZT > 0.8。甚至可以通过在沟道中适当地引入空位来实现高值ZT = 1.48,这是声子电导进一步退化的结果。
2015-08-18 cond-mat.mes-hall
Magnetoplasmonic Enhancement of Faraday Rotation in Patterned Graphene Metasurfaces
法拉第旋转是存在于所有非互易光学元件中的基本性质。在太赫兹范围内,石墨烯显示出强烈的法拉第旋转;不幸的是,它仅限于回旋共振以下的频率。在这里,我们通过实验表明,在专门设计的超颖表面,磁等离子体激元可以用来规避这一限制。我们发现理论和实验之间非常吻合,并对这些现象提供了新的物理见解和预测。最后,我们证明了强调谐在这些超颖表面使用电和磁场偏置。
2017-11-16 cond-mat.mes-hall
Enhancement of non-local exchange near isolated band-crossings in graphene
在$π$ -轨道紧束缚模型中,采用Hartree-Fock近似和库仑相互作用,研究了石墨烯片中非局域交换相互作用的物理性质,其中库仑相互作用在短距离处由晶格效应修正,在长距离处由介电屏蔽修正.我们用这项研究来评论强非局部性的交换效应在系统中孤立的带交叉在接近费米能量的能量。我们还讨论了有效库仑相互作用的晶格尺度细节的作用,在确定对称性破缺状态是否出现在强相互作用强度,并在确定这些国家的字符时,他们出现。
2011-05-03 cond-mat.mes-hall
Charge transfer mediated anomalous photoluminescence enhancement in monolayer MoS2 graphene heterostructure via polystyrene assisted wet transfer
Nanomagnetism and Microscopy Laboratory, Department of Physics, Indian Institute of Technology Hyderabad(印度理工学院海得拉巴分校);Tata Institute of Fundamental Research Hyderabad(塔塔基础研究所海得拉巴分所)
研究通过聚苯乙烯辅助湿法转移将单层MoS2与单层石墨烯集成,实现光致发光增强。利用多种技术揭示电荷转移及相关机制,确立该转移为界面工程策略,可提升MoS2石墨烯异质结构在光电器件中的潜力。
2026-07-22 cond-mat.mes-hall
Heat-to-Mechanical Energy Conversion in Graphene: Manifestation of Umklapp Enhancement with Strain
利用直接非平衡分子动力学(NEMD)在石墨烯纳米带中证明了热通量从稳态温差到机械振动的转换。我们观察到,这种效果是独立的施加的温度梯度,热通量以及施加的边界条件的方法。我们建议,简单地划分在长和短的部分,使用部分固定化的区域的nanorigin将导致激发长波长的振动的nanorigin的长的部分。这导致基于石墨烯或其他2D材料的热-振动转换器设备的更简单的架构。此外,我们观察到,施加拉伸轴向应变的纳米带,通过降低所需的阈值热通量或温度梯度,促进振动不稳定性。最后,我们讨论了Umklapp散射的物理机制背后的这些意见所发挥的作用。
2018-11-18 cond-mat.mes-hall
Concomitant enhancement of electron-phonon coupling and electron-electron interaction in graphene decorated with ytterbium
电子-电子相互作用和电子-声子耦合之间的相互作用一直是石墨烯中的关键问题之一,因为它可以提供有关外来原子增强石墨烯中电子-声子耦合的起源的信息。在碳化硅衬底上的镱修饰的石墨烯,电子-声子耦合表现出强烈的增强相比,生长的石墨烯。基于角分辨光电子能谱的研究,镱的存在也被发现导致费米速度的降低,揭示了费米液体理论中电子-电子相互作用的增强。我们的研究结果的电子-电子相互作用和电子-声子耦合的同时增强表明,在石墨烯装饰与外来原子的两个代表性的多体相互作用之间的相互作用的可能性。
2020-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Study of electromagnetic enhancement for surface enhanced Raman spectroscopy of SiC graphene
通过在石墨烯和金纳米颗粒之间插入一层Al2O3,研究了石墨烯表面增强拉曼光谱(SERS)的电磁增强效应。采用不同的激发激光,研究了激光波长与SERS的关系。理论计算表明,石墨烯的存在对金纳米粒子的消光光谱有调制作用。激发激光波长与增强因子关系的实验结果与计算结果吻合较好。增强因子与间隔层厚度之间呈指数关系。
