Resonant transport and line-type resonances in tilted Dirac cone double-barrier structures
该研究利用转移矩阵法分析了石墨烯基倾斜狄拉克锥双势垒结构中狄拉克费米子的输运特性，揭示了锥倾斜对透射的影响及线型共振的产生机制，为二维倾斜锥材料的纳米电子器件设计提供了新见解。
2025-08-24 cond-mat.mes-hall
Single-layer and bilayer graphene superlattices: collimation, additional Dirac points and Dirac lines
本文综述了单层和双层石墨烯上几种类型的一维超晶格的能谱和输运性质。在单层石墨烯中，对于某些SL参数，入射在SL上的电子束是高度准直的。另一方面，有额外的狄拉克点产生的其他SL参数。使用矩形障碍，使我们能够找到新的狄拉克点在光谱中的位置和电子速度的重整化的解析表达式。这些额外的狄拉克点上的电导率的影响进行了研究。在δ函数势垒的极限下，有限个势垒的透过率T、电导G以及SL的能谱都是势垒无量纲强度P的周期函数Pδ（x）~ V（x）.对于势垒高度符号交替的Kronig-Penney SL，狄拉克点成为P = π/2 + nπ的狄拉克线，其中n是整数。在双层石墨烯中，在势垒和阱上施加适当的偏压，我们发现产生了几种新型的SL，其中两种类似于I型和II型半导体SL。与单层石墨烯类似，发现了额外的“狄拉克”点。还考虑了非弹道输运。
2011-01-21 cond-mat.mes-hall
Goos-Hänchen-like shifts for Dirac fermions in monolayer graphene barrier
我们研究了狄拉克费米子在单层石墨烯势垒中的Goos-Hänchen位移。横向位移随势垒宽度和入射角的变化，在克莱因隧穿和经典运动中分别为负和正。当入射角小于全反射的临界角时，透射共振可以增强横向位移，而当入射角大于临界角时，横向位移的大小仅为费米波长的量级。这些可调谐的光束位移也可以通过势垒高度和诱导间隙来调制，这引起了石墨烯基器件中的应用。
2010-04-02 cond-mat.mes-hall
Barrier transmission of Dirac-like pseudospin-one particles
本文研究了二维T_3晶格（骰子晶格）中的势垒隧穿问题。特别是，我们专注于低能量，长波长近似的系统的哈密顿量，其中的晶格可以描述由一个Dirac-like哈密顿与赝自旋之一。增大的赝自旋S = 1（而不是石墨烯的S = 1/2）导致增强的“超级”克莱因隧穿通过矩形静电势垒。我们的结果证实了通过紧束缚模型的晶格的数值研究。对于均匀磁场，我们讨论了朗道能级，并研究了矩形磁垒的透明性。我们发现，后者主要可以描述的半经典轨道弯曲的粒子轨迹，定性类似的情况下，石墨烯。这使得可以用足够宽度的磁屏障来约束颗粒。
2011-09-28 cond-mat.mes-hall
Electron optics with dirac fermions: electron transport in monolayer and bilayer graphene through magnetic barrier and their superlattices
在这篇综述文章中，我们讨论了最近的进展，研究弹道输运的载流子在石墨烯通过高度不均匀的磁场称为磁势垒结合栅极电压感应静电势。从单磁势垒或双磁势垒的情况开始，我们还回顾了理解电子输运通过这种电磁势垒产生的超晶格的进展，并讨论了实验实现这种系统的可能性。特别强调的是，这种传输与光波通过介质的传播具有交变介电常数的类比。在这个方向上，我们讨论了电子模拟的光学现象，如法布里-珀罗共振，负折射，古斯-汉欣效应，光束准直在这样的系统，并解释这样的类比是如何将是有用的设备生成。讨论了狄拉克费米子能带结构的改变，以及额外狄拉克点的出现，并简要讨论了相对论狄拉克费米子的电场和磁场的相互转换。我们还讨论了这种电磁势垒的影响双层石墨烯在类似的框架。
2013-01-31 cond-mat.mes-hall
Dirac electrons in the presence of matrix potential barrier: application to graphene and topological insulators
利用旋量转移矩阵理论研究了二维Dirac电子在矩形势垒上的散射。它示出，特别是，在质量项的情况下，克莱因隧道不一定被抑制，但发生在斜入射。该方法被应用于研究由边缘态和体态支持的势垒的波导模式。发现了单向性存在的条件，证明了在无质量激发下，边缘态的能带总是有限的，而体态的谱取决于势垒的参数，可以由无限或有限的带组成，同时有质量和无质量的低能激发。塞曼项的影响被认为是和两个不同的能量依赖的方向对应的克莱因隧道的出现的条件。
2016-03-19 cond-mat.mes-hall
Scattering of two-dimensional massless Dirac electrons by a circular potential barrier
