Tunable magnons in a dual-gated 2D antiferromagnet
本文研究了双栅极二维反铁磁体 CrSBr 少层器件中磁振子的电学可调谐性，实现频率调谐达 2 GHz，并通过分层宏自旋模型揭示了掺杂和电场对各层磁性的不对称调控机制。
2025-06-02 cond-mat.mes-hall
Electrically Tunable Fine Structure of Negatively Charged Excitons in Gated Bilayer Graphene Quantum Dots
本文预测了门控双层石墨烯量子点中带负电激子的精细结构，通过原子层面方法计算超百万原子结构的波函数并求解类Bethe-Salpeter方程，发现其具有由谷和自旋自由度产生的十个态，并提议利用发射光谱温度依赖性提取该精细结构。
2023-12-11 cond-mat.mes-hall
Probing the Nanoscale Excitonic Landscape and Quantum Confinement of Excitons in Gated Monolayer Semiconductors
本研究利用阴极发光光谱探测静电栅控单层 $WS_2$，分辨栅控与非栅控区域间的同质结，并发现电子束与栅场共同诱导的非传统掺杂所形成的激子限制通道。
2025-08-30 cond-mat.mes-hall
Tunable transmission of quantum Hall edge channels with full degeneracy lifting in split-gated graphene devices
量子霍尔机制中的载流子通过沿二维电子气边缘形成的一维导电通道传播。通过门可调收缩（也称为量子点接触（QPC））控制它们的传输是许多相干传输实验的基础。然而，在石墨烯中，由于在栅电极下方形成pn结，电子和空穴边缘沟道沿着所述结共同传播和混合，从而使收缩部短路，因此定制具有静电栅极的QPC仍然具有挑战性。在这里，我们表明，由于朗道能级的完全简并提升，这种电子-空穴混合在高迁移率氮化硼/石墨烯/氮化硼范德华异质结构中急剧减少，从而实现具有全沟道夹断的QPC操作。我们证明了门可调的选择性传输的量子霍尔边缘通道通过QPC，无论是在整数和分数量子霍尔制度。石墨烯范德瓦尔斯异质结构中边缘通道传播的这种门控打开了石墨烯的整数和分数量子霍尔制度中的量子霍尔干涉和电子量子光学实验的大门。
2017-03-05 cond-mat.mes-hall
Replay to "Comment on 'Screening in gated bilayer graphene' "
我们讨论了双层石墨烯带隙随栅压和掺杂的变化规律。与Kuzmenko等人[Phys. Rev. B \textbf{80}，165406（2009）]获得的实验数据的比较证明了良好的一致性。
2010-11-25 cond-mat.mes-hall
Three-dimensional topological insulator (3D TI) nanowires display various interesting magnetotransport properties that can be attributed to their spin-momentum-locked surface states such as quasiballistic transport and Aharonov-Bohm oscillations. Here, we focus on the transport properties of a 3D TI nanowire with a gated section that forms an electronic Fabry-Pérot (FP) interferometer that can be tuned to act as a surface-state filter or energy barrier. By tuning the carrier density and length of the gated section of the wire, the interference pattern can be controlled and the nanowire can bec…
2021-09-05 cond-mat.mes-hall
Probing top-gated field effect transistor of reduced graphene oxide monolayer made by dielectrophoresis
我们展示了介电泳还原氧化石墨烯（RGO）单层（石墨烯）制成的顶栅场效应晶体管。典型尺寸为5μm x 5μm的RGO薄片的拉曼光谱在2687 cm-1处显示出单个2D带，这是单层石墨烯的特征。RGO薄片的两个探针电流-电压测量，使用交流电压以2.5 μm的间隙沉积在图案化电极之间。介电电泳显示欧姆行为，电阻为~ 37 k Ω。在305 K至393 K温度之间测量的RGO电阻（R）的温度依赖性产生了电阻温度系数[dR/dT]/R ~ -9.5x10-4 K-1，与机械剥离的单层石墨烯相同。场效应晶体管的动作是通过电化学顶栅使用固体聚合物电解质（PEO + LiClO 4）和Pt线。观察到石墨烯薄片的双极性性质高达~ 6x 1012/cm 2的掺杂水平和~ 50 cm 2 V-1 sec-1的载流子迁移率。采用扩散输运模型定量分析了在高源漏电压下，源漏电流特性呈现出电流饱和的趋势。
2010-05-13 cond-mat.mes-hall
