Illuminating the dark corridor in graphene: polarization dependence of angle-resolved photoemission spectroscopy on graphene
我们使用s偏振和p偏振的同步辐射，通过角分辨光电子能谱（ARPES）对外延石墨烯在K点附近的电子结构进行成像。实验费米面的一部分被抑制，这是由于石墨烯蜂窝晶格的每个单元格中两个等效碳原子发射的光电子的干扰。在这里，我们表明，通过旋转偏振矢量，我们能够照亮这个“黑暗走廊”，表明目前的理论理解是过于简化。我们的测量支持的第一性原理光电发射计算，这表明，所观察到的效果持续在低光子能量制度。
2010-10-08 cond-mat.mtrl-sci
The tuning of light-matter coupling and dichroism in graphene for enhanced absorption: Implications for graphene-based optical absorption devices
用精细结构常数表征的石墨烯带间光吸收普适值为2.3%，与材料参数无关。然而，对于若干基于石墨烯的光子应用，高度期望石墨烯中增强的光学吸收。在这项工作中，我们通过石墨烯中的费米能级、入射偏振光的入射角以及石墨烯嵌入的周围电介质的介电常数来量化石墨烯中的光吸收的可调谐性。吸附在石墨烯表面上的杂质的洛伦兹加宽的状态密度的谱函数的影响进行了分析评估内的平衡格林函数形式主义。最后，我们计算了左右圆偏振光在单轴光学应变石墨烯中的差分吸收。研究了扶手椅应变和锯齿应变的优先吸收或圆二色性。
2015-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene-on-Sapphire and Graphene-on-Glass: Raman Spectroscopy Study
将蓝宝石和玻璃衬底上的石墨烯层的室温拉曼特征与GaAs衬底和标准Si/SiO2衬底上的石墨烯的室温拉曼特征进行比较，作为参考。发现虽然Si/SiO2和GaAs上的石墨烯的G峰位于1580 cm-1处，但是对于蓝宝石上石墨烯（GOS），G峰下移约5 cm-1，并且在许多情况下，对于玻璃上石墨烯（GOG），G峰分裂成中心频率约为1580 cm-1的双峰。所得结果对石墨烯的表征及其在电子器件中的应用具有重要意义。
2007-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Reduction of Fermi velocity in folded graphene observed by resonance Raman spectroscopy
成功制备了偏离AB堆积的1+1层折叠石墨烯片，并利用拉曼光谱研究了其电子结构。与单层石墨烯（SLG）相比，观察到折叠石墨烯的2D带的显著蓝移。这归因于折叠石墨烯的SLG样电子结构，但费米速度减慢（约5.6%）。对于不同的折叠石墨烯，观察到2D带的不同量的蓝移，这可能对应于两个层之间的不同扭转角和/或分离，导致折叠石墨烯的不同费米速度。通过拉曼光谱可以研究具有不同堆叠顺序（两层之间的扭曲和分离以及两层的面内移位）的1+1折叠石墨烯样品的电子结构。
2008-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Raman Spectroscopy Study of Annealing-Induced Effects on Graphene Prepared by Micromechanical Exfoliation
在这份报告中，我们报告了拉曼光谱研究退火诱导的影响，石墨烯样品制备的微剥离方法。结果表明，在热退火过程中，随机定位的粘合剂残留物经常污染附近的石墨烯片。石墨烯上的污染物可以薄至约1 nm，但会产生几个强度异常强的新拉曼谱带。我们还发现，它们的强度强烈依赖于激发波长，这意味着石墨烯诱导的拉曼增强可能是可操作的。目前的研究还表明，石墨烯可以选择性地对某些分子种类的结合敏感，这可以用于有趣的应用。
2011-04-16 cond-mat.mtrl-sci
Raman spectroscopy as a versatile tool for studying the properties of graphene
拉曼光谱是石墨烯研究的一个组成部分。它用于确定层的数量和方向、边缘的质量和类型以及扰动的影响，例如电场和磁场、应变、掺杂、无序和官能团。这反过来又提供了对所有$sp^2$键合的碳同素异形体的深入了解，因为石墨烯是它们的基本构建块。在这里，我们回顾了最先进的，未来的发展方向和开放的问题，在拉曼光谱的石墨烯。我们描述了重要的物理过程，其重要性只是最近才被认识到，如各种类型的共振在发挥作用，量子干涉的作用。我们更新了所有的基本概念和符号，并提出了一个术语，能够描述文献中的任何结果。最后，我们强调的潜力，拉曼光谱的层状材料以外的石墨烯。
2013-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Edge chirality determination of graphene by Raman spectroscopy
对单层微机械解理石墨烯（MCG）的边缘进行了拉曼成像。无序诱导拉曼特征的强度（D带在~1350 cm-1）被发现与边缘手性相关：它在扶手椅边缘较强，在锯齿形边缘较弱。这表明拉曼光谱是一种可靠和实用的方法来识别石墨烯边缘的手性，并帮助确定晶体取向。石墨烯手性的测定对于石墨烯的基础研究和应用都具有重要意义。