本文计算了二维无质量狄拉克电子被圆形势垒散射的微分截面、总截面和输运截面。对于小半径的散射体，横截面由量子效应控制，例如可以使用分波级数计算的共振散射。较大尺寸障碍物的散射在光线的反射和折射的经典图像中得到更好的描述，这导致焦散、彩虹和临界散射现象。如果散射体的电势是排斥性的，则折射可以是负的，使得在其边界处形成pn结。这种情况下的n-N掺杂的情况下的定性差异进行检查。超越经典的射线图片的量子干涉效应也被认为是，如正常和异常衍射，也回音壁共振。在石墨烯和拓扑绝缘体的运输和扫描探针实验的这些结果的影响进行了讨论。
2014-12-01 cond-mat.mes-hall
Tunable Goos--Hänchen shifts and group delay time in single-barrier silicene
Chouaïb Doukkali University（舒瓦布杜卡利大学）；Universidad de La Serena（拉塞雷纳大学）；Universidad de Tarapacá（塔帕卡大学）
研究硅烯中Dirac费米子穿过矩形静电势垒时的Goos-Hänchen位移和群延迟时间，揭示量子干涉如何调控费米子的横向和时间动力学。
2026-03-24 cond-mat.mes-hall
All-Electrostatic Valley Filtering by Barrier Rotation in Tilted Dirac/Weyl Semimetals
Nanoelectronics Research Center（纳米电子学研究中心）
通过倾斜各向异性狄拉克/外尔半金属中静电势垒界面的角度旋转，实现纯静电的谷过滤效应，产生有限谷极化电导。
2026-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport properties of the pseudospin-3/2 Dirac-Weyl fermions in the double-barrier-modulated two-dimensional system
South China University of Technology（华南理工大学）
研究伪自旋-3/2狄拉克-韦伊尔费尔姆在双屏障调制二维系统中的输运性质，发现其电导率和射频噪声增强，同时观察到克莱因隧道效应和共振隧道效应。
2025-06-23 cond-mat.mes-hall
Influence of the velocity barrier on the massive Dirac electron transport in a monolayer MoS$_{2}$ quantum structure
采用传输矩阵方法，研究了正常/铁磁/正常单层MoS $_{2}$量子结构中速度势垒调制下自旋和谷依赖的电子输运性质.基于光学中的Snell定律，通过改变中间铁磁区的Fermi速度来获得结构中电子输运过程中的偏转条件，将速度势垒定义为$ξ=v_{2}/v_{1}$。结果表明，速度势垒可以调节自旋和谷相关的电子极化的大小和方向。对于$ξ>1$，可以实现自旋和谷依赖电子的$-100\%$极化，而对于$ξ<1$，可以实现$100\%$极化。此外，它是确定的完美的自旋和谷输运总是发生在一个大的入射角。此外，自旋和谷依赖的电子输运在很大程度上取决于中间铁磁区的长度$k_{F}L$和栅极电压$U(x)$。这些发现为设计新型自旋谷电子器件提供了一种有效的方法。
2020-03-08 cond-mat.mes-hall
Nearly pure spin-valley sideband tunneling in silicene: effect of interplay of time periodic potential barrier and spin-valley-dependent Dirac mass
研究了硅基N-TP-N结中重狄拉克费米子隧穿时间周期势的行为，其中Ns为正常硅区，TP为时间周期势垒.由于TP中产生的Floquet边带的存在，费米子会吸收或发射光子。预测了近乎完美的自旋谷边带滤波。仅施加交换场导致仅吸收单个光子的电子几乎完全被允许隧穿通过大电场的结。反转电场方向可以选择所允许的电子的自旋，在只施加非共振圆偏振光的情况下，只允许吸收自旋向上的单个光子的电子几乎完全隧穿结。还通过反转电场的方向来选择谷。可控边带信道可以适用于基于边带的自旋谷电子学。
2019-09-10 cond-mat.mes-hall
Coherent direction-dependent valley transport in Dirac/Weyl semimetals
Nanoelectronics Research Center（纳米电子研究中心）
通过反转不对称的静电势垒形状，在狄拉克或外尔通道中实现无需传统条件的相干非互易输运，并揭示了谷分辨单向输运的几何机制。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall
Velocity renormalization and Dirac cone multiplication in graphene superlattices with various barrier edge geometries
