Pseudo-magnetic fields in graphene in excess of 300T: theoretical framework
在石墨烯[2]纳米气泡中超过300 T的伪磁场的实验证明对本理论提出了相当大的挑战，该理论将规范场的出现与底层晶格中的应变联系起来。在这里，我们提出了一个理论框架内的伪磁场的大小可以更准确地计算。该框架的基本特征是石墨烯中的载流子被认为具有三维波函数，然后逐渐将其约束到石墨烯表面。在这个过程中，一个几何诱导的规范场出现在二维表面动力学方程中。对与该规范势相关的磁场的计算再现了所测量的场强。
2013-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pseudospin valve in bilayer graphene: towards graphene-based pseudospintronics
我们提出了一个非磁性的，基于赝自旋的自旋阀的版本，其中在相邻区域的石墨烯双层的赝自旋极化由外部门控制。数值计算表明这种器件具有较大的开关比。这一发现为赝自旋电子学的实现提供了希望：一种基于赝自旋操纵的电子学形式，类似于自旋电子学应用中对物理自旋的控制。
2009-06-18 cond-mat.mes-hall
Edge states in proximitized graphene ribbons and flakes in a perpendicular magnetic field: emergence of lone pseudohelical pairs and pure spin-current states
我们研究了在垂直磁场$B$作用下，邻近感应valley-Zeeman和Rashba自旋轨道耦合石墨烯带和片中边缘态的形成.在零场费米能级的自旋-轨道能隙中出现两种边缘态：强定域赝螺旋（谷间）态和弱定域谷内态。我们表明，如果磁场是强于交叉场$B_c$，这是几个mT的现实系统，如石墨烯/WSe $_2$，只有伪螺旋边缘状态仍然在锯齿形石墨烯带;谷内状态消失。交叉直接关系到关闭和重新开放的非零朗道能级之间形成的散装差距。值得注意的是，在有限薄片中，如果是$B > B_c$，则假螺旋状态在扶手椅边缘处经历完美反射，在锯齿形边缘处形成驻波。这些驻波包括两个反向传播的伪螺旋状态，因此虽然它们不携带电荷电流，但它们携带（纯）自旋电流。
2021-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Half-metallic Dirac cone in zigzag-graphene-nanoribbon/graphene
石墨烯是一种本征零能隙半导体，它的狄拉克电子具有独特的自旋和赝自旋，从而产生了许多有趣的电子和输运性质。虽然孤立的锯齿形石墨烯纳米带是反铁磁半导体，我们通过第一性原理和紧束缚计算表明，锯齿形石墨烯纳米带支撑在石墨烯上是半金属的自旋和赝自旋对称性破缺的结果。特别地，在费米能级附近的K（K '）处形成半金属狄拉克锥。目前的研究结果表明，锯齿形石墨烯纳米带中自旋和赝自旋的独特组合可以用于操纵石墨烯的电子性质，并可能对潜在的石墨烯基纳米电子应用具有实际意义。
2016-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Wavepacket scattering on graphene edges in the presence of a (pseudo) magnetic field
通过数值求解紧束缚模型哈密顿量的含时薛定谔方程，研究了高斯波包在扶手椅型和锯齿型石墨烯边缘的散射.我们的理论允许研究倒易空间中的散射，并且根据石墨烯边缘的类型，我们观察到同一谷内或不同谷之间的散射。在外加磁场的情况下，观察到了众所周知的跳跃轨道。然而，我们的结果表明，在一个伪磁场的情况下，由非均匀应变引起的，由扶手椅边缘的散射的结果在非传播的边缘状态。
2012-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pseudomagnetic fields and ballistic transport in a suspended graphene sheet
我们研究了一个悬浮的石墨烯片受到下面的栅极的电场。我们计算了薄片的弹性形变和相应的有效规范场，它改变了电子输运。在一个干净的系统中，样品的两端电导降低到弹道极限以下，并且在张力下样品中的低载流子浓度下几乎完全被抑制。剩余的无序恢复了一个小的有限导电性。
2008-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coupled Spin and Pseudo-magnetic Field in Graphene Nanoribbons
在应变石墨烯中观察到零场朗道能级类量子化后，赝磁场成为实验现实，但预计时间反演对称的赝磁场不会对载流子的自旋自由度产生任何影响。在这里，我们证明了自旋轨道耦合（SOC）可以作为一个桥梁之间的赝磁场和自旋。在量子自旋霍尔（QSH）态中，由于SOC的存在，边缘态的自旋方向与它们的运动方向相联系，赝磁场会影响QSH态的顺时针和逆时针边缘电流，从而提升自旋方向相反的简并边缘态.由于石墨烯两个谷中赝磁场的符号相反，两个相对边缘处的一维载流子具有不同的群速度，在某些特殊情况下，边缘态只能在纳米颗粒的一个边缘处传播，而另一个边缘处的群速度为零。
2013-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic field-tunable valley-contrasting pseudomagnetic confinement in graphene
本研究利用应变石墨烯中的非均匀赝磁场实现无质量狄拉克费米子的量子约束，通过调节真实磁场打破两能谷有效磁场平衡，获得谷对比空间约束与可调谷极化受限态，为操控谷自由度提供新方法。
2022-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Creating Magnetic Fields in excess of 1000 T by Misoriented Stacking in a Graphene Bilayer
