Inducing Berry Curvature Dipole in Multilayer Graphene through Inhomogeneous Interlayer Sliding
本研究提出利用波纹基底诱导非均匀层间滑动,在多层石墨烯中产生可调控的显著Berry曲率偶极子,幅度可达滑动位移的100倍,提供了一种实验可行的新方法。
2024-12-18 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect in bilayer and multilayer graphenes with finite gate voltage
讨论了在有限栅压下双层石墨烯的量子霍尔效应,其中费米能级超过层间跳跃能级。在有限磁场下计算了薄膜的磁化率、对角电导率和非对角电导率,并通过改变层间跳跃能和栅电压的比值,观察到了整数量子霍尔效应从两个独立的单层系统到强耦合双层系统的交叉.我们还讨论了多层膜系统的Bernal堆积的情况
2008-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Polarization-sensitive absorption of THz radiation by interacting electrons in chirally stacked multilayer graphene
我们发现,一个干净的多层石墨烯片的不透明度取决于螺旋的圆偏振电磁辐射。这种效应可以理解为在交换电子-电子相互作用的存在下,改变动量空间中的赝自旋织构的带间光学跃迁的赝自旋选择规则。半解析Hartree-Fock方法中描述的相互作用导致形成拓扑上不同的对称性破缺状态,其特征在于陈数和零场异常霍尔电导率。
2012-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral Decomposition in the Electronic Structure of Graphene Multilayers
我们发现,任意堆叠的石墨烯多层膜的低能电子结构与最近邻层间隧穿由手征赝自旋二重态。虽然在$N$ -层系统中的双峰数取决于堆叠顺序,但赝自旋手征和总是$N$。$N$ -层堆叠具有对于每个自旋和谷在E=0处的$N$不同的朗道能级,以及量子化霍尔电导率$σ_{xy} = \pm(4 e^2/h)(N/2+n)$,其中$n$是非负整数。
2008-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable Non-Equilibrium Magic and Minimum Twist Angles in AA-Stacked Twisted Multilayer Graphene
本文发现在圆偏振光下AA堆叠扭曲多层石墨烯中可形成非平衡魔角处的孤立拓扑平准能带,且施加位移场能进一步调谐能带平坦度,为探索Floquet驱动现象开辟新途径。
2025-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Berry Phase and Traversal Time in Asymmetric Graphene Structures
已经计算了非对称非接触或接触石墨烯结构的Berry相和基于群速度的遍历时间,并且与半导体异质结构相比已经观察到显著差异。这些差异与石墨烯中载流子的特定的、类似狄拉克的演化规律有关,这引入了一种新型的不对称性。当与电极接触时,狄拉克方程的对称性被接触中的薛定谔型电子破坏,使得接触和非接触石墨烯中的Berry相和遍历时间行为显著不同。
2011-05-27 cond-mat.mes-hall
Spin polarized nematic order, quantum valley Hall states, and field tunable topological transitions in twisted multilayer graphene systems
我们从理论上研究了扭曲多层石墨烯系统中的关联绝缘态、量子反常霍尔(QAH)态以及不同关联态之间的场诱导拓扑跃迁。以扭曲双层单层石墨烯和扭曲双层石墨烯为例,研究了在有限位移场下,两个体系在1/2平带填充处都处于自旋极化的$C_{3z}$ -破缺绝缘体态,且Chern数为零.在某些情况下,这些自旋极化的,非线性绝缘体状态是在量子谷霍尔相位凭借非平凡的能带拓扑的系统。当只考虑谷内库仑作用时,自旋极化绝缘体态与谷极化绝缘体态是准简并的。这种准简并可以通过原子的原位相互作用分裂,使得自旋极化的基态成为唯一的基态。这种情况适用于1/2填充的各种扭曲多层石墨烯系统,因此可以被认为是通用机制。此外,在垂直磁场作用下,多层石墨烯体系中的轨道塞曼分裂和场致电荷密度变化会与原子Hubbard相互作用相互竞争,从而在小起始磁场作用下驱动自旋极化零陈数态向谷极化QAH态的跃迁.