一维石墨烯超晶格的电子性质强烈依赖于原子的尺寸和一维周期性势的取向。使用紧束缚的方法，我们表明，扶手椅和锯齿形方向在这些超晶格有不同的影响的各向异性速度的载流子的重整化。对于对称的势垒，垂直于势垒的速度被修改为扶手椅方向，而在锯齿形的情况下保持不变。对于不对称的障碍，初始对称性之间的前向和后向动量的狄拉克锥对称性被打破的速度垂直（扶手椅的情况下）或平行（锯齿形的情况下）的障碍。最后，电荷中性点处的狄拉克锥乘法只发生在锯齿形几何中。相反，带隙出现在具有扶手椅方向势垒的石墨烯超晶格的电子结构中。
2015-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunneling of Graphene Massive Dirac Fermions through a Double Barrier
我们研究了狄拉克费米子在石墨烯中的隧穿，通过双势垒使载流子在势垒内具有有效质量，这是由晶格失配与氮化硼衬底产生的。这种差距开放的传输上的后果进行了调查。分析了共振隧穿条件的实现。
2016-05-05 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Resonant tunneling through double-barrier structures on graphene
在紧束缚近似下研究了石墨烯双势垒结构的量子共振隧穿行为。对于能量接近狄拉克点的准粒子，我们证明了克莱因隧穿和共振隧穿。克莱因隧穿消失的势垒的高度增加到300 meV以上。狄拉克输运性质不断地向薛定谔输运性质转变。结果表明，在适当的边界条件下，共振隧穿峰近似于石墨烯纳米带的本征能级。给出了锯齿形和扶手椅形边缘障碍物之间的比较。
2014-04-30 cond-mat.mes-hall
Magnetic superlattice and finite-energy Dirac points in graphene
我们研究了由周期性交替排列的磁垒形成的一维磁性超晶格中石墨烯的Dirac-Weyl准粒子的能带结构。的频谱和状态的性质强烈依赖于守恒的纵向动量和势垒的宽度。在中心的超晶格布里渊区，我们发现新的狄拉克点在有限的能量，其中的色散是高度各向异性的，相反的色散接近的中性点，保持各向同性。这一发现表明了通过调节掺杂来准直Dirac-Weyl准粒子的可能性。
2011-01-10 cond-mat.mes-hall
Periodic Barrier Structure in AA-Stacked Bilayer Graphene
我们研究了横向一维多势垒结构调制的AA堆叠双层石墨烯中的载流子输运。我们研究了有限带隙和零带隙条件下由两个位移Dirac锥组成的系统的能带结构。我们使用边界条件，明确地确定了每个单独的锥（$τ=\pm 1$）的传输概率为单，双和有限周期势垒结构。我们发现，克莱因隧穿是唯一可能的能带结构是无间隙的，可以发生在正常的入射作为准粒子的狄拉克性质的结果。我们观察到，对于有限周期势垒，{势垒}的能带结构可以有多个狄拉克点。共振峰出现在透射概率中，其对应于与$τ=\pm 1$相关联的新锥指数的位置。通过不同的锥体（$τ=\pm 1$）的两个电导通道被发现的总电导进行了研究，并比较的情况下，单层和AB-堆叠的双层石墨烯。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall
Electronic transport in two-dimensional strained Dirac materials under multi-step Fermi velocity barrier: transfer matrix method for supersymmetric systems
近年来，人们从不同的角度对石墨烯和其他二维Dirac材料如硅烯、锗烯等进行了研究：从数学物理、凝聚态物理到高能物理。本研究利用超对称量子力学（SUSY QM）和传输矩阵方法（TTM）研究了二维Dirac材料在多阶形变和多阶费米速度势垒影响下的电子输运。在研究中还考虑了多阶有效质量和多阶外电场的影响。结果表明，利用应变或电场调制狄拉克电子的克莱因隧穿是可能的。
2021-10-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonlinear transport of ballistic Dirac electrons tunneling through a tunable potential barrier in graphene
研究了偏压作用下倾斜势垒石墨烯在有限带隙和零带隙条件下的二阶电子隧穿和非线性输运性质。为了验证，结果从有限差分为基础的数值方法，这是开发用于计算透射和反射系数与动态可调（随时间变化的偏置场）的势垒分布，进行了比较与静态平方势垒和微扰理论的分析模型，使用Wentzel-Kramers-Brillouin（WKB）近似。对于一个偏置的障碍，传输系数和隧穿电阻的计算和分析，表明一个完全控制的峰值隧穿电阻的偏置场倾斜的障碍，栅电压的势垒高度，和能量的传入电子。此外，在石墨烯中的有限能隙被发现抑制迎面传输以及斜传输与大的横向动量。另一方面，对于无间隙石墨烯，发现了法向入射之外的狄拉克电子的过滤，并且可以用于设计电子透镜。所有这些预测的有吸引力的输运性质预计非常有用的开发新的电子和光学石墨烯为基础的设备。