石墨烯单层中的晶格形变改变了电子在亚晶格中的跳跃，影响了电子的面内运动，可以产生高达100 T的面外赝磁场.在这里，我们证明了石墨烯双层中的堆叠取向差模拟了大于1000 T的巨大面内伪磁场对电子层间跳跃的影响。除了讨论面内赝磁场和扭曲对Bernal石墨烯双层电子能带结构的影响之间的相似性之外，我们还指出，面内磁场（或扭曲）可以改变石墨烯双层的低能赝自旋织构（赝自旋缠绕数从2减少到1），从而将准粒子的手征性从自旋1改变为自旋1/2。我们的研究结果说明了通过引入面内磁场或扭曲来可控地操纵Bernal石墨烯双层的电子性质的可能性。
2013-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pseudospin-driven spin relaxation mechanism in graphene
由于石墨烯的小的内在自旋轨道耦合（SOC）和不存在超精细相互作用，在石墨烯中长距离传输自旋信息的可能性导致了对自旋电子学应用的深入研究。然而，测量的自旋弛豫时间的数量级小于最初的预测，而自旋退相及其电荷密度和无序依赖性的主要物理过程仍然无法令人信服地描述传统的机制。在这里，我们解开的自旋弛豫机制，从自旋和赝自旋之间的纠缠随机SOC驱动的石墨烯样品，这使得它独特的。自旋和赝自旋相关的Berry相之间的混合导致快速自旋退相，即使在接近弹道极限时，随着远离狄拉克点的弛豫时间增加，如实验所观察到的。SOC可以由吸附原子、波纹甚至衬底引起，提出了基于赝自旋自由度的新型自旋操纵策略。
2018-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Valley-polarized Landau Levels in Strained Graphene
在应变石墨烯中，晶格变形可以产生伪磁场并导致零场朗道能级类量子化。在外加磁场的情况下，由于石墨烯的K谷和K'谷中的赝磁场方向相反，因此可以观察到谷极化的朗道能级。在这里，我们提出了实验光谱测量应变石墨烯铑箔的扫描隧道显微镜。我们直接观察到赝磁场和外加磁场共存时朗道能级的谷分裂。观察到的结果为通过伪磁场和外部磁场的组合来开发石墨烯中的新电子特性铺平了道路。
2015-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Boundary Modes from Periodic Magnetic and Pseudomagnetic Fields in Graphene
经受周期性横向应变的单层石墨烯是可以支持具有固有极性的边界光谱的人造晶体。通过比较周期性磁场和应变引起的伪磁场分别打破和保持时间反演对称性的影响，这些进行了分析。在前一种情况下，具有零总磁通量的超晶格迷你带的陈氏分类强制{ \it single}反向传播模式穿过纳米晶的相对边界上的每个体隙。对于伪磁场，成对的反向传播模式迁移到{ \it same}边界，在那里它们在单个之字形边缘上提供了发育良好的谷螺旋传输通道。我们讨论了可能的方案，实现这种情况下，他们的实验签名。
2022-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pseudo spin torque induced by strain field of Dirac fermions in graphene
相反，最近的描述[物理。106（2011）116803]，我们证明了石墨烯中的赝自旋不完全是真实的角动量。只有在垂直于石墨烯片的方向上的赝自旋才是真正的角动量，而平行于石墨烯平面的赝自旋仍然不是真正的角动量。有趣的是，研究还表明，应变场下石墨烯中重狄拉克电子的类牛顿力和伪自旋扭矩分别模拟了重磁力和重磁自旋扭矩。这是由于石墨烯中2+1维有质量电子的赝自旋和赝速度算符的等价性，而与实3+1维Dirac场的赝自旋和赝速度算符不同。这一工作揭示了石墨烯作为一种伪重磁材料的新的物理性质。
2014-09-11 cond-mat.mes-hall
Observation of Resistively Detected Hole Spin Resonance and Zero-field Pseudo-spin Splitting in Epitaxial Graphene
石墨烯中的电子载流子在室温下显示出高的载流子迁移率。因此，该系统被广泛认为是一种潜在的未来基于电荷的高速电子材料，以补充或取代硅。同时，石墨烯的自旋性质表明了基于自旋的电子学或自旋电子学以及基于自旋的量子计算的改进能力。因此，自旋的检测、表征和输运已经成为石墨烯中感兴趣的主题。在这里，我们报告了一个微波光激发的单层和三层石墨烯的输运研究，揭示了一个意想不到的强大的微波诱导的电响应和双微波诱导的共振直流电阻。结果表明，自旋共振的电阻检测，并提供了一个测量的g因子，自旋弛豫时间，和亚晶格简并分裂在零磁场。
2012-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Polarized photoluminescence clocks ultrafast pseudospin relaxation in graphene
二维材料中的电子态可以表现出赝自旋自由度，这允许独特的载流子场相互作用场景。在这里，我们研究超快亚晶格赝自旋弛豫石墨烯的偏振分辨光致发光光谱。与微观玻尔兹曼模拟的比较允许确定$12\pm 2\,\text{fs}$的光学对准的赝自旋分布的寿命。这种实验方法扩展了石墨烯赝自旋电子学的工具箱，为研究有源器件或外场下的赝自旋动力学提供了新的手段。
2017-02-03 cond-mat.mes-hall
Analytic solution to pseudo-Landau levels in strongly bent graphene nanoribbons
本文同等处理非均匀 Fermi 速度与赝磁场，给出强弯曲石墨烯纳米带赝朗道能级的解析解，可由 ARPES 和输运实验检验并推广至其他材料。
2023-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pseudo chiral anomaly in zigzag graphene ribbons
作为石墨烯的三维类似物，外尔半金属显示出手性异常的特征，这是由于在平行电场和磁场存在下外尔节点的最低手性朗道能级之间的电荷泵浦引起的。本文研究了锯齿形边缘石墨烯带中的赝手征反常及其输运特征。这里的“伪”是指锯齿形石墨烯带的宽度的倒数在三维Weyl半金属中起到与磁场相同的作用的情况。锯齿形石墨烯带中的谷手性带可以由边缘电势引入，从而引起手性电流的不守恒，即，伪手性异常，在纵向电场的存在下。进一步的数值计算结果表明，锯齿形石墨烯带的赝导率为正，且与赝场近似呈二次函数关系，这被认为是赝手征异常的输运特征.