2021-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Family of multilayer graphene superconductors with tunable chirality: Momentum-space vortices nucleated by a ring of Berry curvature
University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学)
研究多层石墨烯中手性超导体的可调性,通过Berry曲率环引发动量空间涡旋。
2025-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multilayer graphene under vertical electric field
研究了垂直电场对多层石墨烯电子性质的影响。我们发现,有效质量,电子速度和状态密度的双层石墨烯的电场下修改。我们还研究了多层石墨烯的能带结构的转变。电场在偶(奇)层ABA堆叠石墨烯中诱导有限(零)带隙。另一方面,在所有ABC堆叠石墨烯中诱导有限带隙。我们还确定了最佳的电场,以获得最大的带隙的多层石墨烯。最后,我们比较了我们的结果与场效应晶体管的实验结果。
2011-05-24 cond-mat.mes-hall
Electrical conductivity of collapsed multilayer graphene tubes
报道了用化学气相沉积法在铜线上制备多层石墨烯。在铜蚀刻之后,多层管塌陷形成石墨膜的条带,它们的电导作为温度的函数指示类似超导体的行为。使用多层石墨烯条带,建立交叉结,并且由于其电学行为,我们提出在器件中存在隧穿过程。
2012-02-29 cond-mat.mes-hall
Intrinsic nonlinear Hall effect and gate-switchable Berry curvature sliding in twisted bilayer graphene
本研究在高质量扭曲双层石墨烯中观测到Berry曲率偶极诱导的本征非线性霍尔效应,并利用位移场实现Berry曲率热点滑动及霍尔电压方向、幅度的栅极调控。
2023-08-15 cond-mat.mes-hall
Berry phase in graphene: a semiclassical perspective
我们推导出一个半经典的格林函数在石墨烯,其中的半经典相的存在是显而易见的表达。这个半经典阶段和绝热的Berry阶段,通常在这种情况下,之间的关系进行了讨论。这些相位与理想的线性狄拉克色散关系相一致。然而,当狄拉克点处有一个能隙时,它们就不同了。此外,我们提出了我们的半经典形式主义的几个应用。特别是,我们提供了,对于各种配置,电子的朗道能级的半经典推导,说明了半经典的“贝里状”相的作用
2008-05-05 cond-mat.mes-hall
Tuning anti-Klein to Klein tunneling in bilayer graphene
我们发现,在有间隙的双层石墨烯,准粒子隧穿和相应的Berry相可以控制,使其表现出单层石墨烯的功能,如克莱因隧道。Berry相位由基于双层石墨烯的高质量Fabry-Pérot干涉仪检测。通过提高电荷载流子的费米能级,我们发现在带隙双层石墨烯中,Berry相可以从$2π$连续调谐到$0.68π$,与原始双层石墨烯中$2π$的恒定Berry相相反。特别地,我们观察到$π$的Berry相,其为单层石墨烯的标准值。随着Berry相的减小,正入射时载流子的相应传输概率清楚地表明了从反Klein隧穿到近乎完美的Klein隧穿的转变。
2018-02-12 cond-mat.mes-hall
Pseudospin, velocity and Berry phase in a bilayer graphene
基于Clifford几何代数\textit{Cl} $_{3,1}$,推导了双层石墨烯的哈密顿量和本征态问题.它表明,这种方法允许以一种简单的方式进行分析计算,如果使用几何代数转子。所测得的物理量用几何代数转子中出现的赝自旋的频谱和旋转半角来表示。研究了双层石墨烯中自由载流子的性质--赝自旋、速度和Berry相.
