Electron supercollimation in graphene and Dirac fermion materials using one-dimensional disorder potentials
电子超准直，其中波包被引导沿着选定的方向不失真地移动，是一种非常理想的特性，但尚未在实验上实现。一般情况下，预期障碍会抑制超准直。在这里，我们报告了一个反直觉的现象，电子超准直无序石墨烯和相关的狄拉克费米子材料。我们表明，可以使用一维无序势来控制电子波包输运。这与已知的系统不同，在已知的系统中，电子波包将被无序进一步扩展并在电势波动方向上受阻。这一现象对理解狄拉克费米子材料中的电子输运和应用具有重要意义。
2014-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular Dynamics Simulation of Collisions between Hydrogen and Graphite
采用经典的分子动力学模拟方法，采用改进的Brenner REBO势，研究了石墨对氢的吸附。这种相互作用在化学溅射实验中是典型的，并且氢和石墨烯在碰撞条件下的基本行为的知识对于模拟溅射机制是必不可少的。氢的吸附速率被发现是依赖于入射的氢的能量，而不是石墨烯的温度。而不是破坏石墨烯，在小于100 eV的能量下的氢入射可以被分类为通过一个或多个石墨烯层的吸附、反射和渗透的三种状态。在最低能量的入射被示出扭曲的石墨烯结构。
2006-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Gaped graphene bilayer: disorder and magnetic field effects
双层石墨烯是一种无间隙半导体，当层被置于不同的静电势时，其会产生有限的间隙。在紧束缚近似下，我们研究了无序、垂直磁场和横向电场作用下石墨烯双层的电子性质。我们表明，在对角无序的存在下，间隙是相当稳定的。我们计算回旋有效质量的半经典近似，有效的低磁场。朗道能级的形成在中间磁场下的锯齿形和扶手椅形带中清晰可见。
2007-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Disorder-driven transport in ZrN thin films grown by ion-beam-assisted sputtering
Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；Drexel University（德雷塞尔大学）
本研究通过离子束辅助溅射生长ZrN薄膜，系统调控生长条件实现从金属到绝缘的输运转变，发现绝缘态符合三维Mott变程跳跃，超导转变温度与无序脱耦，相边界由自由指数幂律描述，确立了可调平台。
2026-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Charge Transport in Disordered Graphene-Based Low Dimensional Materials
二维石墨烯、碳纳米管和石墨烯纳米带代表了一类新型的低维材料，可以作为未来碳基纳米电子学的构建块。虽然这些系统共享相似的基本电子结构，其确切细节取决于限制效应，但当无序开始发挥作用时，就会出现关键的差异。在这篇简短的综述中，我们考虑了这些材料的输运性质，特别强调石墨烯纳米带的情况。在总结了无缺陷系统的电子和输运性质后，我们专注于模型无序势（安德森型）的影响，并说明了输运性质如何对潜在的对称性敏感。我们提供了碳纳米管和石墨烯纳米带的弹性平均自由程的解析表达式，并讨论了弱和强的本地化制度，这是真正依赖于传输维数的发病。我们还考虑了石墨烯纳米带的边缘无序和粗糙度与扶手椅或锯齿形取向的关系。
2008-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of disorder on the electronic properties of graphene: a theoretical approach
为了操纵石墨烯的性质，理解无序存在下的电子结构是非常重要的。在紧束缚描述下，利用增广空间递归方法研究了哈密顿量中的对角无序项和非对角无序项对电子色散和态密度的影响.外在的非对角无序被证明有显着的影响，在二维Dirac锥，包括能带结构的不对称性，以及在某些限制的不连续带的存在。无序引起的展宽，与电子的散射长度（或寿命），修改显着的无序强度的增加。我们建议我们的理论适用于研究其他二维材料中的无序效应，例如，氮化硼单层。
2012-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Screening and Collective Modes in Disordered Graphene Antidot Lattices
在$π$能带紧束缚模型下研究了石墨烯反点晶格的激发光谱和集体模.在无规相位近似下计算了动态极化率和介电函数。计算中考虑了几何无序和化学无序等不同类型无序的影响。我们强调了GAL相对于单层石墨烯（SLG）的主要差异。我们的研究结果表明，除了在掺杂样品中的体等离子体激元，带间等离子体激元出现在GAL。我们进一步表明，未掺杂和掺杂的GAL的静态屏蔽性能是定量不同的SLG。