Enhancement mode double top gated MOS nanostructures with tunable lateral geometry
我们目前的测量硅（Si）的金属氧化物半导体（MOS）的纳米结构，使用的过程中，促进基本上任意的栅极几何形状。在几个具有开放横向量子点几何形状的MOS量子点中，表现出稳定的库仑阻塞行为，不受寄生点形成的影响。在迁移率和电荷缺陷密度（即界面陷阱和固定的氧化物电荷）的增加的减少测量的关键工艺步骤，我们与低无序行为的定量缺陷密度。这项工作提供了定量的指导，以前没有建立有关的缺陷密度，硅量子点不表现出寄生点的形成。这些器件利用双层栅堆叠，其中包括关键栅氧化层在内的许多区域都是在完全合格的CMOS设施中制造的。
2009-09-11 cond-mat.mes-hall
In many atomically thin materials their optical absorption is dominated by excitonic transitions. It was recently found that optical selection rules in these materials are influenced by the band topology near the valleys. We propose that gate-controlled band ordering in a single atomic monolayer, through changes in the valley winding number and excitonic transitions, can be probed in helicity-resolved absorption and photoluminescence. This predicted tunable band topology is confirmed by combining an effective Hamiltonian and a Bethe-Salpeter equation for an accurate description of excitons, wi…
2020-09-03 cond-mat.mes-hall
In-situ tunable giant electrical anisotropy in a grating gated AlGaN/GaN two-dimensional electron gas
本文提出通过光栅门控AlGaN/GaN二维电子气产生原位可调的巨电各向异性，利用正交电流方向下巨正、负磁阻的协同效应，为多端忆阻晶体管和仿生突触等新型器件提供基础。
2024-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Coherent magnetotransport and time-dependent transport through split-gated quantum constrictions
作者报告了分裂门控制的量子压缩中的输运光谱的建模。采用混合动量坐标表示法求解了一组子带和边带之间存在复杂耦合的含时Lippmann-Schwinger方程。数值计算结果表明，通过调节交流偏置分裂栅和外加垂直磁场，可以调节输运性质。我们说明了时间调制的准边带状态的功能，包括边带间跃迁和Aharonov-Bohm振荡特性的分裂选通系统。
2009-07-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing miniband structure and Hofstadter butterfly in gated graphene superlattices via magnetotransport
本研究通过量子输运建模，在门控石墨烯超晶格中探测微能带结构，并验证横向磁聚焦技术与Hofstadter蝴蝶光谱的适用性。
2023-09-10 cond-mat.mes-hall
Zigzag nanoribbons of monolayer graphene-like two-dimensional materials host spontaneous edge magnetism at the zigzag terminations, whose configuration controls the band gap. In this article, the edge magnetism of zigzag nanoribbons of bilayer hexagonal crystals are studied. The specific models of bilayer graphene and bilayer silicene are both studied. As the gated voltage increases, the total energy level, magnetic structure and band structures of the ground state and the first quasi-stable excited state are tuned. For certain region of the gated voltage, the band gaps of spin up and down are…
2021-10-17 cond-mat.mes-hall
Optically Probing Spin and Charge Interactions in an Tunable Artificial Molecule