2014-10-08 cond-mat.mes-hall
Tunable large Berry dipole in strained twisted bilayer graphene
最近的实验测量了扭曲双层石墨烯(TBG)中的局部单轴应变场。我们的计算发现,由于亚晶格对称性的破坏和窄带间的能带接近,在这些TBG中产生了有限的Berry曲率,诱导出10nm或更大量级的巨Berry偶极子.大的Berry偶极子导致横向拓扑非线性电荷电流,其在实验上可访问的交叉面内电场的$\sim 0.1 {\rm mV} / μ\rm{m}$的线性体谷电流占主导地位。这种反常的霍尔效应,由于贝瑞偶极子,是强烈可调的应变参数,电子填充,间隙的大小,和温度。
2021-05-10 cond-mat.mes-hall
Electron with arbitrary pseudo spins in multilayer graphene
利用ABC多层石墨烯的低能有效哈密顿量,研究了多层石墨烯中电子的赝自旋与实轨道角动量的耦合。我们发现N层石墨烯中的电子波函数模拟自旋为N/2的粒子的行为。当N大于1时,ABC堆叠石墨烯的低能有效哈密顿量不再用于描述赝自旋1/2粒子波函数。当N为奇数(或偶数)时,多层石墨烯中电子的波函数可以表现为费米子(或玻色子)粒子。本文提出了一种石墨烯作为具有任意赝自旋的电子的主体材料的理论,通过改变石墨烯层的数量来调节。
2015-04-08 cond-mat.mes-hall
A Movable Valley Switch Driven by Berry Phase in Bilayer Graphene Resonators
自从Berry相被发现以来,它在许多量子系统中起着重要的作用。在有间隙的Bernal双层石墨烯中,Berry相可以从0到2pi连续调谐,这为探索可调谐Berry相的物理现象提供了独特的机会。在这里,我们报告了在可移动双层石墨烯pn结谐振器中Berry相诱导的谷分裂和交叉的实验观察。在我们的实验中,双层石墨烯谐振器是通过结合扫描隧道显微镜针尖的电场和双层石墨烯的间隙产生的。垂直磁场使共振器中束缚态的Berry相位从0连续变化到2 π,并导致双层石墨烯中两个不等效谷的Berry相位差。因此,我们观察到巨大的谷分裂和不寻常的谷交叉的最低束缚态。我们的研究结果表明,双层石墨烯谐振器可以用来操纵谷电子学中的谷自由度。
2019-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measurement of Topological Berry Phase in Highly Disordered Graphene
我们在磁场高达65 T的条件下观察到了高度无序石墨烯的量子霍尔效应(QHE)和Shubnikov-de Haas(SdH)振荡。通过氢化石墨烯直至H/C $\approx 0.1\%$比率引入无序。SdH振荡和QHE的分析表明,Berry相的拓扑部分,与伪自旋缠绕数成比例,对大规模石墨烯中氢化引入的无序是稳健的。
2015-10-13 cond-mat.mes-hall
Quantum transport in ferromagnetic graphene: Role of Berry curvature
铁磁石墨烯中的磁效应基本上取决于在石墨烯上沉积绝缘层时诱导铁磁的交换相互作用原理。在这里,我们处理的铁磁石墨烯的交换耦合强度的非均匀性的后果。我们讨论了交换矢量场的坐标和动量的不均匀性如何在铁磁石墨烯的电导率分析中提供有趣的结果。我们的分析是基于量子输运的Kubo形式。
2016-02-05 cond-mat.mes-hall
Trigonal warping and Berry's phase N pi in ABC-stacked multilayer graphene
在有效质量近似下研究了ABC叠层石墨烯的电子能带结构。在零能量处接触的电子和空穴带支持手性准粒子,其特征在于N层的Berry相N π,概括了单层和双层石墨烯的低能能带结构。我们调查的三角翘曲变形的能带,并表明,Lifshitz过渡,其中费米圈打破成单独的部分在低能量,反映贝里的相位N π。这在N=3的三层中尤为突出,费米圈在相对较大的能量下分裂成三部分,这与次最近层耦合有关。当N=3时,我们研究了沿堆叠方向变化的静电势的影响,发现垂直电场以及打开的能隙,强烈地增强了三角弯曲效应。在磁场中,N=3的Lifshitz跃迁表现为朗道能级合并为三能级简并能级。
2009-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Berry Phase and Pseudospin Winding Number in Bilayer Graphene
自从双层石墨烯中发现了新颖的量子霍尔效应,并用2 π [K]的Berry相来解释以来,S. Novoselov等人,“Unconventional量子霍尔效应and Berry's phase of 2pi in bilayer graphene”,Nature Phys.2,177(2006)],已经广泛接受的是,该系统中的低能电子波函数由不同于常规二维电子气的零相的2pi的非平凡Berry相描述。在这里,我们表明:(i)双层石墨烯的相关Berry相位与传统的二维电子气没有什么不同(正如预期的那样,假设Berry相位仅对2pi有意义),以及(ii)在量子霍尔测量中实际观察到的不是Berry相位的绝对值,而是赝自旋缠绕数。