2012-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant enhancement of Piezo-resistance in ballistic graphene due to transverse electric fields
我们研究了悬浮石墨烯在弹道机制下的纵向和横向压阻效应。利用从头计算的参数化紧束缚哈密顿量以及Landauer量子输运形式,我们设计了一种方法来评估二维材料特别是石墨烯中的压阻效应。在线性弹性限度下,我们计算了石墨烯沿扶手椅和锯齿形方向的纵向和横向规范因子($0\%$ - $10\%$)。纵、横向轨距系数沿扶手椅方向和锯齿方向相同。我们的模型预测了一个显着的变化($\approx 1000\% $变化),横向规范因子相比,纵向规范因子以及符号反转。纵向规范系数的计算值为$\approx 0.3$,而横向规范系数为$\approx -3.3$。我们合理化我们的预测使用狄拉克锥的变形和变化的横向模式之间的分离,由于纵向和横向应变,导致规范因子的反向变化。所得结果可作为纳米机电系统中石墨烯高应变压阻效应的模板。
2019-07-05 cond-mat.mes-hall
Coherent-scatterer enhancement and Klein-tunneling suppression by potential barriers in gapped graphene with chirality-time-reversal symmetry
我们已经利用有限差分方法来探索电子隧穿性能的间隙石墨烯通过各种静电势垒从高斯变化到三角形包络函数相比,一个正方形的势垒。透射系数的数值计算为每种情况下,并施加到相应的隧穿电导。众所周知,石墨烯中的Klein隧穿在带隙的石墨烯中将大大减少。我们的研究结果进一步表明,这种传输的减少可以显着增强空间调制的势垒。此外,我们调查的效果,从偏置场施加到这些障碍的配置文件,从我们表明,它使控制下的电子流垂直入射。同时,克莱因隧穿的抑制被发现更严重的一个非方形的障碍,并表现出强烈的依赖于偏置场极性的各种障碍。最后,分析了点杂质对电子传输和电导的影响,当杂质原子位于正方形势垒的中间时,电子电导出现一个尖峰。然而,对于窄的三角形和高斯势垒,电导峰变得显着加宽,与隧道电导的增强。
2021-06-19 cond-mat.mes-hall
Hexagonal network of photocurrent enhancement in few-layer graphene/InGaN quantum dot junctions
本文通过扫描光电流显微镜研究应变少层石墨烯/InGaN量子点结,发现光电流显著增强并呈现有序六角网络,揭示挠曲电效应诱导横向内建电场促进电子-空穴分离的机制,为应变二维材料的光电器件应用提供新思路。
2024-08-02 cond-mat.mes-hall
Electron Interactions and Gap Opening in Graphene Superlattices
我们发展了一个石墨烯超晶格中相互作用效应的理论,其中可调的超晶格周期性可以用作控制狄拉克点处的间隙的旋钮。应用于石墨烯上的六氮化硼(G/h-BN),我们的理论预测大量的多体增强这种差距。通过莫尔超晶格周期性可调,在最佳条件下可以达到几个数量级的增强。的狄拉克点间隙增强可以远远大于布拉格散射在超晶格主谐波打开的迷你间隙。这自然解释了最近在G/h-BN异质结构中观察到的大狄拉克点带隙的难题以及G/h-BN扭曲角的可调谐性。
2013-12-18 cond-mat.mes-hall
Raman signal-enhancement and broadening with graphene-coated diamond-shape nano-antennas
我们使用宽带菱形天线,其带宽可以覆盖泵浦激光和散射模式之间的频率范围,结合均匀沉积的石墨烯测试膜。
2013-09-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Enhancement of spin relaxation time in hydrogenated graphene spin valve devices
石墨烯中的氢吸附物很有趣,因为它们不仅是强库仑散射体,而且还诱导碳网络的轨道杂化从sp^2变为sp^3。这种变化增加了自旋-轨道耦合,预计将在很大程度上改变自旋弛豫。在这项工作中,我们报告的变化,由于等离子体氢化的石墨烯的自旋输运性质。我们观察到一个高达三倍的增加后,适度的氢暴露的自旋弛豫时间τ_S。τ_S的增加伴随着电荷和自旋扩散系数的减小,导致自旋弛豫长度λ_S的微小变化。在高载流子密度下,我们获得了7微米的λ_S,这允许在11微米的距离上进行自旋检测。氢化后的τ_S值高达2.7纳秒,在室温下测量。
2012-09-11 cond-mat.mes-hall