2019-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Group delay time of fermions in graphene through tilted potential barrier
研究了在$ x $轴倾斜势垒作用下石墨烯中狄拉克费米子的群延迟时间。我们首先找到狄拉克方程的本征旋量解，然后将其与入射、反射和透射光束波联系起来。这种关系使我们能够通过获得相应的相移来计算传输和反射中的群延迟时间。我们发现势垒宽度、入射能量和入射角都可以用来修正群延迟时间，并且粒子以费米速度$ v_F $穿过势垒。我们的研究结果还表明，传输群延迟可以控制，栅极电压控制可能是有用的石墨烯为基础的倾斜障碍。
2022-05-30 cond-mat.mes-hall
Effect of edge transmission and elastic scattering on the resistance of magnetic barriers
强磁势垒是通过磁化镝铁磁片层的Ga[Al]As异质结构在二维电子气中定义的。即使在封闭状态的深处，也可以观察到跨越势垒的小电阻。我们已经使用半经典模拟来解释这种行为定量的势垒区域内的弹性电子散射和E x B漂移的磁势垒与霍尔酒吧的边缘的交叉点的综合效果。
2007-01-05 cond-mat.mes-hall
Magnetic Kronig-Penney model for Dirac electrons in single-layer graphene
研究了石墨烯上磁性超晶格中狄拉克电子的性质。我们得到的能谱分析和研究通过有限数量的障碍的传输。将结果与薛定谔方程描述的电子的结果进行了对比。另外，沿着垂直于SL的方向的方向获得入射电子束的准直。我们还强调了与光学介质的类比，其中折射率在空间中变化。
2009-07-23 cond-mat.mes-hall
Reversal of Klein reflection in bilayer graphene
而单层石墨烯中的无质量狄拉克费米子在垂直入射时穿过势垒时表现出克莱因隧穿，由于手性的差异，这种势垒完全反映了双层石墨烯中的大质量狄拉克费米子。我们表明，在磁势垒的存在下，这样的大规模狄拉克费米子可以有传输通过，即使在正常的入射。这种行为的多层石墨烯组成的无质量和大量的模式的一般后果被提及。我们还简要地讨论了偏置电压对这种磁输运的影响。
2011-06-02 cond-mat.mes-hall
Observation of angle-dependent transmission of Dirac electrons in graphene hetero junctions
石墨烯中的载流子的相对论性质预计会导致通过势垒的角度依赖性传输，其中克莱因隧穿涉及势垒边缘处的电子和空穴的湮灭。在门控石墨烯器件中已经观察到克莱因隧穿的签名，但尚未直接观察到透射概率的角度依赖性。在这里，我们展示了通过具有直引线和成角度引线的准弹道石墨烯异质结的角度依赖性传输的测量，其中势垒高度由共享栅电极控制。使用平衡差分测量技术，我们隔离的角度依赖的贡献，从其他角度不敏感，栅极依赖和设备依赖的效果的电阻。我们发现大的振荡的传输作为势垒高度的函数在克莱因隧道的情况下，在45度角相比，正常的入射。我们的结果是一致的模型，预测由于在弹道屏障的手征载流子的干扰的传输概率的振荡。观察到的角度依赖性是电子聚焦和在石墨烯中实现Veselago透镜的关键因素。
2014-01-28 cond-mat.mes-hall
Scattering of a Dirac particle by a Berry phase domain wall
本研究利用三带α-T₃模型证明，Berry相位畴壁可替代势垒，使动量不变的Dirac粒子发生部分反射和透射。
2025-10-08 cond-mat.mes-hall
Perfect transmission of a Dirac particle in one-dimension double square barrier
University of Science and Technology Beijing（北京科技大学）
研究揭示了一维双方形屏障中狄拉克粒子在克莱因区和高于势垒区的连续完美传输现象，表明完美克莱因隧穿与共振传输存在联系，拓展了对克莱因悖论的理解。
2026-02-27 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Quantum geometric scattering of a Dirac particle by a Berry curvature domain wall
1 Laboratoire de Physique de la Mati\`ere Condens\'ee, Facult\'e des Sciences de Tunis, Universit\'e Tunis El Manar, Campus Universitaire 1060 Tunis, Tunisia 2 Universit\'e Paris-Saclay, CNRS, Laboratoire de Physique des Solides, 91405 Orsay Cedex, France