2011-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Magneto-optical properties of multilayer graphenes
对石墨烯多层膜的磁光吸收特性进行了理论研究。结果表明,光谱可以被分解成子组件有效地相同的单层或双层石墨烯,使我们能够系统地了解光谱的层数的函数。奇数层石墨烯总是表现出与sqrt(B)成比例地偏移的吸收峰,其中B是磁场,这是由于有效单层样子带的存在。我们提出了一种可能性,即使在混合物中的多层石墨烯薄膜与各种层数观察的单层光谱。
2008-03-20 cond-mat.mes-hall
Thermal Transport in Graphene and Graphene Multilayers
在本文中,我们回顾了石墨烯和多层石墨烯的热性质,并讨论了光热技术开发的热导率测量。我们还概述了不同的理论方法用于描述声子在石墨烯中的传输,并提供与现有的实验热导率数据的比较。
2015-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band-selective simulation of photoelectron intensity and converging Berry phase in trilayer graphene
本研究通过紧束缚框架下的能带选择性模拟,发现ABA堆叠三层石墨烯的贝里相位随结合能变化并在带接触点收敛,为调控贝里相位及相关新奇量子现象提供了新方法。
2024-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Berry phases in Coulomb drag of double-layer graphene system
本研究针对双层石墨烯系统库仑拖曳中的量子干涉效应,通过考虑弱磁场下关联层间杂质散射开展理论分析,阐明了层内与层间贝里相位的作用及谷相关贡献,为石墨烯基量子电子器件设计提供参考。
2024-07-11 cond-mat.mes-hall
Modulation of the Optical Transmittance in Multilayer Graphene by an Electrical Signal
报道了在共面电极的简单结构中,通过电信号调制多层石墨烯的光学透射率。除了调制的基频之外,高次谐波也出现在发射信号中。在光学反射率中也观察到调制。通过电信号调制多层石墨烯中的光学性质对于通过光学手段传输信息可能是有用的。
2013-07-04 cond-mat.mes-hall
Local sublattice-symmetry breaking in rotationally faulted multilayer graphene
旋转故障的石墨烯多层膜中的层间耦合打破了单个层的局部亚晶格对称性。我们提出了一个理论,这种机制,减少到一个有效的狄拉克模型与空间相关的质量在一个重要的限制。因此,它使丰富的现有知识可用于旋转故障的石墨烯多层膜的研究。我们证明我们的理论和最近的实验之间的定量协议。
2010-10-27 cond-mat.mes-hall
Giant Faraday rotation induced by Berry phase in bilayer graphene under strong terahertz fields
半导体中的高阶太赫兹(THz)边带产生(HSG)是一种与高次谐波产生类似的物理现象,但频率要低得多。研究发现,弱光激发的电子-空穴对在强太赫兹场的驱动下,可以沿循环路径积累Berry相。在单层MoS $_2$中,Berry相位表现为短脉冲激发下发射信号的法拉第旋转角。本文将THz极端非线性光学中的Berry相位理论应用于具有Bernal堆积的偏压双层石墨烯,该石墨烯具有与单层MoS $_2$相似的Bloch带特征和光学性质,如时间反演相关的谷和谷对比光学选择规则。双层石墨烯具有比单层MoS $_2$大得多的Berry曲率,这导致光发射的巨大法拉第旋转(对于频率为1 THz且强度为8 kV/cm的THz场,$\sim$为1 rad)。这为使用双层石墨烯和低功率THz激光器用于超快电光器件提供了机会。
2013-07-30 cond-mat.mes-hall
Multilayer graphene shows intrinsic resistance peaks in the carrier density dependence
自从石墨烯出现以来,人们已经进行了各种研究来阐明其基础物理学,或探索其实际应用。栅极可调电阻是石墨烯最重要的特性之一,并且已经在1-3层石墨烯中进行了大量研究,以控制带隙以获得大的开-关比。另一方面,具有多于三层的多层石墨烯的输运性质不太清楚。在这里,我们展示了多层石墨烯的一个新方面。我们发现四层石墨烯在零磁场下电阻随栅压的变化呈现出本征峰结构。在磁场中的量子振荡测量证实,峰起源于石墨烯的特定能带结构,并且出现在导带和价带底部的载流子密度处。本征峰结构通常应在AB堆叠的多层石墨烯中观察到。这些结果对于理解石墨烯的物理性质和制作石墨烯FET器件具有重要意义。