Surface-enhanced Raman scattering of graphene caused by self-induced nanogating by GaN nanowire array
一个恒定的高度的氮化镓(GAN)纳米线与石墨烯沉积在它们上面被示出具有很强的增强拉曼散射,而可变高度的纳米线不能给这样的增强。扫描电子显微镜揭示了当GAN纳米线均匀时存在的光滑石墨烯表面,而观察到具有显著高度差的纳米线上的石墨烯被最上面的纳米线刺穿和拉伸。特征拉曼谱带的能量位移证实了纳米线高度的这些差异对局部石墨烯应变和载流子浓度具有显著影响。开尔文探针力显微镜得到的图像清楚地表明,石墨烯中的载流子浓度是由纳米线衬底调制,并依赖于纳米线密度。因此,所观察到的沉积在GAN纳米线上的石墨烯的表面增强拉曼散射是由石墨烯的自诱导纳米门控触发的。然而,没有发现增强与应变或石墨烯的载流子浓度的明确相关性。
2017-11-07 cond-mat.mes-hall
Disorder assisted transmission due to charge puddles in monolayer graphene: Transmission enhancement and local currents
我们调查的贡献的电荷水坑的非零导电性最小值在无序石墨烯片在电荷中性点。为了这个目的,我们研究系统的几何形状,抑制传输由于倏逝模式允许挑选出的电荷波动的影响在传输特性。我们使用递归的格林函数技术,以获得本地和总的传输通过系统,模仿消失的状态密度在电荷中性点的存在下,一个本地无序的本地电位模型的电荷水坑。我们的微观模型包括电子-电子相互作用,通过自旋分辨哈伯德平均场项。我们建立了电荷池无序势与电荷中性点处的电子传输之间的关系。我们讨论了我们的研究结果的影响,高迁移率石墨烯样品沉积在不同的基板上,并提供了一个定性的解释最近的实验结果。
2015-10-17 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
Hyperbolic enhancement of photocurrent patterns in minimally twisted bilayer graphene
研究了扭曲双层石墨烯(TBG)的准周期莫尔条纹及其对电子性质的影响。在小扭转角$θ$下,由于原子重构,莫尔超晶格变形为分隔微米级AB和BA堆叠区域的窄畴壁网络。我们使用扫描探针光电流成像来解决发生在这些域壁的塞贝克系数的纳米级变化。所观察到的功能变得增强中红外频率的六方氮化硼(hBN),我们使用作为TBG基板,是光学双曲线的范围内。我们的研究结果说明了纳米光电流技术的新功能,探测纳米尺度的电子不均匀性的二维材料。
2021-03-22 cond-mat.mes-hall
Ytterbium-driven strong enhancement of electron-phonon coupling in graphene
我们提出了高分辨率的角度分辨光电子能谱研究结合第一性原理计算,探讨如何在石墨烯中的电子与声子的相互作用被修改的Yb的存在。我们发现从Yb到石墨烯层的转移电荷与石墨烯$π$带杂化,导致电子-声子相互作用的强烈增强。具体地,相对于生长的石墨烯($\leq$ 0.05),在引入Yb时,电子-声子耦合常数增加多达10倍。所观察到的耦合常数构成了石墨烯有史以来测量的最高值,并表明石墨烯和吸附原子之间的杂化可能是实现超导石墨烯的关键参数。
2014-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Disorder-induced enhancement of transport through graphene p-n junctions
我们研究了垂直磁场下石墨烯pn结的电子输运。利用Landauar-Buttiker方法结合非平衡格林函数方法,研究了清洁和无序样品的电导。对于干净的pn结,电导相当小。在疾病的存在下,它被强烈增强,并在适当的疾病范围内表现出平台结构。我们的数值计算结果表明,最低的平台可以生存的一个非常广泛的无序强度,但高原的存在依赖于系统参数,有时不能在所有形成。当无序稍微超出该无序范围时,仍然可以出现一些电导平台,其值低于理想值。这些结果与最近的实验非常一致。
2008-07-10 cond-mat.mes-hall
Enhancement of electron-hole superfluidity in double few-layer graphene
我们提出了两个耦合的电子-空穴片的少层石墨烯作为一种新的纳米结构,以观察在增强的密度和增强的转变温度的超流性。对于ABC堆叠的几层石墨烯,我们表明,强关联电子-空穴配对制度是很容易获得的实验使用当前的技术。我们发现,双三层和四层石墨烯片空间上分开的纳米厚的六方氮化硼绝缘屏障,电子空穴超流性的转变温度可以接近40 K的温度。
2014-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable light trapping and absorption enhancement with graphene ring arrays