2019-10-17 cond-mat.mes-hall
Strains and pseudo-magnetic fields in circular graphene rings
我们证明了在剪切应力作用下，石墨烯圆环会产生很强的赝磁场。我们用连续弹性理论和分子动力学模拟计算了赝磁场.稳定的褶皱是由剪切变形引起的，并导致伪磁场的增强。这里发现的强伪磁场可以通过例如通过扫描隧道显微镜在原子水平上对石墨烯薄片成像来观察。
2011-08-18 cond-mat.mes-hall
Quantum transport of pseudospin-polarized Dirac fermions in gapped graphene nanostructures
我们研究了带隙单层石墨烯中的量子输运特性，该石墨烯处于赝自旋破缺态，具有净垂直赝磁化。利用这些赝铁磁体，我们提出了一个完美的赝自旋阀效应，可用于实现赝自旋电子学在单层石墨烯。研究了赝自旋注入和赝自旋积累联合效应的特点。我们进一步证明了亚晶格赝自旋自由度对Andreev反射的决定性影响以及PF和超导体在S/PF和PF/S/PF几何结构中的混合结构中的邻近效应。特别是，我们发现了一个奇特的Andreev反射，这是与反转的z分量的载流子赝自旋矢量。我们的研究结果表明，带隙的正常石墨烯的行为像一个铁磁石墨烯和赝自旋自由度的影响，在带隙的石墨烯是一样重要的自旋在铁磁石墨烯。
2013-08-19 cond-mat.mes-hall
Gate control of lattice-pseudospin currents in graphene on WS2: Effect of sublattice symmetry breaking and spin-orbit interaction
最近在二硫化钨（WS 2）上生长的石墨烯中观察到了强的自旋轨道相互作用（SOI），导致SOI的能隙打开。石墨烯中的能隙也可以由亚晶格对称性破缺（SSB）引起，其中A亚晶格中的能级不等于B亚晶格中的能级。SSB间隙可以通过在六方氮化硼或碳化硅上生长石墨烯来产生。本文研究了SOI/SSB/SOI带隙石墨烯结的输运特性，重点研究了SOI和SSB相互作用对结的输运特性的影响。我们发现，晶格赝自旋极化（L-PSP）可以通过栅极电压从+100%到-100%进行完美的控制。这是由于在WS 2上生长的石墨烯中，载流子携带“上下”的晶格-伪自旋自由度。单边带隙石墨烯表现出赝铁磁性，起到晶格赝自旋过滤势垒的作用。研究还发现，利用结中的L-PSP特性可以测量石墨烯中的SOI和SSB带隙。所提出的晶格赝自旋电流可能适用于石墨烯基赝自旋电子学。
2016-02-12 cond-mat.mes-hall
Pseudo-Magnetic Quantum Hall Effect In Oscillating Graphene
当石墨烯层受到应力时，应变改变了电子在位点之间累积跳跃的相位，其方式可以被建模为由伪磁矢量势引起。我们研究了振荡石墨烯带的情况，并探索了一种新的效应-振荡量子霍尔效应产生的振荡电阻。这种伪磁阻很大，并且取决于声振荡的频率和振幅。我们计算了实验的结果。
2017-11-01 cond-mat.mes-hall
Pseudo-zero-mode Landau levels and pseudospin waves in bilayer graphene
在磁场中的双层石墨烯支持八个零能量朗道能级，随着可调带隙的发展，这些朗道能级演变成由带隙分开的两个近简并的四重态。一个密切关注的性质，这样一个孤立的四重态的伪零模能级在半填充的存在下，在一个平面内的电场和库仑相互作用。伪零模水平原来支持，通过轨道混合，电荷载流子与诱导的电偶极矩，这导致特征集体激发，pseudosin波，具有一些可控的功能，可能的实验信号进行了讨论。
2009-12-11 cond-mat.mes-hall
Magnetoelectric coupling, Berry phase, and Landau level dispersion in a biased bilayer graphene
研究了横向电场和磁场作用下石墨烯双层膜的能谱。我们发现，由此产生的朗道能级表现出非单调依赖的电场，以及许多水平交叉。这种行为是解释使用准经典量子化规则，适当地考虑到赝自旋的准粒子。赝自旋产生Berry相，这导致能量量子化的移动，并导致赝塞曼效应。后者依赖于电场，在两个谷之间符号交替，并且还减小带隙。其他赝自旋相关的量，如异常霍尔电导率的解析公式，推导和以前的理论工作相比。
2010-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Programmable Extreme Pseudomagnetic Fields in Graphene by a Uniaxial Stretch