2013-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge Disorder in Bottom-Up Zigzag Graphene Nanoribbons: Implications for Magnetism and Quantum Electronic Transport
基于扫描探针显微镜和第一性原理计算，我们揭示了自下而上锯齿型石墨烯纳米带中结构无序的本质及其对磁性和电子输运的影响.我们发现在表面合成的环化脱氢步骤中出现的边缘缺失的间二甲苯单元是最常见的点缺陷。这些“咬”缺陷作为自旋1顺磁中心，严重破坏带极值附近的电导谱，并引起自旋极化电荷输运。我们进一步表明，整个石墨烯纳米带的电子电导是更敏感的“咬”缺陷形成在锯齿形边缘比扶手椅的。我们的工作建立了一个全面的理解无序的自下而上的石墨烯纳米带的低能电子特性。
2021-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Deep-UV bleaching of charge disorder in encapsulated graphene
University of Manchester（曼彻斯特大学）；National Graphene Institute, University of Manchester（国家石墨烯研究所，曼彻斯特大学）；National Institute for Materials Science（国立材料科学研究所）；University of Lancaster（兰卡斯特大学）
研究通过深紫外光照射改善封装石墨烯的电子质量，中和杂质电荷，揭示了分数量子霍尔效应和超晶格能带，为探索拓扑和量子现象提供新途径。
2026-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-frequency noise as a probe of microscopic disorder in CVD-grown graphene
National Institute of Technology Rourkela（鲁尔基拉国家技术学院）
研究低频电阻波动（1/f噪声）在CVD生长石墨烯中的表现，发现其幅度比单晶石墨烯高多个数量级，归因于结构缺陷，揭示了缺陷工程在优化石墨烯电子应用中的作用。
2026-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Disorder-induced gap behavior in graphene nanoribbons
我们研究了标准化的30 nm宽度和不同长度的石墨烯纳米带的输运性质。我们发现，在运输中观察到的间隙的范围作为费米能量的函数在这些带（“运输间隙”）没有强烈的依赖于带的长度，而作为源漏电压的函数的间隙的范围（“源漏间隙”）随着带的长度增加。我们退火的带，以减少无序势的振幅，并发现，运输的差距都收缩，并移动到接近零栅电压。相反，退火不会系统地影响源极-漏极间隙。我们的结论是，运输间隙反映了整体实力的背景无序势，而源漏间隙是敏感地依赖于它的细节。我们的研究结果支持的模型，在石墨烯纳米带中的传输发生通过量子点形成沿带由于带电杂质诱导的无序势。
2010-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Small scale rotational disorder observed in epitaxial graphene on SiC(0001)
在电子设备中使用石墨烯的兴趣激发了对这种非凡材料的研究爆炸。简单的线性狄拉克锥能带结构提供了一个独特的可能性，研究其更精细的细节，角分辨光电子能谱学（ARPES）。事实上，ARPES已经在金属衬底上生长的石墨烯上进行，但电子应用需要绝缘衬底。通过碳化硅（SiC）的热分解生长的外延石墨烯由于所产生的大规模、均匀的石墨烯层而为此是理想的候选者。SiC上外延石墨烯的实验光谱函数已经被广泛研究。然而，到目前为止，费米面的谱宽各向异性的原因尚未确定。在目前的工作中，我们表明，通过比较的光谱函数的半经验模型，各向异性是由于小规模的旋转无序（$\sim\pm$ 0.15 $^{\circ}$）的石墨烯在SiC（0001）样品上生长的石墨烯域。除了在理解石墨烯的电子结构方面的直接好处之外，这项工作还提出了一种解释相关ARPES数据中类似变化的机制。
2012-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Disorder-induced pseudodiffusive transport in graphene nanoribbons
我们研究了在存在二元无序的情况下石墨烯纳米带中从弹道到扩散和局域输运的转变，这种无序可以通过化学吸附物或替代掺杂产生。我们发现，诱导平均掺杂（所产生的非零平均的障碍）和杂质散射之间的相互作用修改了传统的相位相干传输的图片。在狄拉克点附近，杂质产生的固有倏逝模在短距离处占主导地位，从而产生类似于清洁石墨烯中的伪扩散传输的新机制，但不需要重掺杂接触。这种内在的伪扩散制度先于传统的弹道，扩散和本地化制度。最后两个政权表现出强烈修改的有效传播模式的数量，和平均自由程变得异常大的狄拉克点附近。