2008-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Raman Spectroscopy of Graphene under Uniaxial Stress: Phonon Softening and Determination of the Crystallographic Orientation
本文系统地研究了单轴拉伸应力作用下石墨烯单分子膜中光学声子的拉曼光谱。G带和2D带都表现出显著的红移。由于应变引起的对称性破缺，G带分裂成两个不同的子带（G+，G-）。来自G+和G-带的拉曼散射显示出独特的偏振依赖性，其反映了应力轴与下面的石墨烯晶体轴之间的角度。因此，偏振拉曼光谱构成了用于确定石墨烯的晶体取向的纯光学方法。
2008-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Mono-, bi- and tri- graphene layers deposited on conductive Au/Cr/SiO2/Si substrate studied by scanning tunnelling spectroscopy
石墨烯器件需要与金属，特别是与金的电接触。对沉积在金属导电Au/Cr/SiO2/Si衬底上的单、双和三石墨烯层进行的电子局域态密度的扫描隧道光谱研究表明，金衬底导致费米能级向下移动，这意味着空穴由金属衬底贡献给石墨烯，石墨烯变成p型掺杂。这些实验结果与最近发表的密度泛函理论计算结果符合得很好。狄拉克点的估计位置表明，石墨烯层数越多，观察到的费米能级位移越低。
2008-12-31 cond-mat.mtrl-sci
Reassessing Graphene Absorption and Emission Spectroscopy
我们提出了一个新的范例，了解光吸收和热电子动力学实验在石墨烯。我们的分析重点是分配适当的重要性声子辅助间接过程和漂白的直接过程。我们显示了在紫外区的过量吸收的间接过程图。实验被认为表明电子和空穴的超快弛豫，在5-10 fs下从极非热分布达到热分布，而不是通过间接跃迁产生的新生电子和空穴分布来解释。这些不需要弛豫或自组织能量去除，以符合所观察到的发射光谱和快速脉冲吸收光谱。脉冲吸收后的快速发射主要由声子辅助过程控制，声子辅助过程的数量远远超过直接过程，并且总是可用的，随时将任何电子与任何空穴连接起来。计算，包括明确计算间接过程的大小，支持这些观点。
2017-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Thermal conductance at the graphene-SiO2 interface measured by optical pump-probe spectroscopy
我们研究了通过机械剥离石墨在熔融SiO2衬底上制备的单层和多层石墨烯样品的界面热导率σint。通过使用超快光泵浦脉冲并监测皮秒时间尺度上的瞬态反射率，我们获得了石墨烯-SiO2系统的平均σint为5，000 W/cm 2K。我们观察到单个样品之间的σint的显著变化，但没有发现石墨烯层厚度的系统依赖性。
2010-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Thermal Dynamics of Graphene Edges Investigated by Polarized Raman Spectroscopy
在这份报告中，我们提出了拉曼光谱研究的热稳定性和动力学的石墨烯边缘。发现石墨烯边缘（扶手椅形和锯齿形两者）不稳定并且即使在低至200°C的温度下也经历改性。基于偏振拉曼光谱的结果，我们提供了可能的结构模型在退火过程中石墨烯的边缘如何变化。锯齿形边缘重新排列并形成相对于边缘方向呈\pm 30°的扶手椅型段，而扶手椅型边缘即使在高达500°C的退火温度下也由扶手椅型段主导。通过热退火对边缘结构的修改（锯齿形区段以扶手椅区段的形式重新排列）提供了控制石墨烯和石墨烯纳米结构的电子性质的灵活方式。
2010-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Localized surface plasmon resonance in graphene nanomesh with Au nanostructures
研究了石墨烯纳米网与金纳米盘的混合结构，通过局域表面等离子体共振增强光吸收。从没有和有纳米盘的石墨烯纳米网样品的可见光范围的反射光谱，发现在共振波长附近，在金纳米盘的存在下，石墨烯纳米网结构的吸收大大增强。基于时域有限差分法的仿真结果支持实验观察。这项研究表明，石墨烯基光电探测器具有高的光吸收效率和波长选择性的建设潜力。
2017-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Non-invasive Scanning Raman Spectroscopy and Tomography for Graphene Membrane Characterization
石墨烯具有非凡的机械和电子性能，使其成为基于膜的纳米机电系统（NEMS）的有前途的材料。在这里，化学气相沉积的石墨烯被转移到目标衬底上，将其悬浮在空腔和沟槽上，用于压力传感器应用。这种器件的开发需要合适的计量方法，即，大规模的表征技术，以确认和分析成功的石墨烯转移与完整的悬浮石墨烯膜。我们提出了快速和非侵入性的拉曼光谱映射来区分独立和衬底支撑的石墨烯，利用不同的应变和掺杂水平。该技术被扩展到结合二维区域扫描与截面拉曼光谱，导致基于膜的石墨烯NEMS的三维拉曼层析成像。拉曼层析成像在线监测的潜力进一步证明了与自动数据分析的方法，以空间上解决微米级集成器件，包括独立和衬底支撑的石墨烯的材料成分。拉曼层析成像可以应用于由其他二维材料以及硅微和纳米机电系统组成的设备。
2017-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Uniaxial strain on graphene: Raman spectroscopy study and bandgap opening
将石墨烯沉积在透明且柔性的衬底上，并且通过在一个方向上拉伸衬底来加载高达约0.8%的拉伸应变。应变石墨烯的拉曼光谱显示2D和G带的显著红移（每1%应变分别为-27.8 cm^-1和-14.2 cm^-1），这是由于碳-碳键的伸长。这表明单轴应变已经成功地应用于石墨烯。我们还提出通过在石墨烯上施加单轴应变，可以实现K点处的可调带隙。第一原理计算预测石墨烯在1%单轴拉伸应变下的带隙开口为~300 meV。应变石墨烯提供了一种通过实验调整石墨烯带隙的替代方法，这将比用于打开石墨烯带隙的其他方法更有效且更可控。此外，我们的研究结果表明，柔性基板是准备这样的应变过程和拉曼光谱可以用作一个超灵敏的方法来确定应变。
2008-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Probing charged impurities in suspended graphene using Raman spectroscopy
带电杂质散射是影响石墨烯中载流子迁移率的主要因素之一。在本文中，我们使用拉曼光谱探测悬浮石墨烯中的带电杂质。我们发现2D带强度对石墨烯中的Cl浓度非常敏感，而G带强度不受影响。悬浮石墨烯的2D和G带之间的强度比I2 D/IG与非悬浮石墨烯相比强得多，这是由于前者中极弱的Cl散射。这一发现与最近的传输测量中观察到的悬浮石墨烯中的超高载流子迁移率一致。我们的结果还表明，在器件应用的关键的低Cl浓度下，I2 D/IG比是选择高质量单层石墨烯样品的比G带蓝移更好的标准。
2009-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Structure and Structural Evolutions of Hydrogenated Graphene Probed by Raman Spectroscopy
利用多重激发拉曼光谱研究了氢化石墨烯的电子结构和结构演化。揭示了依赖于激发能的饱和效应对D模和G模积分强度之比（ID/IG）的影响，并进一步发展为一种快速估算氢化石墨烯中缺陷间距离和缺陷密度的方法。在低氢覆盖率下，氢原子的化学吸附行为类似于sp2 C=C基体中的缺陷;而在高氢覆盖率下，sp3 C-H键成为聚结团簇，导致对sp2 C畴的限制效应。电子结构的变化所造成的不同的氢覆盖证明了由激发能依赖的红移的D和2D带。我们的研究结果提供了一个有用的指导，开发氢化石墨烯的应用，以及使用拉曼光谱作为快速测量的缺陷密度，在进一步探索其他种类的石墨烯衍生物。
2010-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Probing the Intrinsic Properties of Exfoliated Graphene: Raman Spectroscopy of Free-Standing Monolayers
研究了通过机械剥离石墨制备的原始的、自支撑的石墨烯单层的性质。石墨烯单层，悬挂在开放的沟槽，检查通过空间分辨拉曼光谱的G-，D-和2D-声子模式。G-模式声子表现出降低的能量（1580 cm-1）和增加的宽度（14 cm-1）相比，支持在二氧化硅覆盖的基板上的石墨烯单层的响应。从G模式拉曼光谱的分析中，我们推断出独立的石墨烯单层基本上是未掺杂的，残余载流子浓度的上限为2x10^11 cm-2。在支撑区域上，观察到明显更高且空间不均匀的掺杂。基于非常弱的拉曼D模式响应，独立的石墨烯单层显示出很小的局部无序。与样品的支撑区域的频率相比，独立石墨烯单层的双声子2D模式在频率上下移，并且表现出变窄的正偏斜线形。
2009-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Varying Electronic Coupling at Graphene-Copper Interfaces Probed with Raman Spectroscopy
随着石墨烯在铜上的合成成为基础研究和工业应用的主要制备方法之一，石墨烯/铜系统的拉曼光谱需要定量地了解它们的相互作用如何影响石墨烯的电子结构。利用多波长拉曼光谱，我们研究了三种类型的石墨烯绑定在铜：石墨烯生长在铜箔和Cu膜/SiO2，和铜蒸发剥离石墨烯。前两个样品的2D峰值频率比1.96 eV激发的预期高约17 cm-1，即使考虑应变的影响。更值得注意的是，2D中的上移随着激发能的增加而降低。基于使用铜蒸发石墨烯的对照实验，我们揭示了光谱异常是由石墨烯的电子带中的环境依赖性非线性色散引起的，并确定了电子修饰的程度。我们还表明，大上移的G和2D峰起源于差分热膨胀的铜可以显着减少背衬铜膜与介电基板的微不足道的热膨胀。在这项研究中提出的石墨烯和铜之间的电子耦合的定量分析将是非常有用的，在表征生长的石墨烯，并可能在其他形式。
2020-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Raman spectroscopy and In-situ Raman spectroelectrochemistry of isotopically engineered graphene systems
石墨烯的独特性质为许多科学领域的应用提供了巨大的机会，以及超出我们目前想象的社会需求。石墨烯的重要特征之一是其电子结构的相对简单的可调谐性，这是一种将石墨烯的可用性进一步扩展到现有经验之外的资产。将载流子直接注入到导带或价带中，即，掺杂，代表了一种可行的方法来移动费米能级。特别是，当需要更高的掺杂水平和需要严格控制实验条件时，电化学掺杂应该是选择的方法。在这个账户中，我们专注于石墨烯的电化学与原位拉曼光谱相结合，即，原位拉曼光谱电化学。这种方法的组合确实非常强大，因为拉曼光谱不仅可以容易地监测掺杂水平的变化，而且还可以提供有关材料中最终应力或无序的信息。然而，当采用拉曼光谱时，其主要优势之一在于在石墨烯样品的化学气相沉积（CVD）生长期间利用同位素工程。在各个层中具有巧妙设计的同位素组成的多层系统的原位拉曼光谱电化学研究可以提供关于以下相互作用的大量知识：（i）石墨烯层本身之间，（ii）石墨烯层与其直接相邻的环境（例如，衬底或电解质）之间，以及（iii）石墨烯层与其扩展环境之间，其通过一定数量的附加石墨烯层与该层分离。
2018-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Tunable microwave absorption performance of nitrogen and sulfur dual-doped graphene by varying doping sequence
硫氮双掺杂石墨烯在氧还原反应、超级电容器和电池等领域得到了广泛的研究，但其磁性和吸附性能尚未被探索。此外，硫、氮原子的掺杂顺序对双掺杂石墨烯的形貌、结构及相应的微波吸收性能的影响还有待进一步研究。本工作采用可控的两步简易热处理方法成功制备了不同掺杂顺序的氮硫双掺杂石墨烯。第一次掺杂过程对双掺杂石墨烯样品的形貌、晶粒尺寸、层间距、掺杂程度以及最终的磁性和微波吸收性能起着决定性的作用。同时，第二掺杂步骤影响掺杂位点，并进一步对最终掺杂的石墨烯具有修复或损伤作用。双掺杂石墨烯样品具有两个明显的吸收峰，其强度由掺杂元素的顺序决定。这种具有受控掺杂顺序的氮和硫双掺杂石墨烯提供了一种策略，用于理解氮和硫作为石墨烯中的双掺杂剂之间的相互作用，并通过改变掺杂顺序进一步获得具有可调吸收带的微波吸收材料。
2020-03-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Enhancing infrared extinction and absorption in a monolayer graphene sheet by harvesting the electric dipolar mode of split ring resonators
研究了单层石墨烯片通过图案化开口环谐振器（SRR）在红外波段的消光和吸收增强。结果表明，与磁模和其他高阶模相比，电模对红外消光和吸收的增强作用更强。我们通过增加SRR单元电池设计中的石墨烯面积比来改善SRR石墨烯片的红外消光。随着石墨烯面积比的增加，电偶极模的辐射能力和石墨烯的耗散竞争约50%的最大红外吸收。通过捕获电偶极模来增强石墨烯片的红外消光和吸收的研究结果可能在石墨烯光子学和光电子学的太赫兹和红外检测和调制中具有潜在的应用。
2013-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Many-Electron Effects on Optical Absorption Spectra of Strained Graphene
采用第一性原理GW+Bethe Salpeter方程方法研究了单轴应变石墨烯的电子结构和光吸收谱，并考虑了多电子效应.外加应变不仅引起各向异性费米速度，而且使狄拉克锥的轴倾斜。结果，应变石墨烯的光学响应显著改变;光学吸收是各向异性的，强烈地依赖于入射光的偏振方向和应变取向;来自原始石墨烯的π-π* 跃迁的特征单个光学吸收峰分裂成两个峰，并且都显示增强的激子效应。在红外区域内，单轴应变石墨烯的光吸收率不再是常数，因为对称性破缺和相关的各向异性激子效应。在可见光范围内，我们观察到一个突出的光学吸收峰，这是由于电子-空穴相互作用引起的显著的红移，使我们能够改变拉伸石墨烯的可见颜色和透明度。最后，我们还揭示了增强的激子效应在紫外区（8至15电子伏特），其中几个几乎绑定激子被确定。
2011-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measurement of the Optical Absorption Spectra of Epitaxial Graphene from Terahertz to Visible
我们目前的实验结果的光学吸收光谱的外延石墨烯从可见光到太赫兹（THz）的频率范围。在太赫兹范围内，吸收主要由带内过程与频率依赖性类似的德鲁德模型。在近红外波段，吸收是由于带间过程和测量的光学电导率接近的理论值的$e^{2}/4\hbar$。我们提取的载流子密度，碳原子层的数量，和带内散射时间的测量值。
2008-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Carrier Recombination and Generation Rates for Plasmon Emission and Absorption in Graphene
给出了石墨烯中等离子体激元发射和吸收的电子-空穴产生率和复合率。已经发现由于等离子体激元发射的载流子的复合时间在数十飞秒到数百皮秒的范围内。复合时间敏感地依赖于载流子能量、载流子密度、温度和等离子体激元色散。在狄拉克点附近的载流子被发现有更长的寿命相比，在更高的能量载流子。极性衬底上的石墨烯层中的等离子体激元与表面光学声子杂交，并且这种杂交改变等离子体激元分散。我们还提出了由于等离子体发射和吸收在极性基板上的石墨烯层的载流子的产生和复合率。
2011-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Total light absorption in graphene
我们证明，100%的光吸收可以发生在一个单一的图案化的掺杂石墨烯片。一般的分析表明，一个平面阵列的小损耗粒子表现出充分的吸收临界耦合条件下提供的截面的每个单独的颗粒是可比的晶格晶胞的面积。具体地，掺杂的石墨烯纳米盘的阵列当在全内反射下支撑在衬底上时，以及当位于涂覆金属的介电层上时，显示出完全吸收。我们的研究结果是相关的红外线探测器和源，可以通过静电掺杂的石墨烯可调。
2011-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Graphene Terahertz Absorption
石墨烯独特的太赫兹特性已被确定为新型光电应用。在添加偏压的石墨烯样品中，在远红外区域中存在增强的吸收和在红外区域中的减弱的吸收。增强（减弱）的强度随着栅极电压而增加，并且增强补偿减弱。我们发现，正是石墨烯中电子的相干长度使得动量相差很小的状态之间的纯电子跃迁成为可能，并使带内跃迁成为可能，这是远红外增强的原因。声子辅助过程是不必要的，并且在任何情况下都不会对求和规则有贡献。这自然会导致结果服从一般求和规则的光学色散。我们预测的强度增强（减弱）的偏见同意实验。这是我们所知道的第一个直接计算，因为先前的间接跃迁声子辅助模型不应该遵守求和规则。
2017-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local Spectroscopy of the Electrically Tunable Band Gap in Trilayer Graphene
三层石墨烯中的堆叠顺序自由度在确定电场可调带隙的存在方面起着关键作用。我们提出了双门控Bernal（ABA）和菱面体（ABC）堆叠的三层石墨烯器件的空间分辨隧道光谱测量。我们证明，虽然ABA三层石墨烯保持金属，ABC三层石墨烯表现出广泛的可调带隙作为电场的函数。然而，我们发现，在下面的衬底中的带电杂质引起的间隙大小的空间波动。我们的工作阐明了三层石墨烯的微观行为及其对宏观器件的影响。
2013-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Efficient Absorption of Terahertz Radiation in Graphene Polymer Composites
我们证明了具有低负载量的石墨烯的聚合物复合材料，低于1.2wt. %，在THz频率范围内作为电磁吸收剂是有效的。在0.25THz至4THz的频率下测试基于环氧树脂的石墨烯复合材料，显示出85 dB（1 mm厚度）的总屏蔽效能，其中石墨烯负载量为1.2wt. %，频率f=1.6 THz。太赫兹辐射主要被吸收而不是反射阻挡。轻质电绝缘复合材料的太赫兹辐射屏蔽效率随着频率的增加而增加。我们的研究结果表明，在许多实际应用中，即使是厚度在几百微米范围内的石墨烯复合材料的薄膜或喷涂层也足以阻挡太赫兹辐射。
2021-09-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Saturation of interband absorption in graphene
在饱和吸收区泵浦范围内，从理论上研究了超快带间跃迁引起的本征石墨烯的瞬态响应。光谱和时间依赖性的光激发浓度以及传输和relitive吸收系数被认为是中红外和可见光（或近红外）光谱区在不同的脉冲和展宽能量的持续时间。计算了具有可饱和吸收体的近红外激光器的特征饱和强度，并与实验结果进行了比较。得到了光学声子级联发射过程中探测辐射的负吸收。
2010-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of gate-tunable coherent perfect absorption of terahertz radiation in graphene
报道了石墨烯对太赫兹辐射的电调谐相干完全吸收的实验观察。我们研制了一种反射型可调谐太赫兹谐振腔，该谐振腔由大面积石墨烯层、金属反射电极和电解介质组成。太赫兹腔中的离子门使得我们能够将石墨烯的费米能级调谐到1eV，并在2.8THz处达到吸收率为99%的临界耦合条件。利用增强的THz吸收，我们能够测量高掺杂石墨烯的输运散射时间的费米能量依赖性。此外，我们还展示了柔性有源太赫兹表面，可以在太赫兹反射率中产生大调制，同时具有低插入损耗。我们预计，门可调CPA将导致有效的主动太赫兹光电子应用。
2018-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Transient absorption and photocurrent microscopy show hot electron supercollisions describe the rate-limiting relaxation step in graphene
使用瞬态吸收（TA）显微镜作为热电子温度计，我们发现无序辅助声-声子超碰撞（SC）最好地描述了在宽范围的晶格温度（$T_l=$ 5-300 K），费米能量（$E_F=\pm0.35$ eV），和光学探测能量（~0.3 - 1.1 eV）的石墨烯的限速弛豫步骤。与同时收集的瞬态光电流，一个独立的热电子温度计的比较，证实了在石墨烯中的速率限制的光学和电学响应是最好的描述SC-热耗散率模型，$H=A(T^3_e- T^3_l)$。我们的数据进一步表明，衬底支撑的石墨烯中的电子冷却速率是悬浮石墨烯片中的两倍，与SC模型对无序的预测一致。
2013-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitonic Effects on Optical Absorption Spectra of Doped Graphene
利用第一性原理计算研究了掺杂石墨烯的多电子吸收光谱。由于掺杂石墨烯的屏蔽作用增强，自能修正和电子-空穴相互作用都降低了。然而，自能修正和激子效应几乎相互抵消，使得在不同的掺杂条件下，突出的光学吸收峰固定在4.5 eV附近。另一方面，在红外和可见光频率范围内（1 ~ 3 eV），观察到吸光度的意外增加。我们的分析表明，能带填充和电子-空穴相互作用的综合效应导致了激子对光吸收的增强效应。掺杂石墨烯的光吸收的这些独特变化对于理解相关实验和设计光电应用具有重要意义。
2011-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Electromagnetic Absorption as a Novel Tool in Chemical Vapor Deposition Toolbox: Ultra-Fast Growth of Continuous Graphene Film
该报告介绍了催化剂的电磁吸收作为优化石墨烯的化学气相沉积的新旋钮。最初沉积在催化剂铜箔一侧的铬膜吸收比普通铜箔高几倍的辐射热能，并以微尺度颗粒的形式迁移到箔的另一侧。该工艺涉及铜的局部熔化，这与增加的操作温度一起提高了生长石墨烯的结晶质量。铜的局部熔化取代了原本必要的退火工艺;大大降低了工艺持续时间和成本。现在，一个连续的石墨烯薄膜可以在短短五分钟内生长，提名该协议为有史以来最短的报告。这篇手稿中报告的观察结果除了促进石墨烯生长科学和技术之外，还提高了对金属混合物的一般知识。
2019-10-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electric-field-induced rich magneto-absorption spectra of ABC-stacked trilayer graphene
电场对ABC叠层石墨烯的磁光光谱有明显的富集作用。随着电场强度的增加，由Lnadau能级间跃迁产生的许多显著吸收峰逐渐由双峰结构变为双峰结构。这是由于xy平面镜像对称性的破坏和两个投影相同的子格的不等价性。特别地，由于费米-狄拉克分布，单个阈值峰变成双峰结构。除了朗道能级的反交叉外，吸收频率连续增长或下降。此外，这种反交叉可以诱导额外的双峰结构。
2015-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable mid-infrared coherent perfect absorption in a graphene meta-surface
我们利用石墨烯纳米带的超表面实现相干完美吸收（CPA）在中红外区。结果表明，准CPA频率，CPA可以证明与适当的相位调制，存在的石墨烯元表面具有强的共振行为。CPA可以通过合并元表面的几何设计和石墨烯的电可调谐性来基本上调谐。此外，我们发现基于石墨烯纳米晶介表面的CPA是可实现的与实验石墨烯数据。该研究结果可以推广到二维光电材料在光学检测和信号处理方面的潜在应用。
2015-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Doped Graphene Quantum Dots UV-Vis Absorption Spectrum: A high-throughput TDDFT study
采用含时密度泛函理论（TDDFT）计算了63个边长分别为1 nm、1.5 nm和2 nm的正方形石墨烯量子点（GQD）的激发态.我们研究了这些GQD的紫外-可见吸收光谱的系统性和趋势，它们被掺杂元素B，N，O，S和P，掺杂百分比为1.5%，3%，5%和7%。结果显示了光谱的UV和可见光部分中的峰以及总吸收如何沿着尺寸、掺杂剂类型和掺杂剂百分比的坐标在化学参数空间中演变。这里计算的吸收光谱可以用于获得特定的GQD混合比例，其将产生期望的吸收曲线，例如整个可见光谱上的平坦吸收或在所选波长附近局部达到峰值的吸收曲线。
2022-06-04 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Spatially resolved spectroscopy of monolayer graphene on SiO2
我们对SiO $_2$上剥离的单层石墨烯进行了扫描隧道光谱测量，以探讨其电子和结构性质之间的相关性。局部态密度图的特征在于电子和空穴水坑，其产生的原因是从石墨烯和随机带电杂质中的固有波纹的长距离intravalley散射。在低能量下，我们观察到短距离谷间散射，我们归因于晶格缺陷。我们的研究结果表明，石墨烯的电子性质的影响，本征波纹，缺陷和底层的SiO $_2$衬底。
2009-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
XANES absorption spectra of penta-graphene and penta-SiC2 with different terminations: a computational study
本研究通过从头算方法系统计算不同终端与掺杂状态下五边形石墨烯及五边形SiC₂的XANES光谱，填补相关理论表征空白，为实验物相识别及光学器件吸收特性调控提供支撑。
2025-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman spectroscopy at the edges of multilayer graphene
边缘自然存在于单层石墨烯样品中。类似地，多层石墨烯样品中的各个石墨烯层贡献了它们自己的边缘。我们研究了在n层石墨烯（nLG）上放置石墨烯层的边缘处的拉曼光谱。我们发现，从顶部石墨烯层的边缘观察到的D带呈现出与离子注入诱导的无序（n +1）LG相同的线形。基于D和2D谱带的光谱特征，我们确定了两种类型的取向配置在机械剥离的双层和三层石墨烯的边缘，其边缘从其光学图像中排列良好。
2014-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon spectroscopy through the electronic density of states in graphene
我们研究了声子结构如何在石墨烯的电子态密度中表现出来。本文提出了一种提取电子-声子重整化$λ$值的方法。此外，我们确定直接声子结构。随着掺杂的增加，这些结构与$λ$一起在幅度上增长并且不再显示粒子-空穴对称性。
2009-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Study of electromagnetic enhancement for surface enhanced Raman spectroscopy of SiC graphene
通过在石墨烯和金纳米颗粒之间插入一层Al2O3，研究了石墨烯表面增强拉曼光谱（SERS）的电磁增强效应。采用不同的激发激光，研究了激光波长与SERS的关系。理论计算表明，石墨烯的存在对金纳米粒子的消光光谱有调制作用。激发激光波长与增强因子关系的实验结果与计算结果吻合较好。增强因子与间隔层厚度之间呈指数关系。
2012-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Scanning probe microscopy and spectroscopy of graphene on metals
石墨烯是一种具有独特电子性质的二维材料，是表面科学方法应用的理想对象。其中，一系列扫描探针显微镜方法（STM，AFM，KPFM）和相应的光谱附加功能提供了有关石墨烯局部尺度（从内联图像到原子）的结构和电子性质的信息。本文综述了近年来这些显微/光谱方法在金属表面石墨烯（界面、类插层体系、石墨烯纳米带和量子点等）研究中的应用。结果表明，非常重要的信息，在石墨烯/金属界面的相互作用强度，以及有关修改的电子光谱的石墨烯在费米能级上可以在本地尺度上获得。这些结果与通过其他方法获得的结果相结合，并与最近的理论数据进行比较，证明了这种方法用于石墨烯基系统的研究的能力。
2015-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Optical-Pump Terahertz-Probe Spectroscopy of the Carrier Relaxation and Recombination Dynamics in Epitaxial Graphene
利用光泵太赫兹探测光谱研究了外延石墨烯中光生电子和空穴的超快弛豫和复合动力学。石墨烯在太赫兹频率下的电导率取决于载流子浓度以及载流子能量分布。因此，时间分辨的电导率的研究可以用来探测与载流子带内弛豫和带间复合相关的动力学。我们首次报道了外延石墨烯中的电子-空穴复合时间。我们的研究结果表明，载流子冷却发生在亚皮秒的时间尺度和带间复合时间的载流子密度依赖。
2008-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-frequency Magneto-optical Spectra of Bilayer Bernal Graphene
在紧束缚模型和梯度近似下研究了双层Bernal石墨烯的低频磁光吸收谱。层间相互作用强烈影响朗道能级的电子性质，从而丰富了吸收光谱。根据波函数的特征，低能LL可分为两类。这种划分导致四种具有复杂光学选择规则的光学吸收峰。观察实验收敛吸收频率接近零磁场可能是有用的和可靠的，在确定几个跳跃积分的值。详细研究了光吸收光谱随电场强度的变化关系，结果与单层石墨烯的结果有很大不同。
2009-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of electric fields on absorption spectra of AAB-stacked trilayer graphene
采用紧束缚模型和梯度近似计算了AAB叠层三层石墨烯（AAB-TLG）的能带结构和光学性质。三对能带在低能处表现出非常不同的能量色散，在中能处表现出鞍点。在零电场下，$3$ $^2$的激发通道在低频和中频都存在，导致了非常丰富的联合态密度（JDOS）。然而，JDOS中的结构并不完全出现在吸收光谱中。由于速度度规元素的不同贡献，一些激发跃迁在谱中消失。此外，频率和吸收结构的存在受到电场从零开始增加的影响。
2016-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Optical and photogalvanic properties of graphene supperlattices formed by periodic strain
从理论上研究了周期应变作用下石墨烯超晶格的形成。结果表明，电子能谱由超晶格布里渊区边界处的圆锥折叠所形成的微带组成，该超晶格布里渊区具有很窄的反交叉区。直接的interminiband跃迁下的光吸收被证明是依赖于频率和二向色性。掺杂的石墨烯超晶格表现出巨大的吸收二向色性。非对称石墨烯超晶格充当量子棘轮，允许在吸收垂直入射光时产生光电流。计算了不同非对称性掺杂超晶格的螺旋度相关光电流谱。
2011-10-31 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
Infrared Spectroscopy of Wafer-Scale Graphene
我们报告的光谱结果从中到远红外线的晶圆级石墨烯，外延生长在碳化硅上，或通过化学气相沉积。自由载流子吸收（Drude峰）与通用光学电导率（由于带间跃迁）和由于带填充而发生泡利阻塞的波长同时获得。从这些可以推断石墨烯层数、掺杂水平、薄层电阻率、载流子迁移率和散射率。与剥离的双层石墨烯相比，外延双层石墨烯的中红外吸收在0.37 \pm 0.02 eV处显示出较不明显的峰。在重化学掺杂的单层石墨烯中，在这种原子级薄的材料中测量到由于在250 \mum（40 cm-1）下接近40%的自由载流子而导致的创纪录的高透射率降低，支持石墨烯在远红外和太赫兹光电子学中的巨大潜力。
2011-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Rich magneto-absorption spectra in AAB-stacked trilayer graphene
采用广义紧束缚模型研究了AAB叠层三层石墨烯的磁光特性。三个群内和六个群间朗道能级（间LL）的光学激发大大丰富了磁吸收峰。一般情况下，前者比后者高得多，这取决于LL波函数的相位和振幅。吸收谱呈现单峰或双峰结构，这是由量子模、LL能谱和费米子分布决定的。具有不同定位中心（在单位晶胞中的2/6和4/6位置）的分裂的LLS可以产生非常不同的吸收光谱。由于LL的反交叉作用，存在额外的单峰。AAB，AAA，ABA，和ABC堆叠彼此之间的LL类别，频率，强度和吸收峰的结构方面有很大的不同。LL波函数和能谱的主要特征以及Fermi-Dirac函数是产生组态富集磁光谱的主要原因。
2015-09-18 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Ultraviolet absorption spectrum of the half-filled bilayer graphene
我们考虑了半填充AB堆叠双层石墨烯的光学性质，层间存在激子配对和凝聚。同时考虑了层间和层内的局部库仑相互作用效应，并详细讨论了精确费米能的作用。我们计算了不同层间库仑相互作用制度和不同温度下的吸收系数，折射率，介电响应函数和电子能量损失谱。考虑到相互作用的AB双层石墨烯的全四带模型，与其他理论和实验工作的主题，特别是，理论的极限情况下，取得了很好的协议。这里提出的计算，允许准确地估计激子配对和冷凝的双层石墨烯的光学性质的影响。等离子体激元激发光谱的修改进行了详细讨论，层间相互作用参数的一个非常大的区间。
2021-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface enhanced infrared absorption spectroscopy for graphene functionalization on copper
CVD石墨烯的单层形式在表征目标共价官能化方面带来了至关重要的挑战，这是由于表面上接枝部分的量较低，这反过来又阻碍了得出关于反应性-性质关系的结论。由于对化学改性石墨烯的兴趣越来越大，因此迫切需要新的，可靠的和非破坏性的表征方法。在这里，我们证明了使用表面增强红外吸收光谱检测的特征振动模式的物种接枝到材料通过自由基（Meerwein芳基化）或亲核取代途径铜箔。这种现象是允许的适当的金属表面形态和没有信号可能已经得到既不是在Si/SiO2基板上，也不是裸铜。反应过程中铜箔表面发生局部腐蚀，形成SEIRA活性基底。使用反射-吸收和衰减全反射模式进行测量，具有几乎相同的结果，从而使得这种分析方法可行、实用、非破坏性且易于用于石墨烯官能化的常规表征。
2021-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron-phonon coupling in potassium-doped graphene: Angle-resolved photoemission spectroscopy
利用角分辨光电子能谱研究了Ir（111）衬底上钾掺杂石墨烯中费米能级附近π * 带的重正化过程。重整化被发现是相当弱的，几乎是各向同性的，与K-M和K-G方向的质量增强参数λ = 0.28（6）。这些结果与最近的第一性原理计算吻合得很好。
2009-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