石墨烯的许多性质与其晶格结构相关，从而允许通过机械应变来调节载流子动力学。石墨烯机电耦合产生非常大的伪磁场，用于小应变场，高达数百特斯拉，这提供了普通实验室磁体无法实现的新科学机会。在伪磁场的研究中存在重大挑战，其受限于现有演示中的非平面石墨烯几何形状以及缺乏控制伪磁场的分布和强度的可行方法。在这里，我们揭示了一个简单而有效的机制，以实现可编程的极端伪磁场均匀分布在一个平面的石墨烯片在一个大面积的一个简单的单轴拉伸。我们通过图案化平面石墨烯几何形状和具有形状函数的石墨烯基异质结构来实现这一点，以设计所需的应变梯度。我们的方法是几何的，开辟了新的肥沃的机会，应变工程的电子性能的二维材料一般。
2015-11-07 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of graphene and graphene nanoribbons with "pseudo-Rashba" spin-orbit coupling
我们讨论了石墨烯和石墨烯纳米带的电子性质，包括“pseudo-Rashba”自旋轨道耦合。在总结了体特性之后，我们首先分析了无限质量和锯齿形边界附近的散射行为。对于低能量，我们观察到强烈的偏离通常的自旋守恒行为在高能量，如反射作为自旋偏振器或开关。由于在非平衡的情况下或当两个单粒子分支之间没有相干性时出现倏逝模，这导致沿着边界方向的自旋极化。然后我们讨论了石墨烯纳米带的自旋和密度分布。
2009-10-07 cond-mat.mes-hall
Currents and pseudomagnetic fields in strained graphene rings
利用狄拉克表象研究了应变对石墨烯环的电子性质和持续电流特性的影响。对于稍微变形的石墨烯环片，获得了相当大的伪磁（规范）场，其可以有效地局部地减少或增强通过环施加的磁通量。通量诱导的持续电流在一个平坦的环具有完整的旋转对称性的整个结构，相反，我们表明，在存在一个圆形对称变形的电流是强烈的不均匀，由于底层的对称性的石墨烯。这一结果说明了“真实”磁场和应变引起的“伪”场之间的固有竞争，并提出了一种替代方法来探测石墨烯系统上伪磁场的强度和对称性。
2013-06-18 cond-mat.mes-hall
Note on lattice spin in graphene and "spin from isospin" phenomenon
众所周知，在紧束缚近似下，石墨烯蜂窝晶格中K/K'点附近的低能电子动力学可以用2+1无质量Dirac方程描述。石墨烯的自旋等价物，“赝自旋”，是由蜂窝晶格的每个单元格的两个不等价原子位置引入的简并引起的。Mecklenburg和Regan（Phys. Rev. Lett. 106（2011），116803）已经表明，与通常的观点相反，赝自旋具有实角动量的所有属性。在某些情况下，内部对称性可以对角动量产生重要的贡献。这种现象在粒子物理学中已经知道很多年了，并被称为“来自同位旋的自旋”。我们表明，类似的机制工作的情况下，晶格赝自旋。
2012-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fluorine Intercalated Graphene: Formation of a 2D Spin Lattice through Pseudoatomization
通过插入，可以在两个单层/多层石墨烯之间产生由铁磁有序自旋组成的悬浮层。稳定性和电子结构研究表明，当氟分子插入两个单层/多层石墨烯之间时，它们的键得到足够的拉伸（$\sim$ 1.9 $-$ 2.0）以削弱它们的分子单重本征态。几何上，这些拉伸的分子通过保持与相邻碳层的范德华分离为$\sim$ 2.6 μ m而形成假原子化氟层。由于存在从相邻的碳层到氟层的显著的电荷转移，因此三重态和二重态的混合物稳定以在每个氟位点处诱导局部自旋矩，并且进而形成悬浮的2D自旋晶格。这种晶格的自旋铁磁性地与最邻近的耦合强度大到$\sim$ 100 meV。我们的有限温度\textit {ab initio}分子动力学研究表明，插层体系可以在高达100 K的温度下稳定，平均磁矩为$\sim$ 0.6 $μ_{B}$ /F。然而，如果石墨烯层可以保持固定，则这种系统的室温稳定性是可行的。
2020-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling the Interferometers of Zero-Line Modes in Graphene by Pseudomagnetic field
基于石墨烯的拓扑畴壁网络作为纳米尺度的零线模干涉仪，以磁场和（或）标量势作为控制参数。在没有外加磁场或电场的情况下，应变在石墨烯中诱导伪磁场和标量势，这可以更有效地控制干涉仪。两种类型的应变被认为是：（i）水平弯曲的石墨烯纳米颗粒成圆弧诱导近均匀的伪磁场;（ii）螺旋状的石墨烯纳米颗粒表现出不均匀的伪磁场。这两种类型的应变诱导小标量势由于膨胀。用紧束缚模型的输运计算研究了干涉仪。通过干涉仪的透射率取决于应变参数。设计了一种三回路的干涉仪，可以将发射电流从一个输出端完全切换到另一个输出端。
2019-04-17 cond-mat.mes-hall