我们光学探测和电气控制一个单一的人工分子含有明确定义的电子数量。电荷和自旋相关的量子点间耦合的光学探测通过添加一个单一的电子空穴对和检测从带负电荷的激子状态的发射。库仑和泡利封锁效应直接观察和杂交和静电荷能独立测量。证实点间量子耦合主要由电子隧穿介导。我们的结果与计算结果非常吻合，计算结果提供了量子点分子中负激子和少电子态的完整图像。
2006-07-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electronic transport in locally gated graphene nanoconstrictions
我们已经开发了蚀刻和沉积技术的组合，使得能够制造任意设计的局部门控石墨烯纳米结构。采用这种方法，我们已经制作了石墨烯纳米收缩与本地可调的传输和其电子特性进行了表征。采用具有薄电介质栅氧化物的局部栅几何结构，实现了一个数量级的提高的栅效率。一个完整的关闭的设备被证明作为一个功能的本地栅极电压。发现器件电导的这种强抑制是由于收缩的石墨烯纳米结构中的量子限制和库仑阻塞效应。
2007-09-11 cond-mat.mes-hall
Microwave-induced resistance oscillations in a back-gated GaAs quantum well
我们在可调密度GaAs/AlGaAs量子阱中利用微波诱导电阻振荡进行了有效质量测量。我们的主要结果是一个清晰的观察到的有效质量增加，密度降低，一般协议与早期的研究，调查的有效质量的密度依赖性采用舒布尼科夫-德哈斯振荡。这一发现提供了进一步的证据，微波诱导的电阻振荡是敏感的电子-电子相互作用，并提供了一个方便和准确的方法来获得有效质量。
2017-08-31 cond-mat.mes-hall
Rectification in mesoscopic AC-gated semiconductor devices
我们测量的整流直流电流时产生的3端半导体器件与栅极相关的电导与交流栅极电压驱动。当直流源极-漏极偏置电压、直流栅极电压和交流栅极电压的幅度变化时，整流电流表现出令人惊讶的复杂行为。我们得到很好的协议，我们的数据和模型的基础上简单的假设，在很宽的频率范围内的杂散阻抗的样品芯片。这种方法适用于许多类型的实验，其中涉及交流门控的非线性器件，并在一个不可取的整流贡献的测量信号存在。最后，我们评估了小整流电流流动的可调势垒电子泵夹断制度。对于100 pA的泵浦电流，这些电流至多是泵浦电流的$10^{-12}$。这一结果是令人鼓舞的可调屏障泵的发展，作为当前的标准。
2018-09-27 cond-mat.mes-hall
Bound electron pairs formed by the spin-orbit interaction in 2D gated structures
我们探讨了二维结构中由于自旋轨道相互作用（PSOI）而产生的束缚电子对（BEPs），该结构具有可以允许BEPs被操纵的门。该门打破了库仑场对的面内反射对称性，并产生了单粒子Rashba自旋轨道相互作用。我们发现，电场的法向分量的影响显着的BEPs，但在形成的BEPs的关键作用属于面内分量。具有零总动量的BEP的基态在没有门的情况下是双简并的，分裂成两个状态。其中之一是可调的，通过改变栅极电压，而另一个是相反的鲁棒性。可调谐的BEP具有较高的结合能，随着栅电压的增加而增加，其轨道和自旋结构连续变化。在大的负电压下，可调谐BEP衰减。的轨道和自旋结构的鲁棒的BEP不依赖于栅极电压。它的能级在任何极性的高栅极电压下穿过导带底部，但即使在连续时，鲁棒的BEP仍保持束缚和局部化。
2020-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing spin-charge separation in a Tomonaga-Luttinger liquid
在一维（1D）相互作用的电子系统中，自旋和电荷的激发以不同的速度传播，根据低能量下的Tomonaga-Luttinger液体（TLL）理论。然而，这种自旋-电荷分离的清晰观察是一个持续的实验挑战。我们已经制作了一个静电门控的1D系统中，我们观察到的自旋-电荷分离，也预测到的1D系统中的隧道的幂律抑制。自旋-电荷分离甚至在TLL近似应该保持的低能区之外仍然存在。因此，TLL效应在类似但较短的静电门控导线中也很重要，其中相互作用效应正在全球范围内广泛研究。
2010-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Probing XY phase transitions in a Josephson junction array with tunable frustration
Berezinskii、Kosterlitz和Wavelless开创性的理论工作为拓扑激发驱动的凝聚态相变提供了一个新的范例。这些转变已经在二维XY模型（耦合罗盘）的背景下得到了广泛的研究，并在量子模拟的背景下产生了兴趣。在这里，我们使用一个电路量子电动力学架构来研究工程XY模型的关键行为，通过他们的动态响应。特别是，我们不仅研究了未受挫的情况下，但也完全受挫的情况下，导致增强的简并与自旋旋转[U $(1)$ ]和离散手征（$Z_2$）对称性。在挫折的情况下，过渡的性质对理论研究提出了挑战，而直接的实验探测仍然难以捉摸。在这里，我们确定的过渡温度为未受挫和完全受挫XY模型探测约瑟夫森结阵列接近平衡，使用弱微波激发和测量的温度依赖性的有效阻尼从复杂的反射系数。我们认为，我们的探测技术主要是敏感的U $(1)$部分的动态。