2009-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Conductivity of graphene on boron nitride substrates
本文从理论上计算了六方氮化硼（h-BN）衬底上单层和双层石墨烯的无序限制电导率，并与最近的实验结果进行了比较。该比较导致直接定量估计h-BN系统上石墨烯中短程和长程无序的潜在无序强度。我们发现，与相应的SiO $_2$衬底相比，石墨烯和h-BN之间良好的界面质量导致了对带电杂质散射的强烈抑制，从而使石墨烯在h-BN系统上产生了非常高的迁移率。
2010-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic disorder in graphene on transition metal dichalcogenide heterostructures
石墨烯等二维材料的电子性质对其环境非常敏感，尤其是底层衬底。与非晶绝缘衬底相比，平面范德华键合衬底（诸如六方氮化硼（hBN））已经显示出通过减少形貌变化和电荷波动而大大改善石墨烯器件的电性能。半导体过渡金属二硫属化物（TMD）是范德华键合材料的另一个家族，其最近作为石墨烯的hBN的替代基底以及新型石墨烯基器件异质结构中的组分而受到关注。此外，它们的半导体性质允许动态栅极电压控制与石墨烯的相互作用强度。通过局部扫描探针测量，我们发现TMD固有的晶体缺陷诱导石墨烯中的散射，这导致异质结构质量的显著退化，特别是与hBN器件上的类似石墨烯相比。
2014-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay of intra- and interband absorption in a disordered graphene
在太赫兹（THz）和中红外（MIR）光谱区的重掺杂石墨烯的吸收被认为是考虑到由于有限范围的无序和浓度的变化，由于长程无序的弹性散射。带内和带间跃迁之间的相互作用进行了分析的高频制度的响应，附近的泡利阻塞阈值。计算了吸收效率的栅电压和温度依赖性。结果表明，对于典型的参数，带间吸收边的拖尾是由长程无序的未屏蔽部分决定的，而带内吸收是由有限程散射决定的。后者产生的光谱依赖性，偏离以下从德鲁德公式。所得到的依赖关系与最近的实验结果吻合得很好。我们的计算结果与实验数据的比较提供了一种可能性，以提取的无序特性。
2012-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge states protected by chiral symmetry in disordered photonic graphene
我们实验研究了非关联复合和结构无序对光子石墨烯的影响。我们发现，在结构无序的情况下，不仅保持了手征对称性，而且零能态密度消失。这与复合无序相反，复合无序中的手征对称性以及态密度的消失被破坏。我们的观察结果通过在无序光子石墨烯中的胡须边缘激发边缘态得到了实验证明。
2013-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electronic Properties of Disordered Graphene Antidot Lattices
已知石墨烯（石墨烯反点晶格，GAL）中的规则纳米级穿孔导致能谱中的间隙，从而为许多应用铺平了可能的道路。这种理论预测依赖于完全相同的穿孔的完美位置，这种情况在实验室中不太可能发生。在这里，我们提出了一个系统的研究，在GAL的障碍的影响。我们考虑了几何和化学无序，并评估了无序半导体激光的态密度和光学电导率。理论方法是基于一种有效的算法，用于求解石墨烯片的紧束缚表示中的时间相关薛定谔方程[S. Yuan等人，Phys.Rev.B82，115448（2010）]，其允许我们考虑由6400个$\times$ 6400个碳原子组成的GAL。所有类型的无序的中心结论是，在原始GAL中发现的间隙在相当大的无序度下确实存在，但在非常强的无序度下消失。几何无序比化学无序更不利于间隙的形成。由于无序引入的跃迁，光学电导率在原始GAL带隙以下显示出低能量的尾部。
2012-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Fingerprints of disorder in graphene
本文系统地研究了无序石墨烯的电子、输运和光学性质，包括次近邻跃迁。我们表明，这种跳跃有一个不可忽略的影响，共振散射，但不太重要的远程无序，如带电杂质，随机电位或跳跃引起的应变波动。通过直流电导率、载流子迁移率、光学光谱和朗道能级谱的特征曲线可以识别不同类型的无序。在实验中发现的最小电导率$4e^{2}/h$是由长程无序和$4e^{2}/πh$的值是由于共振散射。
2015-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Hydrogenation-induced gigantic resistance decrease of palladium films deposited by high pressure magnetron sputtering
Department of Basic Science, University of Tokyo（东京大学基础科学系）