Strain engineered graphene using a nanostructured substrate: II Pseudo-magnetic fields
采用原子模拟方法研究了沉积在纳米结构基底上的石墨烯中应变诱导的赝磁场。台阶、细长沟槽、一维势垒、球形气泡、高斯凸点和高斯凹陷被认为是石墨烯的支撑结构。从所获得的最佳配置，我们发现非常强的诱导伪磁场，可以达到高达$\sim$ 1000\，T由于在支撑的石墨烯中的应变诱导变形。通过调整衬底的图案，发现具有可控几何形状的不同磁约束。计算了台阶、势垒和沟槽顶部石墨烯的感应磁场。与台阶和沟槽相反，在势垒顶部上的石墨烯的中间部分具有零伪磁场。该研究为通过纳米结构化基底在石墨烯中设计磁性结构提供了理论背景。我们发现，改变径向对称的变形，改变六重对称的感应伪磁场。
2012-04-28 cond-mat.mes-hall
Pseudomagnetic fields in fully relaxed twisted bilayer and trilayer graphene
本文提出模型描述扭曲双层和对称扭曲三层石墨烯的晶格弛豫，发现面内位移产生弱依赖于扭曲角的赝磁场，且弛豫诱导的赝标势与能量差共同导致显著的电子-空穴不对称性。
2023-11-25 cond-mat.mes-hall
Pseudo-magnetic field distribution and pseudo-Landau levels in suspended graphene flakes
结合紧束缚近似和线性弹性理论的平面膜，我们研究拉伸的石墨烯薄片假设两个相对的边缘的样品被夹持的接触。我们表明，取决于薄片的纵横比和它的取向，间隙状态可能会形成在膜中的接触附近。预接触区域中的该间隙对于薄片的扶手椅取向和大约1的宽长比应该是最大的。
2012-07-07 cond-mat.mes-hall
Pseudomagnetic focusing of valley-polarized beams in strained graphene
AGH University of Science and Technology（亚捷隆理工大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；University of Antwerp（安特卫普大学）；National Cheng Kung University（国立成功大学）；Slovak Academy of Sciences（斯洛伐克科学院）
本文通过可扩展紧束缚模型研究应变石墨烯中赝磁输运，展示弯曲石墨烯带可实现谷极化聚焦电流与电导振荡，为应变电子学提供新框架。
2026-10-22 cond-mat.mes-hall
Transport signatures of pseudo-magnetic Landau levels in strained graphene ribbons
在非均匀应变的石墨烯中，低能电子经历谷反对称伪磁场，这导致在价带和导带之间的边缘处形成局域态，根据奇特的n=0伪磁性朗道能级来理解。在这里，我们表明，这样的状态可以表现为一个孤立的四重态的低能量电导共振在一个悬浮的拉伸石墨烯带，其中夹持的金属接触导致在带端附近的应变的强烈不均匀性。
2013-03-13 cond-mat.mes-hall
Emergence of strain-induced moiré patterns and pseudo-magnetic field confined states in graphene
石墨烯中的应变诱导变形改变了电荷分布，并提供了一种新的方法来设计能带结构和输运性质中的特定特征。新的方法实现工程基板，以诱导特异性靶向应变谱。出于这种技术的动机，我们研究了电荷分布的演变与越来越多的面外变形作为一个例子，一个有限大小的周期性基板。我们首先分析了两个重叠变形的系统，并确定了几何参数与局域态密度特征之间的定量关系。我们的研究扩展到3和4变形的线性和二维阵列，并观察到莫尔条纹的出现，更明显的六边形细胞组成的7变形。在不同能量下的诱导应变分布和局部态密度的空间图之间的比较提供了在有界区域中由伪磁场限制的状态的存在的证据，这让人想起量子点结构。由于这些状态的存在，本地探针观察到的能级标度应表现出与伪场的线性相关性，与伪朗道能级的预期标度相反。
2020-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Triaxially strained suspended graphene for large-area pseudo-magnetic fields
应变工程化的石墨烯最近已经获得了很多关注，这是由于通过伪磁场能够产生大量能隙的可能性。虽然理论工作提出了通过沿三个结晶方向使单层石墨烯应变来产生大面积伪磁场的可能性，但这种有前途的设备的明确实验证明仍然难以捉摸。在此，我们实验证明了一个三轴应变悬浮石墨烯结构，有可能拥有大规模和准均匀的伪磁场。我们的结构采用了独特设计的金属电极，既作为应力源和电流注入的金属接触。拉曼表征和紧束缚模拟表明，在微米级区域实现伪磁场的可能性。电流-电压测量证实了石墨烯的有效电流注入，显示了我们的器件在新型光电应用中的潜力。我们还从理论上提出了一种基于光子晶体的激光器结构，该结构在均匀伪磁场下获得与空间区域重叠的强局域光场，从而为实现石墨烯激光器提供了一条实用路线。