2020-01-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunable Coupling between Surface States of a Three-Dimensional Topological Insulator in the Quantum Hall Regime
成对的顶部和底部狄拉克表面态，每个都与半整数量子霍尔（QH）效应相关，以及由此产生的整数QH电导（ν e 2/h），是三维（3D）拓扑绝缘体（TI）的标志。在双门控系统中，成对表面态的化学势通过单独的门控制。在这项工作中，我们建立了可调的电容耦合之间的表面状态的体绝缘TI BiSbTeSe 2和研究这种耦合的QH平台和朗道能级（LL）风扇图通过双栅极控制的效果。我们观察到非线性QH跃迁在低电荷密度在强耦合的表面态，这是相关的电荷密度依赖的耦合强度。分裂的N= 0 LL在电荷中性点薄的设备（但厚于2D限制）表明表面间杂化可能超出单粒子效应。通过将电容器充电模型应用于表面态，我们探索了它们的化学势作为电荷密度的函数，并从双栅传输和电容测量中提取LL能隙的基本电子量。这些研究对于实现拓扑激子凝聚等奇异量子效应是必不可少的。
2020-01-05 cond-mat.mes-hall
Probing tunable Kerr nonlinearity in graphene Josephson junctions
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；University of Hyderabad（海德拉巴大学）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
本文研究了石墨烯约瑟夫森结中克尔非线性随门电压、温度和直流偏压的变化，展示了克尔系数幅度可在300 kHz到1.2 MHz范围内调节，为下一代放大器和传感器设计提供了有价值的资源。
2026-05-19 cond-mat.mes-hall
Electrical observation of a tunable band gap in bilayer graphene nanoribbons at room temperature
我们研究了室温下双层石墨烯纳米带的输运性质。该器件采用传统的CMOS兼容工艺制造。通过分析在电荷中性点的电阻作为垂直于石墨烯表面施加的电场的函数的依赖性，我们表明，在态密度的带隙打开，达到有效值约sim50 meV。这证明了双层石墨烯在常规CMOS环境中作为FET沟道材料的潜力。
2010-01-28 cond-mat.mes-hall
Active Dual-Gated Graphene Transistors for Low-Noise, Drift-Stable, and Tunable Chemical Sensing
针对传统单栅石墨烯场效应晶体管传感器在液体环境中漂移大、噪声高、放大不足的问题，本文提出集成高k背栅与电解质顶栅的双栅架构搭配反馈偏置，最优模式实现20倍增益、15倍以上漂移降低及7倍信噪比提升，可用于多场景无标记分子检测。
2025-09-04 cond-mat.mes-hall cs.SY eess.SY
Tunable resonant s-p mixing of excitons in van der Waals heterostructures
本文通过对称性分析和求解Bethe-Salpeter方程，预测了范德华异质结构中激子的可调谐共振s-p混合，并证实其在磁邻近和门控双层TMD中的可行性，为激子操控和光学检测Rashba或层间耦合提供新途径。
2025-10-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Observation of room temperature gate tunable quantum confinement effect in photodoped junctionless MOSFET
本研究在室温下通过光掺杂无结MOSFET观测到栅压可调的量子限制效应，提出子带占据机制并建立非平衡格林函数模型，实现半经典到量子域的切换。
2024-11-08 cond-mat.mes-hall
Tunable moiré materials for probing Berry physics and topology
本综述介绍可调谐莫尔材料作为研究贝里物理与拓扑的通用平台，梳理其能带调控优势、研究工具和最新实验突破，指出当前挑战并展望未来研究方向。
2024-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Environmental effects on the electrical characteristics of back-gated WSe2 field effect transistors
我们研究了聚合物涂层，压力和温度对单层WSe 2背栅晶体管的准欧姆Ni/Au接触的电特性的影响。我们发现，去除一层聚（甲基丙烯酸甲酯）或降低压力的变化，从p型到n型的器件导电性。我们研究了作为温度的函数的电流-电压特性，并在平带条件下测量了高度为60 meV的接触处的栅极可调肖特基势垒。我们报告和讨论的流动性和亚阈值斜率随温度的升高观察到的变化。最后，我们估算了WSe 2/SiO2界面处的陷阱密度，并研究了器件的光谱光响应，在700 nm波长和0.37 mWcm^-2光功率下获得了0.5 AW^-1的响应率。
2018-08-25 cond-mat.mes-hall
Tunable Aharonov-Anandan phase in transport through mesoscopic hole rings