高压磁溅射沉积钯膜时，氢化导致电阻显著降低，通过原子力显微镜和X射线衍射发现晶粒间接触改善和钯的结晶化是主要机制，为提升氢传感器性能提供新方案。
2026-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Investigating the role of Cu foil orientation in the growth of large BN films synthesized by reactive RF magnetron sputtering
二维材料是一种新兴的材料，正在以惊人的规模改变当今的研究活动。六方氮化硼是一种宽带隙2D材料，是石墨烯基电子器件的优良衬底。为了实现hBN的全部潜力，需要可扩展的和高产率的生长程序。在这里，我们展示了hBN的合成反应射频磁控溅射铜箔。铜箔的制备条件决定了BN薄膜的相选择性。在非电抛光的Cu箔上沉积hBN导致具有混合的立方和六方BN相的BN岛的生长，所述Cu箔具有主要的（100）取向。在（111）面为高对称性的Cu衬底上，生长出连续的六方BN薄膜;在（100）面和（110）面为低对称性的Cu衬底上，生长出立方BN薄膜。
2020-02-16 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Disorder induced metallicity in amorphous graphene
我们预测过渡到金属性时，在石墨烯中诱导足够量的无序。通过第一性原理随机猝灭方法进行计算。所得到的无定形石墨烯可以被看作是石墨烯的纳米片，其通过无序的小碳环和大碳环的网络连接。屈曲是最小的，我们认为这是一个平均的结果，抵消随机面内应力。线性响应电导由模型理论作为晶格畸变的函数得到。这种金属行为是石墨烯功能化以实现例如适用于触摸屏装置的透明导体的非常期望的性质。
2011-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Raman spectra and electron-phonon coupling in disordered graphene with gate-tunable doping
我们报告了石墨烯场效应晶体管（GFET）的拉曼光谱研究，通过暴露于电子束照射，在石墨烯中引入了受控量的缺陷。拉曼光谱在T = 8 K时在背栅电压（Vg）的范围内对于各种照射剂量（Re）进行。我们研究的拉曼光谱中的影响，由于Vg诱导的掺杂和人为创造的障碍，在不同的Re。在中度无序（照射）的情况下，相对于石墨烯载流子密度（nFE）的拉曼G峰在电荷中性点（CNP）附近表现出峰频率的最小值和峰宽度的最大值。这些趋势类似于在原始石墨烯上的先前工作中所看到的那些，并且已经归因于随着费米能级远离CNP移动，电子-声子耦合强度（D）的降低和Kohn异常的去除。我们还观察到在I2 D/IG中的最大值和在CNP附近的ID/IG中的弱最大值。所有观察到的拉曼参数对nFE的依赖性减弱在较强的无序（较高的Re），这意味着无序导致D的减少以及。我们的研究结果对于理解掺杂和无序石墨烯的拉曼光谱和电子-声子物理是有价值的。
2014-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Modeling disorder in graphene
我们提出了一个研究的不同模型的局部无序石墨烯。我们的重点是空位-随机，补偿和未补偿-，本地杂质和替代杂质带来的石墨烯的电子结构的主要影响。通过探索这些类型的混乱和它们的连接，我们表明，它们引入了显着的变化，在低能量的石墨烯，即本地化零模式，强共振，间隙和赝隙行为，和非色散midgap零模式的频谱。
2007-12-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Charge and energy transport in graphene with smooth finite-range disorder
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学核科学研究所）
本文通过精确计算单个杂质的散射矩阵，超越玻恩近似，研究具有平滑有限范围无序（软杂质势）的单层石墨烯中的电荷和能量输运，揭示有限范围无序对电导和热导的非微扰影响。
2026-02-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molybdenum sputtering film characterization for high gradient accelerating structures
为满足未来对撞机对具有最高加速梯度和运行可靠性的新型加速器装置的要求，迫切需要技术进步。为此，正在进行关于铜上钼涂层的广泛研究与开发。在这篇文章中，我们描述了通过溅射获得的不同钼涂层的化学成分，沉积质量和电阻率特性。沉积的膜是厚的金属无序层，具有高于和低于二氧化钼参考值的不同电阻率值。这些溅射涂层的化学和电学性能的卢瑟福背散射，XANES和光电子能谱进行了表征。我们还将提出一个三单元驻波部分涂钼层$\sim$ 500 nm厚的设计，以提高X波段加速系统的性能。
2012-12-26 cond-mat.mtrl-sci physics.acc-ph