2022-02-09 cond-mat.mes-hall
Pseudo-magnetoexcitons in strained graphene bilayers without external magnetic fields
石墨烯的结构和电子性质使得其载流子具有相对论性粒子的行为，这可以用类狄拉克哈密顿量来描述。由于石墨烯是碳原子的单层，由于弹性形变引起的应变将在石墨烯片中产生所谓的“伪磁场（PMF）”，并且这已经在应变石墨烯样品中实验实现。在此，我们提出了一个实际的应变石墨烯双层（SGB）器件，在没有外部磁场的情况下检测赝磁激子（PME）。由于应变工程，每个石墨烯层中的载流子遭受不同的强PMF，这引起朗道量子化。在不考虑库仑相互作用的情况下，解析地得到了非均匀保偏光纤中电子空穴对的赝朗道能级。基于PME的一般解析吸收选择规则，我们证明了光吸收谱可以解释相应的Dirac型PME的形成。我们还预测，在非均匀保偏光纤的存在下，超流正常相变温度的PME是大于均匀保偏光纤下。
2012-06-01 cond-mat.mes-hall
Pseudo magnetic field in strained graphene: revisited
我们重新审视的理论的伪磁场的应变诱导的石墨烯使用紧束缚的方法。本文对跳跃参数和晶格矢量的形变作了系统的展开，由此得到了低能电子赝磁场的表达式。我们推广和讨论以前的结果，并提出了一个新的有效的哈密顿。不同的条款的赝磁场表达式的贡献进行了研究，为一个模型的三轴应变剖面，并与完整的解决方案。我们的工作表明，以前提出的伪磁场表达式是有效的，直到合理的高应变15%，没有K依赖的伪磁场。
2013-04-26 cond-mat.mes-hall
Pseudo-diffusive magnetotransport in graphene
研究了在任意掺杂和磁场作用下宽、短弹道石墨烯结的输运性质。对于任何电流累积量，在狄拉克点处都没有观察到对磁场的依赖性，就像在经典的扩散系统中一样，在正常石墨烯-正常和正常石墨烯-超导体结中。然而，这种伪扩散制度是非常脆弱的掺杂在有限领域。我们确定的交叉场抑制和一个正常的弹道输运制度中的磁场掺杂参数空间，并提供了一个物理解释的相图。值得注意的是，伪扩散运输恢复远离狄拉克点共振朗道水平在高磁场。
2007-04-03 cond-mat.mes-hall
Elastic Screening of Pseudogauge Fields in Graphene
本文通过分子动力学模拟揭示石墨烯中光学晶格位移对赝规范场的屏蔽效应，证明以往连续介质弹性方法高估了应变诱导赝磁场强度，对扭转双层和波纹状石墨烯的电子性质研究具有重要修正意义。
2025-04-10 cond-mat.mes-hall
The interplay between real and pseudo magnetic field in graphene with strain
研究了旋转对称应变下石墨烯的电磁性质。应变产生了空间符号交替的大的赝磁场，形成了一个连接六个手征通道的强受限量子点。在时间反转和镜像反射条件下，具有不同宇称的实磁场和赝磁场之间的相互作用可以理解轨道磁性、简并性和通道开放性。虽然受限态的轨道磁响应是反磁性的，但如果存在具有相反镜像反射宇称的偶然简并，则它可以是顺磁性的。
2011-05-30 cond-mat.mes-hall
Spintronics and Pseudospintronics in Graphene and Topological Insulators
用无质量Dirac方程描述了石墨烯和拓扑绝缘体中的二维电子系统。虽然这两个系统具有相似的哈密顿量，但它们在自旋轨道耦合强度方面是极性相反的。我们简要回顾了在石墨烯中实现长自旋弛豫时间的努力，其弱自旋轨道耦合，并实现大电流诱导的自旋极化的拓扑绝缘体表面状态，具有强自旋轨道耦合的状态。我们还评论了两个系统的磁响应和稀矩耦合特性之间的差异，以及双层石墨烯中巨磁电阻的赝自旋模拟。
2013-08-15 cond-mat.mes-hall
Effect of pseudospin polarization on wave packet dynamics in graphene antidot lattices (GALs) in the presence of a normal magnetic field