基于球形Luttinger模型，我们对自旋为3/2的空穴在介观环中的输运进行了理论研究。在径向面内坐标系下，用奇异振子势在对称二维量子阱中产生准一维环。的量子干涉贡献的两端环电导表现出能量依赖的Aharonov-Anandan阶段，即使Rashba和Dresselhaus自旋分裂是缺席的。相反，约束引起的重空穴-轻空穴混合被认为是这个阶段的起源，这对门控空穴环中的磁输运测量有影响。
2008-04-18 cond-mat.mes-hall
Probing the tunable multi-cone bandstructure in Bernal bilayer graphene
研究利用Landau能级作为能量色散标记，在Bernal双层石墨烯中探测并证实了四个不同的微型Dirac锥，绘制了电位移场诱导的复杂拓扑相变，为石墨烯电子学提供了新工具。
2023-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Tunable Anomalous Hall Effect in a Non-Ferromagnetic System
我们测量了磁掺杂二维电子气的低场霍尔电阻率随温度和电子门控载流子密度的变化。将这些结果与从Shubnikov-de Haas振荡中提取的载流子密度进行比较，揭示了随温度降低而增加的过量霍尔电阻率。该过量霍尔电阻率定性地跟踪样品的顺磁极化，类似于铁磁异常霍尔效应。这些数据是一致的斜散射的载体附近的交叉到本地化的障碍。
2005-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Dot Platform for Controlling Electron Flow in Graphene
本文提出石墨烯可调量子点平台，通过独立门控量子点阵列与差分进化优化，利用多重散射效应实现对电子束的引导与分裂，为下一代电子光学器件提供新途径。
2025-07-02 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable electroresistance in a sliding ferroelectric tunnel junction
本文研究以滑动范德华铁电体为势垒、石墨烯为电极的隧道结，发现其电致电阻可通过偏压和栅压调控，并用考虑石墨烯量子电容的隧穿模型解释了该行为。
2025-04-11 cond-mat.mes-hall
Direct measurement of terahertz conductivity in a gated monolayer semiconductor
本文提出一种在太赫兹频段直接测量栅控二维半导体复电导率的技术，并在hBN封装的WSe2单层中观测到类Drude响应，为研究可调范德华异质结构提供了新方法。
2025-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Valley and spin polarized broken symmetry states of interacting electrons in gated MoS$_2$ quantum dots
理解强相互作用的电子使材料，纳米结构和设备的设计成为可能。发展这种理解依赖于调整和控制电子-电子相互作用的能力，例如，将电子限制在具有减少的屏蔽的2D晶体的原子级薄层中。强相互作用在具有两个不等价的谷的六方晶格上的相互作用、拓扑矩和类伊辛自旋轨道相互作用产生了对应于谷和自旋极化破缺对称态的物质的各种相。在这项工作中，我们描述了一个高度可调的强相互作用系统的电子横向限制到单层过渡金属dichalcogenide的MoS $_2$的金属门。我们预测的谷和自旋极化破缺对称性状态的存在可调的抛物线约束势使用精确对角化技术高达$N=6$电子。我们发现，基态是由两个阶段之一，无论是自旋和谷极化或谷非极化，但自旋谷间反铁磁，这竞争作为电子壳层间距的函数。这一发现可以追溯到Ising类自旋轨道耦合和弱谷间交换相互作用的综合作用。这些结果提供了一个解释相互作用驱动的谷系统中的破磁效应，并突出了电子-电子相互作用的设计valleytronic器件的重要作用。
2020-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum transport of two-species Dirac fermions in dual-gated three-dimensional topological insulators
拓扑绝缘体是一类具有带隙绝缘体和无带隙自旋螺旋狄拉克费米子导电表面态的新型量子物质。在这里，我们报告本地和非本地的电和磁输运测量双栅BiSbTeSe 2薄膜拓扑绝缘体设备，与传导占主导地位的空间分离的顶面和底面，每个托管一个单一的物种的狄拉克费米子与独立的栅极控制的载流子类型和密度。在这种完全可调的两组分拓扑Dirac气体中，我们观察到了许多有趣的量子输运现象，包括零磁场最小电导率接近双Dirac点处电导量子的两倍，一系列双极性两组分半整数Dirac量子Hall态和电子-空穴总填充因子为零的态（具有零霍尔平台），分别表现出无耗散（手性）和耗散（非手性）边缘传导。这样的系统为探索从拓扑磁电效应到激子凝聚的丰富物理铺平了道路。
2016-05-09 cond-mat.mes-hall
Dual-gated bilayer graphene hot electron bolometer