2018-09-27 cond-mat.mes-hall
Klein paradox for a pn junction in multilayer graphene
由于晶体的特定晶格对称性,单层和多层石墨烯系统中的载流子表现为手性颗粒。我们发现,石墨烯多层膜的超材料性质和载流子的赝旋量性质之间的相互作用导致了菱形堆叠多层膜的Klein和反Klein隧穿的发生。我们推导出一个代数公式,预测这些现象发生的角度,并支持这与系统的数值计算高达四层。我们提出了一个任意堆叠的多层分解成赝自旋偶极子具有相同的属性,菱面体系统具有较低的层数。
2013-05-06 cond-mat.mes-hall
Gap generation in ABC-stacked multilayer graphene: screening vs band flattening
我们计算了非掺杂ABC堆叠n层石墨烯的动力学极化函数,并在无规相位近似下求解了自洽能隙方程。我们发现,在三层石墨烯的间隙是最大的,并单调减少$n \ge 4$,因为在间隙方程中的屏蔽效果赢了那些与电子带的平坦化,随着n的增加。
2013-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Continuously Tunable Berry Phase and Valley-Polarized Energy Spectra in Bilayer Graphene Quantum Dots
Berry相位在决定量子系统的许多物理性质中起着重要的作用。然而,量子系统的Berry相变能谱是比较罕见的。在这里,我们报告了一个不寻常的可调谷极化的能量谱连续可调贝里相伯纳尔堆叠的双层石墨烯量子点。在我们的实验中,电子轨道态的Berry相位被垂直的磁场从π到2 π连续地调谐。当Berry相位等于π或2 π时,两个不等价谷中的电子态是能量简并的。通过改变Berry相位为π的非整数倍,在我们的实验中检测到大的和连续可调谐的谷偏振能谱。所观察到的Berry相位诱导的谷分裂,在1 T的磁场下约为10 meV,比自旋的塞曼分裂大约100倍,从而揭示了基于石墨烯的谷电子学。
2021-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer coupling in rotationally faulted multilayer graphenes
本文综述了旋转缺陷多层石墨烯电子结构的理论模拟研究进展。在这些系统中,相邻层的晶轴未对准,使得层堆叠不会发生在三维石墨中观察到的Bernal结构中,并且经常在剥离的双层石墨烯中发现。值得注意的是,旋转断层石墨烯通常存在于其他形式的多层石墨烯中,包括在${\rm SiC \, (000 \bar 1)}$上热生长的外延石墨烯、通过化学气相沉积生长的石墨烯、折叠的机械剥离的石墨烯和沉积在石墨上的石墨烯薄片。旋转故障实验与相干单粒子层间运动的能量尺度的强烈减少。这种减少的微观基础及其后果引起了本综述中强调的几个小组的重大理论关注。
2011-09-09 cond-mat.mes-hall
Chiral Symmetry and Many-Body Effect in Multilayer Graphene
研究了手征对称性对多层石墨烯在磁场中多体问题的影响。对于蜂窝晶格上的无自旋电子模型,多体基态是一个双简并手征凝聚体,与层数无关。用精确对角化方法数值计算的能谱表明,对于ABC堆叠的多层石墨烯,多体能隙随层数单调减小。
2012-10-06 cond-mat.mes-hall
Berry Curvature Dipole in Strained Graphene: a Fermi Surface Warping Effect
最近已经确定,光电和非线性输运实验可以直接获得非磁性和非中心对称材料中的Berry曲率的偶极矩。到目前为止,非零的贝里曲率偶极子已经被证明存在于具有大量自旋轨道耦合的材料中,其中低能狄拉克准粒子形成倾斜的圆锥。在这里,我们证明了这种拓扑效应出现在二维狄拉克材料,即使在完全没有自旋轨道耦合。在这些系统中,正是费米面的弯曲触发了相当大的贝瑞偶极子。我们确实表明,单轴应变单层和双层石墨烯,与衬底诱导和栅极诱导的带隙分别,其特征在于贝里曲率偶极子的强度与单层和双层过渡金属dichalcogenides中观察到的。
2019-10-22 cond-mat.mes-hall
Bilayer graphene inclusions in rotational-stacked multilayer epitaxial graphene
在SiC的C-终止表面上生长的多层外延石墨烯中的附加组分,其表现出AB-堆叠的石墨烯双层的特征电子性质,在该材料的磁光响应中被识别。我们表明,这些夹杂物代表了一个明确的平台,准确的磁谱未扰动的石墨烯双层。
2011-01-23 cond-mat.mes-hall
Nanomachining of multilayer graphene using an atomic force microscope