我们已经研究了赝自旋极化在原始石墨烯和石墨烯反点晶格中的电子波包动力学中的作用，该反点晶格受到外部磁场的影响。采用格林函数的形式主义，我们表明，电子动力学可以通过调整赝自旋极化控制。我们发现，在朗道量子化的原始石墨烯的电子波包的传播和Zitterbewegung振荡强烈依赖于赝自旋极化。发现电子波包沿初始赝自旋极化方向传播。我们还表明，在这个系统中，电子的传播可以增强在任何所需的方向上雕刻一个一维的反点晶格在该方向上。该研究表明，石墨烯反点晶格可以作为电子输运的通道，通过赝自旋极化，反点电位和施加的正常磁场强度的可调谐性的可能性。
2021-03-06 cond-mat.mes-hall
Pseudo-magnetic field-induced ultra-slow carrier dynamics in periodically strained graphene
在应变石墨烯中产生伪磁场已经成为一种有希望的途径，可以观察到实验室超导磁体无法实现的有趣的物理现象。扫描隧道光谱实验已经成功地测量了赝朗道能级，并证明了各种应变石墨烯系统中赝磁场的存在。在高度变形的石墨烯中观察到的这些巨大的伪磁场可以基本上改变石墨烯的光学性质，超过外部磁场可以实现的水平，但是这种伪磁场的影响的实验特征尚未被揭示。在这里，使用时间分辨红外泵浦探测光谱，我们提供了明确的证据，超慢载流子动力学的伪磁场在周期性应变石墨烯。在石墨烯纳米柱中产生的~100 T的强赝磁场可以使热载流子的弛豫过程明显减速一个数量级以上。我们的发现为利用伪磁场实现的石墨烯新物理学提供了不可预见的机会，用于光电子学和凝聚态物理。
2021-07-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Pseudospin rotation and valley mixing in electron scattering at graphene edges
在石墨烯中，赝自旋和谷味作为新类型的量子自由度出现，这是由于蜂窝晶格分别包括布里渊区中的两个子晶格（A和B）和两个不等价的狄拉克点（K和K '）。石墨烯独特的电子性质导致了诸如克莱因隧道效应、维斯拉格透镜和谷极化电流等引人注目的现象。在这里，我们调查的赝自旋和谷在石墨烯边缘的电子散射的作用，并表明它们是强烈相关的短波长振荡和缓慢衰减的拍模式的电荷密度调制。用最近邻紧束缚方法和第一性原理密度泛函理论计算的理论分析与我们的扫描隧道显微镜的实验数据吻合得很好。我们相信，这项研究将导致有用的应用石墨烯的“谷电子学”和“赝自旋电子学”。
2011-02-07 cond-mat.mes-hall
Tuning the pseudospin polarization of graphene by a pseudo-magnetic field
蜂窝晶格的一个有趣的特性是由于机械变形而出现的伪磁场。在石墨烯的情况下，从这个伪磁场产生的朗道量子化已经使用扫描隧道显微镜测量。在这里，我们表明，一个签名的伪磁场是一个局部的亚晶格对称性破缺观察到的局部状态密度的重新分布。这可以被解释为由于应变诱导的伪磁场引起的石墨烯的伪自旋的极化，类似于真实自旋在磁场中的对准。我们揭示了这种亚晶格对称性破缺的可调应变石墨烯使用的扫描隧道显微镜的提示。尖端局部地从SiO $_2$支撑物提升石墨烯膜，如通过$I(z)$曲线的增加的斜率可见的。提升的量与分子动力学计算一致，其揭示了尖端下的高斯形状的变形石墨烯区域。由变形引起的伪磁场作为亚晶格对称性破缺变得可见，其与应变变形的提升高度成比例，并且因此与伪磁场强度成比例。它的大小是定量再现的分析和紧束缚模型，揭示了1000 T的领域。这些结果可能是一个有效的太赫兹谷滤波器的起点，作为谷电子学的基本元素。
2017-03-06 cond-mat.mes-hall
Pseudomagnetic fields and strain engineering: graphene on GaN nanowires
具有不同形态的氮化镓纳米线和纳米棒衬底是允许控制它们顶部的石墨烯膜中的局部应变分布的有前景的平台，从而导致伪磁场的诱导。在Hybrid模式下进行的原子力显微镜测量，辅以扫描电子显微镜，可以详细观察石墨烯表面上的应变分布。与支撑区域直接接触的石墨烯是拉伸应变的，而位于两者之间的石墨烯的特征在于较低的应变。特征拉伸应变褶皱也出现在支撑区域之间的区域中。应变分布的详细分析表明，应变梯度和支持区边界之间的距离呈正相关关系。通过拉曼光谱分析谷内散射增强对D'带强度的影响，证实了上述结果。此外，扫描隧道光谱显示了石墨烯褶皱附近的态密度的局部修改和弱本地化测量表明伪磁场诱导的散射的增强。因此，我们表明，纳米线和纳米棒基板提供应变工程和诱导的伪磁场在石墨烯。通过改变支撑区域之间的距离来控制石墨烯形态，对于进一步的基础研究和探索制造基于伪磁场的器件（如传感器或滤波器）的创新方法都是有希望的。
2021-07-31 cond-mat.mes-hall
Pseudomagnetic fields and triaxial strain in graphene