表面等离子体共振(SPR)是近年来研究较多的一种光捕获和吸收增强技术。在中红外和太赫兹(THz)波段,石墨烯通过操纵其费米能量支持可调谐SPR,并在选择性波长处增强光-物质相互作用。在这项工作中,石墨烯环的周期性阵列被提出来引入具有良好的角度偏振容限的可调谐光捕获,并将附近的光吸收材料中的吸收增强到一个以上的数量级。此外,这里的设计原理可以设置为模板,通过在每个单元格中引入更多的石墨烯同心环来实现多带等离子体吸收增强。这项工作不仅开辟了利用石墨烯SPR的新方法,而且还导致了高性能同时多色光电探测的实际应用,具有高效率和可调光谱选择性。
2016-05-31 cond-mat.mes-hall physics.optics
Anomalous Enhancement of the Boltzmann Conductivity in Disordered Zigzag Graphene Nanoribbons
利用玻尔兹曼方程方法研究了无序锯齿形石墨烯纳米带在非相干态下的导电性。锯齿形纳米带的能带结构包含两个能谷,每个能谷都有一个多余的单向通道。关键的一点是,由于存在多余的单向通道,两个传播方向的导电通道的数量是不平衡的,在每个谷。有人指出,作为这种不平衡的结果,一个完美的传导通道是稳定的相干制度,如果谷间散射是不存在的。我们表明,即使在非相干制度,电导率是有害的增强,如果谷间散射是非常弱的。特别地,在没有谷间散射的极限下,无量纲电导随着带长的增加而趋于统一,就好像存在一个完美的导电通道。我们还发现,在存在电场的情况下,电子密度出现异常的谷极化。
2010-02-12 cond-mat.mes-hall
Enhancing two-photon spontaneous emission in rare earths using graphene and graphene nanoribbons
结合时域有限差分模拟与跃迁速率计算,研究石墨烯及纳米带对稀土离子双光子自发辐射的增强,发现特定条件下2PSE显著提升且二价稀土更有利。
2022-12-22 cond-mat.mes-hall
Near-field radiative heat transfer between graphene-covered Weyl semimetals
本文理论研究石墨烯覆盖外尔半金属异质结构中的近场辐射传热,揭示热通量增强或衰减取决于石墨烯化学势,其机制为表面等离极化激元的耦合或解耦,为主动调控NFRHT提供了新思路。
2024-08-25 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
On defect-induced magnetism and bang opening in graphene
我们讨论了几种机制的磁性和能带打开的石墨烯产生的氢化和氢化,可以通过实验来检查。
2010-05-05 cond-mat.mes-hall
Fermi Velocity Enhancement in Monolayer and Bilayer Graphene
在单层石墨烯片中,非局域带间交换导致重正化费米表面有效质量,其在低载流子密度极限下消失。我们报告的费米表面有效质量重整化的单层和AB堆叠的双层石墨烯的比较研究。我们解释了为什么在双层的情况下,质量不接近零,虽然它的值仍然强烈抑制。
2009-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Graphene-based enhancement of near-field radiative-heat-transfer rectification
我们提出了一种热器件的基础上的近场相互作用的两个基板制成的极性和金属-绝缘体-过渡材料。由于光学性质的温度依赖性,该装置充当热整流器,这意味着当反转两个温度时热通量的强烈不对称性。通过用石墨烯片覆盖两个衬底,我们显示出整流系数的显著增强。通过调查的通量光谱特性,随着其距离的依赖性,我们证明,这种增强是相关的热通量的幂律依赖性的变化相对于在静电制度中的分离距离由于石墨烯片的存在。我们的研究结果突出了石墨烯基混合结构在纳米级热管理领域的前景。
2022-02-01 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Enhancement of spin current to charge current conversion in Ferromagnet/Graphene interface
本研究通过界面修饰增强石墨烯/铁磁界面的自旋电流到电荷电流转换效率,发现高自旋轨道耦合材料Pt作为中间层可显著提升转换性能,为自旋电子器件应用提供潜在方案。
2024-05-25 cond-mat.mes-hall
Field-induced Confined States in Graphene