本文研究了狄拉克粒子通过伯瑞曲率域墙的散射现象，揭示了量子几何界面在控制狄拉克粒子散射中的关键作用。
2026-01-09 cond-mat.mes-hall
Enhanced spin-current generation in Dirac altermagnets through Klein tunneling
Institute for Theoretical Physics, Utrecht University（乌得勒支大学理论物理研究所）；Department of Applied Physics, Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学应用物理系）
研究通过克莱因隧道效应增强狄拉克反磁体中的自旋传输，利用低能狄拉克模型和散射理论，展示自旋依赖的克莱因隧道效应可有效控制电子自旋电流极化。
2026-03-24 cond-mat.mes-hall
Pseudodiffusive transmission of nodal Dirac fermions through a clean d-wave superconductor
我们计算了电子和空穴在两个正常金属电极（N）之间的传输，两个正常金属电极（N）之间的距离为L，由一个无杂质的超导体（S）与d波对称的序参量。节点线消失的激发间隙形式的弹道传导通道耦合电子空穴激发，描述了一个各向异性的二维狄拉克方程。我们发现，传输的电流和热流，在零能量，都有pseudodiffusive 1/L标度特性的无质量狄拉克费米子-无论隧道势垒的存在下，在NS接口。在电流的情况下，隧道势垒减小了1/L缩放的斜率，同时使热电流不受影响。
2009-09-29 cond-mat.mes-hall
Valley-dependent resonant tunneling through double magnetic barriers in suspended graphene
从理论上研究了应变诱导赝磁场对悬浮石墨烯中狄拉克费米子输运几率和弹道电导的影响。我们表明，通过双磁势垒的共振隧穿可以在悬浮区的应变调谐。谷分辨透射峰由于共振隧穿的尖锐性而明显可区分。在特定的应变下，占据一个谷的狄拉克费米子的共振隧穿被完全抑制，而占据另一个谷的狄拉克费米子的共振隧穿存在。谷过滤效应有望通过应变工程来测量。所提出的系统可以用来制作一个大的谷偏振几乎100%的石墨烯谷滤波器。
2014-02-18 cond-mat.mes-hall
Bloch wave scattering on pseudopotential impurity in 1D Dirac comb model
本文计算了一维Dirac梳状势下电子与杂质的Bloch波散射系数。杂质也被建模为δ函数赝势，允许明确的解决方案的薛定谔方程和散射问题的布洛赫波。
2015-11-15 cond-mat.mes-hall
Electron dynamics in graphene with spin-orbit couplings and periodic potentials
我们使用连续介质和晶格模型来研究在自旋轨道耦合和单个势垒或周期性势垒阵列存在下，电子在石墨烯中运动的能量-动量色散和波包动力学。Kane-Mele和Rashba自旋轨道耦合被认为是。当Kane-Mele耦合和Rashba耦合的大小相等时，会发生一些特殊的事情。在没有势的情况下，色散由无质量狄拉克态和有质量狄拉克态组成。一个周期性的潜力是已知的，以产生额外的狄拉克点，我们表明，自旋轨道耦合一般开放的差距，在所有这些点，但如果两个自旋轨道耦合是平等的，一些狄拉克点保持无隙。结果表明，无质量态和有质量态对势垒的响应是不同的;无质量态在垂直入射时完全穿过势垒，而有质量态则从势垒反射;在单个势垒存在的情况下，存在沿势垒局域化的态.最后，我们研究了周期势场中波包的时间演化。我们发现了动量空间中的特殊点，在那里几乎没有波包的传播;当自旋轨道耦合不存在时，石墨烯中有六个这样的点。
2017-03-25 cond-mat.mes-hall
Dirac model of electronic transport in graphene antidot barriers
为了将石墨烯用于半导体应用，例如具有高开/关比的晶体管，必须将带隙引入这种半金属材料中。实现带隙的一种有前途的方法是通过以周期性图案引入纳米级穿孔（antidot），称为石墨烯antidot晶格（GAL）。石墨烯反点阻挡层（GAB）可以通过在石墨烯的原始片中引入1D GAL条来制备。在本文中，我们将使用狄拉克方程（DE）与空间变化的质量项来计算电子输运通过这样的结构。我们的方法是更普遍的比以前的尝试使用狄拉克方程计算狄拉克电子的反点散射。使用DE的优点是计算时间是尺度不变的，因此我们的方法可以用于计算任意大结构的性质。我们表明，我们的狄拉克模型的结果是在定量协议与紧束缚的六角反点扶手椅边缘。此外，对于各种各样的结构，我们验证了一个相对较窄的GAB，只有几个antidot在晶胞中，是足以引起一个传输间隙。