石墨烯中产生伪磁场的应变场由于可能模仿幅度大于100特斯拉的真实磁场而受到广泛关注。我们研究系统与这种应变局限于有限区域（“伪磁点”），并提供了一个透明的解释的特征亚晶格极化发生在伪磁场的存在。特别是，我们专注于一个三轴应变导致一个恒定的领域在中心区域的点。该场导致伪朗道能级的形成，其中零阶能级与真实磁场中的对应能级相比显示出显著差异。基于狄拉克模型的分析参数来预测在这些系统中的状态密度的亚晶格和谷的依赖性。在扩展的石墨烯片中的单个伪磁性点的数值紧束缚计算证实了这些预测，并且还用于研究旋转应变方向和改变伪磁性点的尺寸的效果。
2015-10-27 cond-mat.mes-hall
Electromagnetic response and pseudo-zero-mode Landau levels of bilayer graphene in a magnetic field
研究了双层石墨烯在磁场中的电磁响应，并与单层石墨烯的电磁响应进行了比较。这两种类型的石墨烯在介电和屏蔽特性方面在质量上非常相似，特别是那些来自真空波动的特性，但双层的影响通常要大得多。零（能量）模式朗道能级的存在是石墨烯特有的特征。在双层膜中，与单层膜不同，零模能级的影响变得可见，甚至在密度响应中占主导地位，因为外部可控的带隙发展。指出双层石墨烯的准零模能级分裂是由面内电场或注入电流控制的。此外，还建立了双层石墨烯的低能有效规范理论。
2008-04-23 cond-mat.mes-hall
Large intravalley scattering due to pseudo-magnetic fields in crumpled graphene
由石墨烯中的机械应变产生的伪磁场可以对电子和空穴的行为产生戏剧性的后果。在这里，我们表明，伪磁场波动存在于皱巴巴的石墨烯可以诱导显着的谷内散射的载流子。我们通过测量起皱区域的共焦拉曼光谱检测到这一点，在那里我们观察到D '/D峰强度比增加高达300倍。我们再现我们的观察，通过数值计算的双共振拉曼光谱和解释的结果作为实验证据的狄拉克载流子在伪磁场的存在下所遭受的相移。这解除了狄拉克费米子完全谷内背散射的限制。
2019-02-26 cond-mat.mes-hall
Strain-induced pseudo-magnetic field for novel graphene electronics
石墨烯中特殊的应变几何结构可以导致10 T量级的均匀伪磁场，并可能在石墨烯纳米电子学中开辟有趣的应用。通过对100 nm大小的实际应变石墨烯片的量子输运计算，我们研究了利用这种效应用于实际电子和谷电子设备的可能方法。首先，我们发现，在粗糙的边缘的弹性背散射导致形成良好定义的运输间隙的顺序为100meV下的适度的最大应变为10%。其次，实际磁场的应用引起了来自不同谷的状态在空间和能量上的分离，从而产生了一种引起对短程散射不敏感的体谷极化的方式。
2010-09-20 cond-mat.mes-hall
Raise and collapse of strain-induced pseudo-Landau levels in graphene
晶格变形耦合到石墨烯的低能电子激发，作为类似于电磁势\cite{SA02b,VKG10}的矢量场。在石墨烯\cite{GKG10,GGKN10}的光谱中，某些应变配置能够诱导伪朗道能级的建议，以及随后对这些\cite{LBetal10}的实验观察，一直是一个已经迷人的领域中最令人兴奋的事件之一。它开辟了一个新的研究领域“应变电子学”与新的应用，并有很大的影响，新的狄拉克材料的物理在二维和三维\cite{Amorim16}。然而，用扫描隧道显微镜对伪朗道能级的实验观察仍存在一些不确定性。相似的应变模式显示出不同的图像，有时难以解释。在这项工作中，我们应变的伪与真实的电磁场的类比，以及石墨烯具有相对论行为的事实，并表明，对于某些应变配置，变形势的行为就像一个平行的电场，能够通过一个机制，在\cite{LSB07,PC07}中描述的真实的电磁场不稳定的朗道能级结构。其基础物理学是麦克斯韦电动力学和狭义相对论的结合，这意味着不同的参考系观察到不同的电磁场\cite{LSB07}。如果电场有一个外部的起源，这个机制同样适用，这为石墨烯中巨大的伪磁场的电子控制打开了大门。
2016-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Gap opening in the zeroth Landau level in gapped graphene: Pseudo-Zeeman splitting in an angular magnetic field
我们提出了一个理论研究的间隙开放的零朗道水平的石墨烯作为一个结果的伪塞曼相互作用。所施加的磁场与载流子的谷赝自旋自由度耦合，导致赝塞曼相互作用。为了研究它在电荷中性点（CNP）输运中的作用，我们研究了在有角向磁场中存在赝塞曼相互作用的带隙石墨烯中的整数量子霍尔效应（QHE）.利用Kubo-Greenwood公式推导了霍尔电导率的解析表达式。我们还确定了在第一玻恩近似下的弹性杂质散射的纵向电导率。我们表明，伪塞曼分裂导致在高磁场和零坪霍尔电导率的碰撞电导率的最小值。在CNP激活运输的证据被发现从碰撞电导率的温度依赖性。
2012-02-10 cond-mat.mes-hall