使用原子力显微镜来构造多层石墨烯的膜。在纳米加工窄沟槽期间原位测量样品的电阻。我们发现了一个可逆的行为,在电阻,我们归因于位错的运动。经过几次尝试,也观察到永久性的变化。提出了两种近似测量电阻的理论方法。
2008-07-25 cond-mat.mes-hall
Evolution of Superconductivity in Twisted Graphene Multilayers
本文通过图解方法研究长程电荷涨落和莫尔 Umklapp 过程对不同扭转石墨烯多层结构超导电性的影响,揭示了扭转双双层、螺旋三层与扭转双层石墨烯之间临界温度和序参量的显著差异,并与实验趋势一致。
2024-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermodynamic properties of the electron gas in multilayer graphene in the presence of a perpendicular magnetic field
多层石墨烯中电子气的热力学性质强烈依赖于层数和堆叠类型。在这里,我们分析了当我们改变菱面体堆叠的多层石墨烯的层数时,这些属性是如何变化的,并将我们的结果与传统的二维电子气的结果进行了比较。我们表明,高度简并的零能朗道能级,其中部分充满电子,部分与空穴有很强的影响,不同的热力学量的值。
2014-01-06 cond-mat.mes-hall
Polarizability and Screening in Chiral Multilayer Graphene
我们计算了多层石墨烯的静态极化率,研究了堆叠排列、载流子密度和现场能量差对石墨烯屏蔽性能的影响。在低密度下,多层石墨烯的能谱由一组手性二维电子系统描述,并且相关的手性性质决定了多层石墨烯的屏蔽性质,其根据手性指数是偶数还是奇数而显示出非常不同的行为。随着密度增加,能谱遵循单层石墨烯的能谱,因此极化率接近单层石墨烯的极化率。石墨烯极化率对手性和分层的定性依赖性表明了不同石墨烯量子相作为手性指数的函数的可能性。
2012-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Parity and valley degeneracy in multilayer graphene
我们研究了一般ABA堆叠的多层石墨烯的空间对称性,以说明在磁场中两个谷处的电子光谱是如何相关的。我们发现,具有偶数层的多层的晶格,以及单层石墨烯,满足空间反演对称性,严格保证谷简并在没有时间反演对称性。奇数层(三层或更多)的多层膜缺乏反演对称性,但有另一种变换施加近似的谷简并,这是因为低能哈密顿量由单独的单层和双层部分组成。我们表明,外部静电势一般打破谷简并在磁场,在一个显着不同的方式在奇数和偶数多层膜。
2010-03-23 cond-mat.mes-hall
Experimental approval of the extended flat bands and gapped subbands in rhombohedral multilayer graphene
石墨烯层已知以两种稳定的构型堆叠,即ABA或ABC堆叠,具有截然不同的电子性质。与ABA堆叠不同,ABC石墨烯多层膜的电子性质的实验研究很少。在这里,我们报告的第一个磁光研究的一个大的ABC域的石墨烯多层片,ABC序列超过17个石墨烯片。ABC堆叠的多层膜可以被指纹识别,其具有特征电子拉曼散射响应,即使在室温下也持续存在。跟踪磁场从这个域的朗道能级间激发的演变给出了强有力的证据,在费米能级附近的一个dispersionless电子带的存在,这种堆叠的特征。我们的研究结果提出了一种简单而强大的方法来探测石墨烯多层薄片中的ABC堆叠,这种高度简并的带似乎是一种有吸引力的候选者,可以容纳强相关态。
2016-03-14 cond-mat.mes-hall
Tunable atomically enhanced moiré Berry curvatures in twisted triple bilayer graphene
本研究构建了扭曲三层双层石墨烯平台,发现原子重构可增强moire能带绝缘体态的Berry曲率,并通过静电控制实现能带结构与拓扑的工程化调谐。
2025-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interlayer screening effect in graphene multilayers with ABA and ABC stacking
我们研究了垂直电场对ABA和ABC石墨烯多层膜能带结构的影响,发现它们之间的电子屏蔽效应有显著差异。在ABA多层膜中,场产生带重叠并给出线性屏蔽,而在ABC多层膜中,相反,场在低能量下在表面态带中打开能隙,导致与场振幅基本上非线性的强屏蔽效应。当外场超过某一临界值时,大的ABC堆的能隙急剧上升。
2010-03-12 cond-mat.mes-hall
Tunability of the Berry phase in gapped graphene