红外线的检测对于安全、医学、天文学、材料科学和生物学中的各种应用至关重要。通常采用不同的材料和检测机制来优化不同光谱范围内的性能。石墨烯是一种独特的材料，具有从远红外到紫外的强的、几乎与频率无关的光-物质相互作用，具有宽带光子学应用的潜力。此外，石墨烯的小电子-声子耦合表明，热电子效应可以在相对较高的温度下用于快速和高灵敏度的检测器，其中光能仅加热小比热电子系统。在这里，我们展示了这样一个热电子测辐射热计使用双层石墨烯，是双栅极，以创建一个可调的带隙和电子温度依赖的电导率。测得的大电子-声子热阻与理论估计的幅度和温度依赖性非常一致，并且使我们的石墨烯测辐射热计在5 K的温度下工作，具有低噪声等效功率（33 fW/Hz 1/2）。我们采用泵浦-探测技术直接测量我们的器件的固有速度，在10 K时>1 GHz。
2011-11-04 cond-mat.mes-hall
Direct observation of a gate tunable band-gap in electrical transport in ABC-trilayer graphene
本文首次在双栅极悬浮ABC堆垛三层石墨烯的电输运实验中直接观测到电场可调能隙，通过电流-电压非线性和电导率温度依赖性验证了热激活输运机制，并证实能隙随电场变化的临界指数为3/2，表明高质量少层石墨烯在可调谐太赫兹光源和探测器领域具有应用潜力。
2015-06-16 cond-mat.mes-hall
Low-dimensional light-emitting transistor with tunable recombination zone
我们目前的实验和数值研究的发光晶体管包括两个准横向结之间的二维电子和空穴气。这些光刻定义的结制造的调制掺杂GaAs/AlGaAs异质结构的蚀刻。在这种器件中，电子和空穴可以通过漏极和栅极电压被引导到相同的区域，从而限定了尺寸和位置可调的复合区。因此，它可以提供一个架构，通过分析发射光的复合区探测低维器件。
2006-08-17 cond-mat.mes-hall
High-Mobility Holes in Dual-Gated WSe$_2$ Field-Effect Transistors
我们展示了基于少层二硒化钨（WSe $_2$）的双栅$p$型场效应晶体管（FET），其使用高功函数铂源极/漏极接触和六方氮化硼顶栅电介质。具有在WSe $_2$下面的接触的器件拓扑导致$p$-FET具有超过10 $^7$的$I_{ON}$ / $I_{OFF}$比率，以及直到低温仍保持欧姆的接触。输出特性表现为电流饱和和栅极可调的负微分电阻。该器件在室温下显示出约140 cm $^2$ /Vs的本征空穴迁移率，在2 K下接近4，000 cm $^2$ /Vs。随温度变化的传输测量显示金属-绝缘体转变，在低密度的绝缘相，和在高密度的金属相。的迁移率显示出强烈的温度依赖性与声子散射一致，并在低温下饱和，可能受到库仑散射，或缺陷。
2015-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
We demonstrate that spin-orbit coupling (SOC) strength for electrons near the conduction band edge in few-layer $γ$-InSe films can be tuned over a wide range. This tunability is the result of a competition between film-thickness-dependent intrinsic and electric-field-induced SOC, potentially, allowing for electrically switchable spintronic devices. Using a hybrid $\mathbf{k\cdot p}$ tight-binding model, fully parameterized with the help of density functional theory computations, we quantify SOC strength for various geometries of InSe-based field-effect transistors. The theoretically computed S…
2021-06-08 cond-mat.mes-hall
All-Metallic Electrically-Gated Tantalum Diselenide Switches and Logic Circuits
我们报道了具有二硒化钽薄膜导电通道的全金属三端器件的制备和性能。对于该概念验证演示，2 H-TaSe 2层从通过化学气相传输方法生长的单晶机械剥离。具有纳米级厚度的器件在室温下表现出强烈的非线性电流-电压特性、不寻常的光学响应和电选通。我们已经发现，在薄膜2 H-TaSe 2-Ti/Au器件中的漏源电流可再现地显示出从高阻态到导电态的突然转变，其阈值可通过栅极电压来调节。这种电流-电压特性原则上可用于实现抗辐射的全金属逻辑电路。这些结果可能为范德瓦尔斯材料的薄膜开辟新的应用空间。
2013-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Berry curvature, valley and spin Hall effect in Bilayer MoS$_2$
电子布洛赫带的手征性是层状二维材料许多有趣性质的原因。我们发现，在过渡金属二硫属化物（TMDC）的双层，不像在几层石墨烯和单层TMDC，层内和层间的耦合提供了重要的贡献的贝里曲率的$K$和$-K$谷的布里渊区。层间的贡献导致的Berry曲率的堆叠依赖性，我们指出常用的3R型和2H型双层膜之间的差异。由于层间的贡献，Berry曲率在双栅极器件中变得高度可调。我们研究了谷霍尔效应和自旋霍尔效应与堆叠类型和外电场的关系。虽然谷和自旋霍尔电导率没有量子化，在MoS $_2$ 2H双层，他们可能会改变符号作为外部电场的函数，这是让人想起的晶格陈氏绝缘体的行为。