2014-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant valley filtering of massive Dirac electrons
石墨烯中的电子，除了它们的自旋，还有两个赝自旋自由度：亚晶格和谷赝自旋。谷电子学使用谷自由度作为信息载体，类似于自旋电子学使用电子自旋的方式。我们展示了如何一个双势垒结构组成的电和矢量势可以用来过滤大量的狄拉克电子的基础上，他们的谷指数。我们研究了通过有限个势垒的共振透射，得到了由电势和矢势组成的超晶格的能谱。当包含质量项时，K和K'点处的能带和能隙是不同的，并且它们可以通过改变势来调节。
2013-04-02 cond-mat.mes-hall
A corner reflector of graphene Dirac fermions as a phonon-scattering sensor
狄拉克费米子光学利用了手性费米子穿过由高透明度pn结定义的光学激发的克莱因隧道势垒的折射。我们考虑角反射器（CR）的几何光学或雷达。我们制造狄拉克费米子CR使用底栅定义的障碍hBN封装的石墨烯。通过抑制多次内反射后的透射，CR对微小的声子散射率敏感。我们报告掺杂独立CR传输定量协议与一个简单的散射模型，包括热声子散射。作为一个新的签名的CR，我们观察到法布里-珀罗振荡在低温下，与单路反射一致。最后，我们展示了高频操作，促进CR作为快速声子探测器。我们的工作建立了狄拉克费米子光学在石墨烯中的相关性，并为其在拓扑狄拉克物质中的实现开辟了道路。
2019-01-08 cond-mat.mes-hall
Guided modes and terahertz transitions for two-dimensional Dirac fermions in a smooth double-well potential
用Heun函数的形式求解了二维Dirac方程的双势阱问题。我们证明了，对于一个双阱隔离的障碍，无论是能级分裂与阱态的波函数重叠，和避免交叉与阱和势垒状态排斥的间隙大小，可以通过控制的参数的潜力。包括双重态的两个状态之间的跃迁以及跨伪带隙的跃迁是强烈允许的、高度各向异性的，并且对于实际的石墨烯器件，可以被调谐以落入高度期望的太赫兹频率范围内。
2020-08-25 cond-mat.mes-hall
Magnetic scattering of Dirac fermions in topological insulators and graphene
研究了无质量狄拉克费米子在空间定域静态磁场中的量子输运和散射。该模型统一描述了拓扑绝缘体中的轨道磁场、塞曼场和交换场以及单层石墨烯中由应变或缺陷引起的赝磁场效应。一般的散射理论制定，并为径向对称的领域，散射振幅和总的和运输截面表示的相移。作为应用，我们研究了环形磁场（包括Aharanov-Bohm几何）和磁偶极子的散射。
2010-07-30 cond-mat.mes-hall
Intervalley scattering of graphene massless Dirac fermions at 3-periodic grain boundaries
我们研究了低能量载流子如何从周期性和线性石墨烯晶界上散射，这些晶界沿着锯齿形方向取向，其周期性是原始石墨烯的三倍。这些缺陷将两个狄拉克点映射到同一位置，从而允许谷间散射发生。从石墨烯的第一近邻紧束缚模型开始，我们展示了如何计算石墨烯的无质量狄拉克费米子在这样的晶界上所看到的边界条件。我们举例说明这个过程的3周期五边形只有晶界，然后计算出低能电子散射这个线性缺陷。我们还计算了在晶界区域的狄拉克费米子看到的有效广义势。
2016-10-22 cond-mat.mes-hall
Dynamic scattering channels of a double barrier structure
我们解析计算的Floquet散射矩阵的周期性驱动的双势垒结构。我们的方法考虑到动力学的影响，成为必要的重要时，电子传播通过一个系统受到快速驱动。将Floquet散射振幅表示为对应于电子在结构内部花费的不同时间的振幅之和是方便的。这些振幅定义动态散射通道。然后，我们表示的直流电流产生的结构作为两个通用的贡献之和。第一个是由于同一信道内的光子辅助干扰过程，第二个是由于信道间干扰过程。在零温度下，两种贡献都存在，而在高温和/或高驱动频率下，只有前者幸存。
2008-04-02 cond-mat.mes-hall
Scattering theory and ground-state energy of Dirac fermions in graphene with two Coulomb impurities
我们研究了含两个库仑杂质的带隙石墨烯单层中狄拉克费米子的物理性质。对于杂质电荷相等的情况，我们用原子轨道线性组合（LCAO）方法讨论了基态能量。对于库仑中心的相反电荷，在大距离处产生电偶极子势。我们提供了相应的低能量散射问题的非微扰分析。
2014-06-22 cond-mat.mes-hall
Tuning a Schottky barrier in a photoexcited topological insulator with transient Dirac cone electron-hole asymmetry