我们报道了一种将载流子限制在单层石墨烯中的方法,这种方法导致了具有场诱导量子限制的量子器件。我们证明了库仑阻塞效应在垂直于石墨烯器件的均匀磁场下演化。我们的实验结果表明,在石墨烯中实现了场诱导量子点,量子限制-解除限制的转变是由磁场切换。
2013-11-13 cond-mat.mes-hall
Giant enhancement of third-harmonic generation in graphene-metal heterostructures
非线性纳米光子学利用工程纳米结构将光汇集到小体积中,并通过光谱和空间控制加强非线性光学过程。由于其固有的大的和电可调的非线性光学响应,石墨烯是一个特别有前途的非线性光电应用的纳米材料。在这里,我们报告了石墨烯-绝缘体-金属异质结构中非常强的光学非线性,与裸石墨烯相比,三次谐波信号增强了三个数量级。此外,通过增加石墨烯的费米能量通过一个外部的栅极电压,我们发现,石墨烯等离子体介导的光学非线性和修改的三次谐波信号。我们的研究结果表明,石墨烯-绝缘体-金属是一种很有前途的异质结构的光控制和电调谐的纳米光电元件。
2022-05-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Charge carrier mobility degradation in graphene sheet under induced strain
研究了单层石墨烯片中诱导应变对载流子迁移率的影响。迁移率计算玻恩近似包括杂质散射,表面粗糙度的影响和晶格声子的相互作用。与其sSi对应物不同,应变石墨烯显示出随着应变的增加迁移率下降。这种效应的主要原因是由于石墨烯蜂窝中的诱导变形而导致费米速度降低。
2010-10-12 cond-mat.mes-hall
Unexpected Thermal Conductivity Enhancement in Pillared Graphene Nanoribbon with Isotopic Resonance
基于纳米颗粒的纳米结构中的热输运对于推进其应用至关重要。声子的波动效应可以引起纳米结构中热传导的可控性,而不仅仅是粒子散射。本文通过引入柱体形成结构共振,采用非平衡态分子动力学模拟方法系统研究了石墨烯基声子超材料(GNPM)的热导率。有趣的是,发现GNPM的热导率通过同位素工程而被反直观地增强,进一步的模式分析和原子格林函数计算表明,热导率的意外增加是由于共振模和传播模之间的共振杂化波效应被打破,从而导致了热导率的增加。同位素工程此外,系统宽度和柱体高度等因素也可以有效地调节GNPM的导热系数。这一反常机制为通过波动效应控制纳米晶体中的声子输运提供了一个新的方向。
2018-11-20 cond-mat.mes-hall
Theory of infrared double-resonance Raman spectrum in graphene: the role of the zone-boundary electron-phonon enhancement
该研究利用第一性原理密度泛函理论计算探究单层石墨烯的红外双共振拉曼光谱,改进了原有理论预测,论证了电子-声子增强效应的合理性,并探讨其对室温石墨烯电阻率的影响,为弥合理论与实验差异提供新思路。
2024-01-19 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Large enhancement of the effective second-order nonlinearity in graphene metasurfaces
使用强大的均匀化技术,在基频(FF)和二次谐波(SH)下均化一维和二维石墨烯超颖表面。在这两种情况下,均匀化方法的预测和那些严格的数值解的麦克斯韦方程组的基础上有很好的协议。然后采用均匀化技术来证明,由于双共振等离子体激元激发机制,导致强,同时在FF和SH的场增强,石墨烯超颖表面的有效二阶极化率可以增强超过三个数量级相比,放置在同一基板上的石墨烯片的固有二阶极化率。此外,我们探讨了我们的研究结果对开发新的有源纳米器件,将纳米图案化的石墨烯结构的影响。
2019-05-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Giant Edelstein effect in Topological-Insulator--Graphene heterostructures
仅通过电流控制铁磁体的磁化需要有效地产生电流驱动的自旋扭矩。在基于拓扑绝缘体(TI)的磁结构中,可以产生电流诱导的自旋轨道力矩。在这里,我们表明,添加石墨烯,或双层石墨烯,以TI为基础的磁性结构,大大增强了电流诱导的自旋密度积累,并显着降低了功耗量。我们发现,这种增强可以高达100倍,从而产生巨大的Edelstein效应。这种大的增强是由于石墨烯(双层石墨烯)的高迁移率以及石墨烯(双层石墨烯)片非常有效地屏蔽电荷杂质(拓扑绝缘体中无序的主要来源)的事实。我们的研究结果表明,石墨烯在自旋电子器件中的集成可以大大提高其性能和功能。
2017-12-15 cond-mat.mes-hall