2018-07-05 cond-mat.mes-hall
Current driven "plasmonic boom" instability in three-dimensional gated periodic ballistic nanostructures
采用分布传输线模拟方法求解弹道纳米结构的输运方程，求解了周期性变化宽度的门控弹道纳米结构中的三维电子输运问题。具有变化宽度的结构允许在保持等离子体速度恒定的同时调制电子漂移速度。我们预测，在这样的结构偏置由一个恒定的电流，周期性调制的电子漂移速度，由于变化的宽度的结果，在不稳定的等离子体波的电子漂移速度，等离子体波的速度比变化从下面到上面的统一。这种不稳定性的物理性质类似于音爆，但是，在周期性调制结构中，音爆的这种模拟重复多次，导致不稳定性的更大增量。在不同宽度的截面上，等离子体的速度是恒定的，当偏置电流变化时，等离子体的不稳定模会被共振激发。这种效应（我们称之为超级等离子体激元繁荣条件）导致不稳定性的强烈增强。预测的不稳定性涉及振荡偶极电荷携带的等离子体波。等离子体激元可以有效地耦合到太赫兹（THz）的电磁辐射，由于门控结构的周期性几何形状。我们的估计表明，所分析的不稳定性应该能够实现强大的可调谐太赫兹电子源。
2015-07-30 cond-mat.mes-hall
Charge-neutral conducting systems represent a class of materials with unusual properties governed by electron-hole (e-h) interactions. Depending on the quasiparticles' statistics, band structure, and device geometry these semimetallic phases of matter can feature unconventional responses to external fields that often defy simple interpretations in terms of single-particle physics. Here we show that small-angle twisted bilayer graphene (SA-TBG) offers a highly-tunable system in which to explore interactions-limited electron conduction. By employing a dual-gated device architecture we tune our d…
2022-08-11 cond-mat.mes-hall
Multi-Branch Transport in a Back-gated WS$_2$ Transistor at Deep-Cryogenic Temperature
University of Strathclyde（斯特拉斯克莱德大学）；Tyndall National Institute, University College Cork（科克大学廷德尔国家研究所）；School of Chemistry, University College Cork（科克大学化学学院）；National Physical Laboratory（英国国家物理实验室）
该研究在深低温（20 mK）下表征背栅多层WS$_2$晶体管，发现其保持强栅极可调性（开关比>10^5），并观察到可重复的肩状开启特征，通过多有效导电分支并联的唯象模型加以解释。
2026-10-01 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Controlled Growth of a Line Defect in Graphene and Implications for Gate-Tunable Valley Filtering
石墨烯的原子精确剪裁可以实现不寻常的传输路径和新的纳米级功能器件。在这里，我们描述了一个配方的控制生产的高度规则的“5-5-8”线缺陷的石墨烯通过同时电子辐射和焦耳加热所施加的电流。高分辨率透射电子显微镜揭示了生长过程的各个步骤。延伸早期的理论工作，提出谷判别能力的石墨烯5-5-8线缺陷，我们进行第一性原理计算的运输，并发现一个强大的能量依赖性的谷极化的载流子在整个缺陷。这些发现启发我们提出一个紧凑的静电门控“谷阀”设备，谷电子的关键组成部分。
2014-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Voltage-tunable field-free Josephson diode
本文提出一种基于自旋轨道耦合半导体/铁磁绝缘体/超导体混合纳米线的电压可调约瑟夫森二极管，在零场剩余磁化态下实现非互易超流输运，为探测混合材料中破缺的反演与时间反演对称性提供新途径。
2025-08-16 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable Electronic Transport in p-type GaSb Quantum Wells