狄拉克材料的出现使得在凝聚态物质中实现具有前所未有的输运性质的相对论费米子二维气体成为可能。超快光脉冲的光电导控制为电流和信息的传输开辟了新的前景。在这里，我们表明，在光激发的拓扑绝缘体的表面和体瞬态载流子动力学的相互作用可以控制光电导的一个重要参数-在狄拉克锥多余的电子和空穴之间的平衡。这可能导致热相对论费米子的强烈不平衡气体，其特征在于超过50 ps的令人惊讶的长寿命，以及高达100 meV的化学势的同时瞬态位移。这种瞬态狄拉克锥的独特性质使得可以用超快光脉冲调谐相对论纳米级肖特基势垒，这是传统光电材料不可能实现的。
2013-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal conductance by Dirac fermions in a normal-insulator-superconductor junction of silicene
从理论上研究了薄势垒和厚势垒条件下硅烯正常-绝缘体-超导体结的热导特性。我们发现，虽然热导显示传统的指数依赖于温度，它表现出一个非平凡的振荡依赖于势垒区的强度。通过外部电场的热导的可调谐性也进行了研究。此外，我们还研究了掺杂浓度对热导率的影响。在薄势垒极限下，当正常硅烯区的掺杂浓度较小时，热导随势垒强度的振荡周期为$π/2$。另一方面，随着掺杂浓度的增加，周期逐渐转变为$π$。这种掺杂的热响应的周期性的变化可以是一个可能的探针，以确定从镜面到逆Andreev反射狄拉克材料中的交叉。在厚势垒极限下，热导率随势垒厚度$d$和势垒高度$V_0$而振荡，而振荡周期依赖于$V_0$.然而，振幅的振荡，不像在隧穿电导，逐渐衰减的势垒厚度的增加为任意高度$V_0$在高掺杂制度。我们讨论我们的结果的实验相关性。
2016-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-orbit scattering in quantum diffusion of massive Dirac fermions
用图解法研究了自旋轨道散射对二维有质量狄拉克费米子量子扩散输运的影响。有质量狄拉克费米子的量子扩散在无质量极限下可以看作是单重态的库珀子，在大质量极限下可以看作是三重态的库珀子。自旋-轨道散射仅对三重态Cooperon表现出类似于无规磁场的行为，并在大质量区域抑制了Dirac费米子的弱局域化。这种行为表明，实验检测的弱局部化的拓扑绝缘体薄膜，其中的尖的负磁导率是预期掺杂后的重元素杂质。最后，传统的二维电子和狄拉克费米子之间的详细比较提出了正交，辛，酉对称性的杂质。
2012-03-22 cond-mat.mes-hall
Ultrafast exciton-polariton scattering towards the Dirac points
利用Feynman-Dyson图方法研究了二维六角对称微柱光学超晶格中的非线性极化激元-极化激元散射。我们证明，无论是新兴的极化激元手征和循环费曼图到无限阶应严格占在评价系统的自能。此外，我们明确地表明，在这样的设计中，极化激元散射的时间对狄拉克点可以大大减少，这可以用于，例如，在工程上的新类的极化激元激光器的阈值大大降低。
2016-02-18 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent Scattering by a Potential Barrier on a Nanotube
通过自旋-轨道相互作用（SOI），考虑了电子在纳米管表面的自旋效应。这与半导体异质结处的Rashba-Bychkov SOI具有相同的性质。我们估计了势垒内的无序对传输概率的影响。利用连续介质模型，我们得到了SOI存在下纳米管表面电子自旋分裂能带的解析表达式。首先，我们分析计算的散射振幅从一个位于周围的轴的纳米管到自旋相关的状态的势垒。无序的散射过程中的效果包括唯象和诱导的跃迁概率减少。我们分析了SOI和无序对传输几率的相对作用，传输几率取决于入射粒子的角动量和线动量，以及粒子的自旋取向。我们证明，在无序的存在下，完美的传输可能无法实现有限的势垒高度。
2010-11-13 cond-mat.mes-hall
Transmission in graphene through tilted barrier in laser field
本文利用Floquet理论和转移矩阵法，研究了激光场中Dirac费米子通过石墨烯倾斜势垒的透射概率，发现激光场与势垒强烈影响透射，Klein效应依然存在且各能带几乎无透射。
2023-03-31 cond-mat.mes-hall
Anisotropic transport of normal metal-barrier-normal metal junctions in monolayer phosphorene