Visible and infrared photocurrent enhancement in a graphene-silicon Schottky photodetector through surface-states and electric field engineering
高效的石墨烯-硅(GSi)肖特基结光电探测器的设计需要详细了解的光响应的空间起源。扫描光电流显微镜(SPM)的研究已经进行了在可见光波长区域,其中由于硅的响应是占主导地位的。在这里,我们提出了比较SPM的研究,在可见光($λ$ = 633 nm)和红外($λ$ = 1550 nm)波长区域的GSi肖特基结光电探测器架构的数量,揭示了硅和石墨烯为主的响应,分别的光响应机制,并证明了静电对设备性能的影响。与石墨烯-硅结的本体相比,石墨烯边缘处的局部电场增强导致光响应增加十倍以上。这种石墨烯边缘的有意设计和图案化被证明是提高器件整体光响应的有效策略。补充模拟和建模阐明了观察到的效果,并强调了在器件设计中考虑石墨烯的形状和图案以及器件几何形状的重要性。
2019-01-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Enhancement of the Seebeck effect in bilayer armchair graphene nanoribbons by tuning the electric fields
由于这些结构的无间隙特性,已经观察到单层和双层石墨烯片中的塞贝克系数是适度的。在这项工作中,我们证明了这个系数是显着高的准一维结构的双层扶手椅型石墨烯纳米带(BL-AGNRs)由于量子限制效应引起的开放的间隙。我们还发现BL-AGNR的Seebeck系数也可分为3组3 p,3 p + 1,3 p + 2作为能隙。对于12条二聚体线宽的半导体BL-AGNR,Seebeck系数高达707 uV/K,在垂直电场的作用下,Seebeck系数增加到857 uV/K。而在14条二聚体线宽的半金属结构中,Seebeck系数从40 uV/K显著提高到555 uV/K,提高了14倍。此外,由于塞贝克系数总是随着施加电势的增加而增加,因此它揭示了一个吸引人的结果。这种BL-AGNR似乎是非常有前途的应用下一代的电子和热电器件应用的电动门。
2017-10-25 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
Current-induced spin polarization in graphene due to Rashba spin-orbit interaction
从理论上考虑了石墨烯在外加电场作用下的线性响应。假设石墨烯沉积在衬底上,导致Rashba类型的自旋轨道相互作用。所示的诱导自旋极化是在石墨烯平面和垂直的电场。然而,当费米能级穿过狄拉克点时,自旋极化改变符号,费米能级的位置可以由外部栅极电压控制。
2013-10-07 cond-mat.mes-hall
Large enhancement of Forster resonance energy transfer on graphene platforms
鉴于Forster共振能量转移(FRET)在生物系统中的应用,特别是在近红外区的FRET,我们研究了石墨烯等离子体在这类研究中的巨大优势。聚焦于石墨烯平台上的供体-受体对之间的FRET的基本方面,表明由石墨烯中的等离子体介导的FRET是宽带的并且增强了六个数量级。我们简要地讨论声子极化激元基板的影响。
2013-10-28 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
High-harmonic generation enhancement with graphene heterostructures
我们调查高次谐波产生的石墨烯异质结构组成的金属纳米带从石墨烯片分离的几个纳米层的氧化铝或原子单层的六方氮化硼。相对于外部施加的泵浦,纳米带放大了石墨烯层处的近场,从而使我们能够在中红外线中以适度的泵浦功率观察碳单层中的三次和五次谐波产生。我们研究了非线性信号对带宽度和间隔物厚度的依赖性,以及泵浦功率和偏振,并证明了相对于裸石墨烯的增强因子分别达到1600和4100的三次和五次谐波产生。我们的工作支持使用石墨烯异质结构来选择性地增强感兴趣的特定非线性过程,这是设计纳米级非线性器件的基本能力。
2022-03-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Photo-induced valley currents in strained graphene
理论结果表明,石墨烯光谱的应变诱导各向异性引起的谷电流下,垂直入射光的照明。两个石墨烯谷的电流相互补偿,提供零净电流。谷电流的大小和方向由应变和光偏振参数决定。对于不太高的光子能量,应变诱导的谷电流超过由于石墨烯光谱的固有弯曲,这表明应变介导的谷电子学的可行性。
2014-06-04 cond-mat.mes-hall