我们研究了低温下GaSb量子阱中的二维空穴输运。探测GaSb的价带能带结构的测量揭示了自旋轨道耦合引起的基态子带的显著自旋分裂。我们对这些自旋分裂子带的载流子密度、有效质量和量子散射时间进行了表征，发现结果与能带结构的计算结果一致。此外，我们还研究了零磁场附近电导率的弱反定域化修正，得到了相位相干性的信息。这些结果建立了GaSb量子阱作为二维空穴物理的平台，并为该系统的未来实验奠定了基础。
2019-03-28 cond-mat.mes-hall
Probing the spin-polarized electronic band structure in monolayer transition metal dichalcogenides by optical spectroscopy
在双栅场效应器件上，利用光反射谱和光致发光谱研究了单层WSe_2和MoSe_2布里渊区K/K'谷的电子能带结构。我们的实验揭示了不同的自旋极化在这些化合物的导带的A和B激子共振的掺杂依赖性的系统研究。最高能量价带和最低能量导带中的电子在单层WSe 2中具有反平行自旋，而在单层MoSe 2中具有平行自旋。价带的自旋劈裂为几百meV，导带的自旋劈裂为几十meV，这与第一性原理计算的结果吻合得很好.这些值还表明，n型和p型WSe 2和MoSe 2都可以与基于自旋和谷的应用相关
2017-02-18 cond-mat.mes-hall
Gate tunable optical absorption and band structure of twisted bilayer graphene
我们报道了电选通扭曲双层石墨烯的红外透射测量。光吸收谱清晰地显示出了诸如线性带间吸收台阶的分裂、van Hove奇异跃迁峰的移动以及出现了非常强的价内（导内）带跃迁等显著变化。这些反常的光学行为一致地证明了通过依赖于层的库仑屏蔽由离子凝胶门控产生的非刚性能带结构修改。我们建议，这种屏蔽驱动的能带修改是一种普遍的现象，坚持其他双层晶体一般，建立电气门控作为一种通用的技术，工程的能带结构，并创建新类型的光学反射，可以利用在电光器件的应用。
2019-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Realizing flexible strain sensor with high sensitivity and tunable gauge factor is a challenge. To meet this challenge, we report an ionic liquid gated three-dimensional graphene field effect strain sensor. The charge carrier concentration in this 3D graphene is modulated by applied electric field through an all-around self-assembled electrical double layer capacitance formed at the interface of graphene with ionic liquid. Strain causes folding and unfolding of microscopic wrinkles and formation of cracks in the graphene network altering transistor behavior. Mechanical deformation of graphene …
2021-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological phases in gated bilayer graphene: Effects of Rashba spin-orbit coupling and exchange field
系统研究了Rashba自旋轨道耦合、层间电势差和交换场对双层石墨烯拓扑性质的影响。在只有Rashba自旋-轨道耦合和层间电势差的存在下，由于面外反转对称性的破坏而导致的带隙开放提供了通过改变外部栅极电压来实现可调谐拓扑相变的新可能性。在$AB$ -堆叠双层石墨烯中发现了二维$Z_2$拓扑绝缘体相和量子谷Hall相，并得到了它们在Dirac点附近的有效低能哈密顿量.对于$AA$堆叠，我们没有发现任何拓扑绝缘体相存在的大Rashba自旋轨道耦合。当交换场也打开时，双层系统表现出丰富多样的拓扑相，包括量子反常霍尔相，我们得到的相图作为Rashba自旋轨道耦合，层间电势差，和交换场的函数。
2012-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable spin-polarized edge transport in inverted quantum-well junctions
倒置HgTe/CdTe量子阱已被用作实现2D拓扑绝缘体的平台，该绝缘体材料具有受时间反转对称性保护的自旋螺旋金属边缘状态。本文研究了HgTe/CdTe量子阱结的光谱和电荷输运特性，包括拓扑结构和时间反演对称性两种情况。我们采用BHZ有效哈密顿量对系统进行建模，并采用有限差分法计算了系统的输运性质。具体来说，我们研究了材料的空间分辨电导设置与门控中心区域，形成单极（n-n $^{\prime}$ -n）和异极（n-p-n，n-TI-n）的双结，最近已经在实验中实现。我们发现制度中的边缘状态进行自旋极化电流的中心区域，即使在存在一个小的磁场，这打破TRS。更有趣的是，电导显示自旋相关的法布里-珀罗振荡作为中央栅极电压的函数，产生通过器件的可调谐的完全自旋极化电流。
2017-07-12 cond-mat.mes-hall