本文采用连续晶格模型和微观晶格模型研究了磷烯单分子膜在高度为$U_0$和宽度为$d$的单个和多个势垒存在下的输运性质。并显示了沿扶手椅边缘的电子输运性质（$x$方向）与传统的二维电子气中的对应物在性质上不同，如准粒子和石墨烯或承载无质量狄拉克准粒子的拓扑绝缘体表面。我们表明，运输，介导的大量狄拉克电子，允许一个实现准直准粒子运动沿$x$，从而使单层磷烯一个理想的实验平台，研究克莱因悖论。我们研究了隧穿电导$G \equiv G_{xx}$作为$d$和$U_0$的函数的依赖关系，并证明了对于给定的外加电压$V$，其行为从振荡变化到$d$的衰减函数，对于$U_0$的范围具有有限的非零上、下界，并提供了$G$随$d$衰减的这些界的解析表达式.我们将$G$的这种行为与石墨烯中的无质量狄拉克电子的行为进行了对比，并与磷烯中的锯齿形边缘（$y$方向）的行为进行了对比，其中准粒子在低能量下服从有效的薛定谔方程。我们还研究了沿$x$通过多个势垒的输运，并证明了这些性质也适用于通过多个势垒的输运。最后，我们提出了具体的实验，可以验证我们的理论预测。
2016-10-07 cond-mat.mes-hall
Scattering on a rectangular potential barrier in nodal-line Weyl semimetals
本文研究了单粒子在矩形势垒上的弹道散射。由于所研究的系统具有晶体学各向异性，散射特性取决于晶轴和势垒的相互取向。为了解释各向异性，我们研究了两种不同的势垒取向。它表明，对于一定的入射角，入射粒子通过势垒的概率为1。这是克莱因隧穿的表现，这是石墨烯和具有Weyl点的半金属背景下的一种常见现象。然而，当入射角不同于90 ° $^\circ$时，会观察到外尔环系统中的克莱因隧道效应，这与石墨烯和外尔点半金属的情况不同。无反射传输也发生在所谓的“魔角”。“魔角”的值由散射粒子的势垒宽度和德布罗意长度之间的几何共振决定。此外，我们还证明了在一定条件下透射粒子和反射粒子的波函数可以是两个动量不等的平面波的叠加。这样的功能是一个后果的非平凡结构的等能表面的的线半金属。
2018-02-23 cond-mat.mes-hall
Parabolic-Cylinder Approach to Valley-Polarized Conductance in Tilted Anisotropic Dirac-Weyl Systems
Nanoelectronics Research Center（纳米电子研究中心）
本文通过抛物柱方法研究倾斜各向异性狄拉克-韦伊尔系统中的谷极化导电性，揭示了垂直和平行倾斜对隧道包络的影响，并构建了相图以确定最佳操作参数。
2026-03-11 cond-mat.mes-hall
Transmission via Triangular Double Barrier and Magnetic Fields in Graphene
研究了在外加磁场作用下，三角形双势垒对石墨烯中狄拉克费米子散射的透射几率。我们的系统由两个三角形的势垒区分开的阱区，其特征在于由一个能隙$G_p$。求解我们的Dirac-like方程并匹配边界处的解，我们用传输矩阵表示透射和反射系数。我们特别表明，传输表现出振荡共振的克莱因隧道效应的表现。
2015-11-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Double Barriers and Magnetic Field in Bilayer Graphene
研究了在磁场作用下，狄拉克费米子在AB型双层石墨烯中被双势垒散射的透射几率。我们考虑了能量谱的全部四个频带，并使用边界条件来确定透射概率。数值结果表明，当能量高于层间耦合时，狄拉克费米子的传输几率有四种可能的途径，而当能量低于势垒高度时，狄拉克费米子的传输几率只有一种途径.我们发现，AB-堆叠的双层石墨烯，有没有克莱因隧道在正常的事件。我们发现，透射显示尖锐的峰值内的传输间隙内的狄拉克点周围的势垒区域内，而他们缺席的狄拉克点周围的阱区。讨论了磁场、层间静电势和势垒几何参数对透射几率的影响。
2015-05-21 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Controllable Goos-Hänchen Shift in Graphene Triangular Double Barrier
研究了三角形双势垒散射下石墨烯中Dirac费米子的Goos-Hänchen位移。用无质量的类狄拉克方程描述了这种势位的散射费米子。结果表明，GHL位移受双势垒几何结构的影响。特别是当入射角小于与全反射相关的临界角时，GHL位移在透射零能量处改变符号，并在与双势垒相关的每个束缚态处表现出增强的峰。
2016-04-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Anisotropic tunneling through magnetic barriers in 8-Pmmn borophene
Chouaïb Doukkali University（舒艾布杜卡利大学）；Cadi Ayyad University（卡迪阿雅德大学）；Universidad de La Serena（拉塞雷纳大学）；Universidad de Tarapacá（塔拉帕卡大学）
研究8-Pmmn硼烯中磁势垒的电子隧穿，利用低能有效哈密顿量求解狄拉克方程，发现由于倾斜狄拉克锥导致的强各向异性传输，可实现载流子的定向过滤和电荷输运调控。
2026-07-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