当一个可调大小的间隙在石墨烯的圆锥带交叉点处打开时,Berry相不会突然消失,而是随着间隙的增加而逐渐减小。相位取决于倒空间路径半径,即,对于掺杂系统,费米波矢量。因此,相位及其可观察到的结果可以通过间隙开放(由应变、外延或纳米结构化引起的调制电位)和掺杂调整来连续调谐。
2015-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley-Hall Kink and Edge States in Multilayer Graphene
我们报告的理论研究的一维(1D)的状态本地化在几层石墨烯系统带的边缘,并在几层石墨烯系统之间的界面具有不同的谷霍尔电导率。当忽略谷混合时,这些1D状态被拓扑保护。我们解决的堆叠安排,界面结构,和外部电场垂直于层的性质的影响。我们发现,1D状态一般不存在于多层带扶手椅方向的边缘,但目前无论在任何内部谷-霍尔界面的ABC堆叠多层的晶体取向。
2011-05-18 cond-mat.mes-hall
Large Berry phases in layered graphene
石墨烯系统的布里渊区具有狄拉克点,在狄拉克点处发生带简并。我们研究的各种(和大幅度)的电子状态时,可以获得一个均匀的时间相关的电场进行电子周围的一个或多个狄拉克点在一个非同心的方式相位。本文提出了一种实验上可获得的确定多余Berry相位的方法,该方法涉及绝热运动中正交点附近电子流的Zitterbewegung。
2008-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of multilayer graphene
我们使用$π$轨道连续模型研究了多层石墨烯的电子结构,该模型考虑了最近邻层内和层间隧穿效应。利用简并态微扰理论,我们证明了任意堆叠的石墨烯多层膜的低能电子结构由具有守恒的手征性和的手征性赝自旋二重峰组成。
2011-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical transmittance of multilayer graphene
我们研究了高达65层厚的多层石墨烯薄膜的光学透射率。通过对CVD多层石墨烯的大规模紧束缚模拟和光学测量相结合,发现石墨烯薄膜在可见光区的光透过率仅由石墨烯层数决定。我们认为,光学透射率测量是更可靠的确定层数比常用的拉曼光谱。此外,光学透射率测量也可以应用于具有弱范德华层间相互作用的其他二维材料。
2014-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multilayer Graphene Synthesized by CVD Using Liquid Hexane as the Carbon Precursor
我们通过化学气相沉积(CVD)方法在大气压和1000 °C下生产多层石墨烯,使用柔性铜基底作为催化剂,液体己烷作为碳源。我们设计了一个光学装置来测量碳膜的透射率;根据这些信息,我们计算出碳膜的层数近似为11层。
2011-09-06 cond-mat.mes-hall
Transversal electric field effect in multilayer graphene nanoribbon
研究了横向电场对扶手椅-石墨烯-纳米复合材料(AGNR)电子性质的影响。电场可以可逆地调制多层AGNR的带隙。在优化的宽度,我们得到了半导体(SC)到金属(M),以及M-SC过渡。AGNR电子带由于电场而经历生动的转变,导致诸如电子速度增加、电子有效质量的符号改变以及与类似于2D石墨烯的无质量狄拉克费米子形成线性色散等现象。这些效应非常有用,可用于器件应用。
2011-06-06 cond-mat.mes-hall
Layer and size dependence of thermal conductivity in multilayer graphene nanoribbons
采用非平衡分子动力学方法(NEMD)研究发现,多层石墨烯纳米带的热导率随着层数的增加而单调下降,这种现象可以归因于面外声子模的声子共振效应。发现热导率的降低与层的尺寸成正比,这是由声子共振的增加引起的。我们的结果与最近的实验在几层石墨烯的热导率的尺寸演化一致。
2011-03-30 cond-mat.mes-hall
Crystal Field Effect and Electric Field Screening in Multilayer Graphene with and without Twist
我们解决了内在的极化和屏蔽的外部电场在一个广泛的有序和扭曲的配置的多层石墨烯,使用从头算方法结合密度泛函理论和Wannier函数形式主义。我们表明,多层石墨烯是固有的极化由于晶体场效应,这种效应往往被忽略的紧束缚模型的扭曲双层石墨烯和类似的系统。这种高达几十meV的量级的固有极化在有序和扭曲的石墨烯多层膜中具有不同的面外对准,而在扭曲系统中发现面内电势调制要强得多。我们进一步研究了相同多层石墨烯结构在不同电场强度下的介电常数$\varepsilon$。我们的研究结果建立了一个深刻的洞察内在和外在的极化在石墨烯多层膜,并提供必要的参数,建立这些系统的精确模型。
2021-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci