Coexistence of Van Hove Singularities and Pseudomagnetic Fields in Modulated Graphene Bilayer
石墨烯的堆叠和弯曲是微不足道的，但对石墨烯的多方面物理学的控制却非常强大。通过改变扭转角，由于莫尔超晶格势，人们可以通过强电子相关来驱动系统通过过多的奇异态，而周期性或三轴应变诱导能带结构离散化为朗道能级，而不需要外部磁场。我们制作了一个混合系统，包括堆叠和弯曲调谐旋钮。我们已经通过化学气相沉积，使用$^{12}$ C和$^{13}$ C前体生长了石墨烯单层，这使得我们能够通过拉曼光谱映射单独地寻址层。我们通过在沉积在底层（$^{12}$ C）上的均匀磁性纳米颗粒（NP）上雕刻顶层（$^{13}$ C）来实现远程空间调制。原子力显微镜研究表明，顶层倾向于松弛成在NP的位置处具有C $_3$轴对称性的金字塔形波纹，这已被广泛报道为石墨烯单层中的大伪磁场（PMF）的来源。调制的石墨烯双层（MGBL）还包含几微米大的域，其具有约10 $^{\circ}$的扭转角，其通过由于范霍夫奇点（VHS）的形成而导致的G模式的拉曼强度的极端增强来识别。我们由此得出结论，扭曲引起的VHS共存与产生的保偏光纤在应变锥体对象没有相互干扰。用磁性纳米粒子调制的石墨烯双层是一种非平凡的混合系统，其在巨经典自旋的环境中容纳扭曲诱导的VHS和PMF的特征。
2019-11-03 cond-mat.mes-hall
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
Monitoring Electrostatically-Induced Deflection, Strain and Doping in Suspended Graphene using Raman Spectroscopy
静电门控提供了同时应变和掺杂原子级薄膜的优雅方法。在这里，我们报告了一个详细的\textit{in situ}拉曼散射研究石墨烯，悬浮在Si/SiO $_2$衬底。在这种分层结构中，石墨烯的拉曼G-和2D-模式特征的强度通过光学干涉效应被强烈调制，并且允许精确确定静电诱导的膜偏转，直到不可逆的塌陷。膜偏转成功地描述了机电模型，我们也使用它来提供有用的指南，器件工程。此外，静电诱导的拉伸应变是通过检查软化的拉曼功能。由于一个小的剩余电荷不均匀性$\sim 5\times 10^{10}~\rm cm^{-2}$，我们发现，非绝热异常声子软化是可以忽略不计相比，应变诱导声子软化。这些结果为二维纳米晶体中基于拉曼散射的创新读出方案开辟了前景。
2016-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The structure and properties of graphene supported on gold nanoparticles
石墨烯覆盖的金属纳米颗粒构成了一种新型的杂化材料，它提供了一个独特的平台，研究等离子体效应，表面增强拉曼散射（SERS），和金属-石墨烯在纳米尺度上的相互作用。这种混合材料是通过将化学气相沉积生长的石墨烯转移到在二氧化硅晶片上产生的紧密间隔的金纳米颗粒上来制造的。利用原子力显微镜、光学反射光谱、扫描隧道显微镜和共焦拉曼光谱等技术研究了纳米颗粒负载石墨烯的形貌和物理性能。这项研究表明，石墨烯拉曼峰增强的一个因素，这取决于激发波长，根据表面等离子体共振的金纳米粒子，也对石墨烯纳米粒子的距离，这是调整退火在中等温度下。所观察到的SERS活性与石墨烯的纳米级尺寸相关。STM和STS测量表明，石墨烯中的电子态的局域密度调制的底层的金纳米粒子。
2015-04-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Surface-enhanced Raman scattering of graphene caused by self-induced nanogating by GaN nanowire array
一个恒定的高度的氮化镓（GAN）纳米线与石墨烯沉积在它们上面被示出具有很强的增强拉曼散射，而可变高度的纳米线不能给这样的增强。扫描电子显微镜揭示了当GAN纳米线均匀时存在的光滑石墨烯表面，而观察到具有显著高度差的纳米线上的石墨烯被最上面的纳米线刺穿和拉伸。特征拉曼谱带的能量位移证实了纳米线高度的这些差异对局部石墨烯应变和载流子浓度具有显著影响。开尔文探针力显微镜得到的图像清楚地表明，石墨烯中的载流子浓度是由纳米线衬底调制，并依赖于纳米线密度。因此，所观察到的沉积在GAN纳米线上的石墨烯的表面增强拉曼散射是由石墨烯的自诱导纳米门控触发的。然而，没有发现增强与应变或石墨烯的载流子浓度的明确相关性。
2017-11-07 cond-mat.mes-hall
Charge-Transfer Chemical Reactions in Nanofluidic Fabry-P{é}rot Cavities
我们研究了限制在纳米流体法布里-珀罗腔体内的分子群体的化学反应性。由于共振电磁腔模和受限分子的电偶极矩之间产生强烈的光-物质相互作用，形成极化激元。前者通过溶剂的环境振动和旋转自由度来修饰。我们称这种由环境激发云修饰的极化激元为“反应子”，因为它会进一步发生化学反应。我们的特点如何reacton形成修改涉及一个元电荷转移过程的光异构化化学反应的动力学。结果表明，反应驱动力和重组能都受到反应物浓度、真空拉比分裂以及Fabry-P{é}rot腔频率与目标电子跃迁之间的失谐量的光学调制.最后，我们计算了整个光化学反应的超快皮秒动力学。我们预测，尽管存在光学腔损耗和溶剂介导的非辐射弛豫，但可以在最先进的泵-探测实验中发现反应子形成的可测量特征。
2020-10-12 cond-mat.mes-hall
Optically-Induced Modulation and Programming of Diamond Photonic Cavities
Institute of Physics, Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院物理研究所）；Center of Quantum Science and Engineering, Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院量子科学与工程中心）；Photonics Research Group, Department of Information Technology (INTEC), Ghent University - IMEC（根特大学信息技朮系光子研究组（与IMEC联合））；University of Stuttgart（斯图加特大学）
本研究展示利用532纳米绿光对含氮-空位中心的金刚石纳米束腔实现全光调制与准永久蓝移调谐，结合热光与电荷效应，最大调谐3.15纳米，为单片金刚石光子平台提供可逆与持久重构能力。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Raman-phonon-polariton condensation in a transversely pumped cavity
本文提出利用横向泵浦拉曼方案实现可调声子-光子耦合的声子极化激元凝聚，并通过Floquet稳定性分析给出超辐射态和激光态的相图，为工程电子关联态提供新工具。
2024-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Resonant Visible Light Modulation with Graphene
可见光和近红外（vis-NIR）频率的光的快速调制和切换对于光信号处理和传感技术至关重要。似乎没有根本的限制阻止我们设计波长大小的设备，能够在这些光谱范围内以千兆赫（甚至太赫兹）的速度控制光的相位和强度。然而，这个问题在很大程度上仍然没有解决，尽管最近在使用量子阱和相变材料用于该目的方面取得了进展。在这里，我们探索了一种基于石墨烯卓越的电光特性的替代解决方案。特别是，我们预测单位阶的变化，在电子掺杂的石墨烯片耦合到现实的工程光学腔产生的可见-近红外光的传输和吸收。光强度在石墨烯平面处增强，并且其吸收也增强，这可以通过改变掺杂水平经由泡利阻断来切换和调制。具体来说，我们探索介质平面腔隧穿或法布里-珀罗共振传输条件下，以及米氏模式在硅纳米球和晶格共振在金属颗粒阵列。我们的模拟揭示了透射率的绝对变化超过90%，以及消光比>15 dB，使用可行的材料参数具有小的插入损耗，从而支持石墨烯在可见-近红外频率的快速电光中的应用。
2015-03-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Dynamic local strain in graphene generated by surface acoustic waves
实验证明，单层石墨烯的拉曼主动光学声子模可以被表面声波（SAW）产生的动态局域应变调制。特别是，示出的动态应变场的SAW诱导拉曼散射强度变化高达15%和高达10厘米$^{-1}$的声子频率偏移的G带，例如，对于0.24%的有效流体静力学应变产生在单层石墨烯顶部的铌酸锂$_{3}$压电基板与SAW谐振器工作在频率为$ \sim $ 400 MHz。因此，我们证明，SAW是强大的工具来调制的光学和振动特性的支持石墨烯的装置的高频局部变形量身定制的声学换能器，这也可以扩展到其他二维系统。
2019-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Beaming Elastic and SERS Emission from Bent-Plasmonic Nanowire on a Mirror Cavity
本文报道了在反射镜腔上的纳米线（B-NWoM）的弹性发射和表面增强拉曼散射（SERS）发射的实验观察。利用偏振分辨傅立叶平面和能量动量成像对系统进行探测，以研究发射波矢量的光谱和角度特征。来自扭结的耦合出的弹性散射光占据窄的角展度。我们使用具有明确分子取向的分子的自组装单层来利用腔中的面外电场来增强来自分子的拉曼发射并实现成束SERS发射。弹性散射和SERS发射的计算方向性分别为16.2和12.5分贝。实验数据与三维数值有限元和基于时域有限差分的数值模拟相印证。这里提出的结果可能会发现相关的理解发射器与细长等离子体腔的耦合和设计片上光学天线。
2021-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.app-ph
Phonon self-energy corrections to non-zero wavevector phonon modes in single-layer graphene
声子自能修正主要是对带心波矢（q = 0）的声子模进行理论和实验研究。在这里，门调制的拉曼散射被用来研究在2350至2750 cm-1的频率范围内的单层石墨烯（1 LG）的声子，其示出了源自q \not = 0的双共振拉曼过程的G* 和G '带特征。所观察到的声子重整化效应是不同于所观察到的区域中心q = 0的情况下。为了解释我们的实验结果，我们探讨了声子自能的声子与非零波矢量（q \not = 0）在1 LG中的频率和衰减宽度预计表现相反的行为在相应的带心q = 0的过程中观察到的。在此框架内，我们解决了识别的声子模式，有助于在2450 cm-1的G* 拉曼功能，包括iTO+LA组合模式与q \not = 0和2 iTO泛音模式与q = 0，显示两者都与波矢量附近的高对称点K的布里渊区。
2012-03-02 cond-mat.mes-hall
Strain Modulated Superlattices in Graphene
石墨烯的应变工程利用了狄拉克电子最引人注目的响应之一，使得它们能够通过应变诱导的伪磁场进行操纵。许多理论上提出的设备，如谐振腔和谷滤波器，以及新的现象，如蛇的状态，可能会通过这种效果。然而，这些建议，需要强大的，空间振荡的磁场，而迄今为止，只有伪规范场的产生和影响的变化在一个长度尺度远大于磁长度已被报道。在这里，我们创建一个周期性的伪规范场的配置文件使用周期性的应变，在长度尺度上的变化可与磁长度和研究其对狄拉克电子的影响。周期性的应变分布是通过以极端（>10%）应变拉动石墨烯并形成纳米级波纹来实现的，类似于在其边缘拉紧的塑料包装。结合扫描隧道显微镜和原子计算，我们发现，空间振荡应变的结果在一个新的量子化不同于熟悉的朗道量子化在以前的研究中观察到的。我们还发现，石墨烯波纹的特征在于碳-碳键长的巨大变化，直接影响原子之间的电子耦合，在单个波纹中，这可能与两种不同材料一样不同。其结果是一个单一的石墨烯片，有效地作为一个电子超晶格。因此，我们的研究结果也建立了一种新的方法来合成一个有效的二维横向异质结构-通过周期性调制的晶格应变。
2020-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Engineering deterministic, tunable, and reversible folds in graphene with the use of ultrafast laser micro-patterned stretchable polymer substrate
本研究利用超快激光在可拉伸聚合物基底上制造微腔，实现石墨烯单层折叠的确定性、可调谐且可逆控制，为应变敏感器件开发奠定基础。
2025-06-23 cond-mat.mes-hall
Driven-Dissipative Dynamics of Atomic Ensembles in a Resonant Cavity I: Nonequilibrium Phase Diagram and Periodically Modulated Superradiance
研究了拉曼激光非相干泵浦下耦合到坏腔中的两个原子系综（或等价的原子钟）的动力学行为。我们的主要结果是在两个参数-时钟和再泵浦速率之间的失谐的实验装置的非平衡相图。有三个主要阶段-平凡的稳态（阶段I），其中所有原子被最大限度地泵浦，对应于单色超辐射的非平凡稳态（阶段II）和调幅超辐射（阶段III）。相I和II是平均场动力学的不动点，而在大多数相III稳定吸引子是极限环。运动方程具有轴对称性和关于两个时钟互换的$\mathbb{Z}_{2}$对称性。这些对称性中的一个或两个在不同的阶段自发地被打破。平凡的稳态通过超临界Hopf分支导致$\mathbb{Z}_{2}$对称极限环而失去稳定性。非平凡的稳态通过一个亚临界的Hopf分岔负责共存的单色和调幅超辐射。利用Floquet分析，我们证明了$\mathbb{Z}_{2}$ -对称极限环最终会变得不稳定，并通过超临界分叉产生两个$\mathbb{Z}_{2}$ -非对称极限环.上述吸引子中的每一个在从腔辐射的光的功率谱中具有其自己的独特指纹。特别是，第三阶段的极限环会发出频率梳-一系列等距的峰值，其中频率梳的对称性反映了潜在极限环的对称性。对于典型的实验参数，峰之间的间距是几个数量级小于单色超辐射频率，使激光频率高度可调。
2019-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas nlin.CD
