Circular dichroism of magneto-phonon resonance in doped graphene
研究了单层石墨烯中E $_{2g}$声子在高达29 T的磁场中的偏振分辨拉曼散射响应。观察到E $_{2g}$声子仅与基本朗道能级间激发（涉及n=0朗道能级）的杂化，并且仅在圆交叉偏振激发和散射光的两种构型中的一种中观察到这种杂化。磁-声子共振的这种极化各向异性被示出为相对强掺杂的石墨烯样品所固有的，其中载流子浓度对于沉积在SiO $_2$上的石墨烯是典型的。
2012-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical conductivity and resonant states of doped graphene considering next-nearest neighbor interaction
次近邻相互作用（NNN）被包括在掺杂石墨烯的电子光谱和电导率的紧束缚计算中。结果，我们观察到的电导率行为的变化很大，因为费米能和共振峰的位移量不相同。这种效应可以在将石墨烯的最小导电性解释为杂质或缺陷的结果的想法中具有深远的影响。最后，我们还估计了平均自由程和弛豫时间，由于共振杂质散射。
2011-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of biaxial strain on the impurity-induced magnetism in P-doped graphene and N-doped silicene: A first principles study
采用自旋极化密度泛函方法，采用超原胞方法研究了双轴应变对P掺杂石墨烯（P-graphene）和N掺杂硅烯（N-silicene）杂质感生磁性的影响.对三种不同的超晶胞尺寸$4\times 4$、$5\times 5$和$6\times 6$进行计算，以分别模拟三种不同的掺杂剂浓度3.1%、2.0%和1.4%。对于这两个系统，计算的磁矩是1.0 $μ_B$每个杂质原子的三个研究浓度。从电子结构和总能量作为磁化强度的函数的分析，我们表明，描述窄杂质带的电子不稳定性的Stoner型模型解释了P-石墨烯和N-硅烯中$sp$磁性的起源。在双轴应变下，杂质带色散增加，磁矩逐渐减小，在中等应变值下，磁化强度随之崩溃。因此，我们发现，双轴应变诱导磁量子相变在P-石墨烯和N-硅烯。
2020-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic conductivity of doped graphene due to short-range non-symmetric scattering
掺杂石墨烯的电导率被认为是考虑到散射的短程非对称缺陷，当电导率张量的纵向和横向分量出现不同。各向异性电导率张量的计算是基于准经典动力学方程的单极运输的情况下，在低温下。给出了由样品取向和栅电压（即掺杂水平）控制的有效纵向电导率和横向电压。
2010-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Physical origin of satellite in photoemission of doped graphene: An ab-initio GW plus cumulant study
我们计算了悬浮和外延掺杂的石墨烯的光电子能谱使用从头算累积展开的格林函数的基础上GW的自能。我们的结果进行了比较实验和标准GW计算。对于碳化硅衬底上的掺杂石墨烯，我们发现，与早期的计算相反，GW的光谱函数仅不能再现实验卫星特性。然而，从头算GW加上累积量理论结合衬底筛选的准确描述，结果与实验吻合良好，但没有给出等离子体（即，没有满足戴森方程的额外的明确定义的激励）。
2013-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carrier heating and high-order harmonics generation in doped graphene by a strong ac electric field
理论上考虑了掺杂石墨烯中电子（空穴）对交流泵浦的非线性响应，其频率范围在能量弛豫率以上，但在动量和载流子-载流子散射率以下。强交流电场对电子的时间依赖性加热，这在能量平衡方法中描述，导致高次谐波的有效产生。在泵浦功率约为100 kW/cm ^2、室温和浓度约为5 x 10^{11} cm^{-2}的情况下，单层石墨烯将1 mm辐射上转换为三次谐波的效率约为10^{-7}。
2011-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quasi-classical cyclotron resonance of Dirac fermions in highly doped graphene
利用红外磁透射技术研究了高掺杂石墨烯中的回旋共振。与以前的工作，这只集中在量子制度的石墨烯的磁光特性，在这里，我们研究这个系统的准经典响应。我们证明了它具有经典回旋共振的性质，其能量与外加磁场成线性关系，有效回旋质量由费米能级m = E_F/v_F^2的位置确定。
2010-09-15 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
Non-adiabatic Kohn-anomaly in a doped graphene monolayer
我们计算，从第一性原理，E2 g，伽马声子（拉曼G带）的石墨烯的频率，作为电荷掺杂的函数。计算使用i）绝热Born-Oppenheimer近似和ii）含时微扰理论来探索超过该近似的动力学效应。这两种方法提供了非常不同的结果。而绝热声子频率对掺杂的依赖性很弱，动态声子频率则由于Kohn反常而迅速变化。绝热近似被认为在大多数材料中是有效的。在这里，我们表明掺杂的石墨烯是一个壮观的例子，这种近似悲惨地失败了。
2006-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain-Tunable Spin Moment in Ni-Doped Graphene
石墨烯，由于其特殊的性能，是一种有前途的材料，用于纳米技术的应用。在这种情况下，通过引入缺陷和杂质来调节石墨烯基材料和器件的性质的能力可能是非常重要的。本文研究了单轴拉伸应变对置换式Ni杂质（Ni_sub）掺杂石墨烯的电磁性质的影响。我们发现，尽管Ni_sub缺陷在弛豫层中是非磁性的，但单轴应变在系统中诱导了自旋矩。自旋力矩随应变的增加而增加，达到0.3-0.4 μ B/Ni_sub，直至达到约6.5%的临界应变。在这一点上，观察到一个尖锐的过渡到高自旋态（~1.9 μ_B）。这种磁致弹性效应可用于设计基于Ni掺杂石墨烯的应变可调自旋器件。
2011-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Core-level spectra from graphene
我们计算原始和掺杂的独立石墨烯片的核心水平的光谱。详细说明了如何进行计算。虽然原始石墨烯不是金属的，但核心水平光谱呈现出低能量拖尾，这是金属系统的特征。峰形随掺杂水平以特征方式变化。光谱与实验进行了比较，并显示出良好的协议。我们比较两个不同的原始样品和一个掺杂样品。原始样品是具有通过氢嵌入获得的SiC上的准自立式外延石墨烯的样品和具有悬浮的石墨烯片的样品。掺杂的样品是金负载的石墨烯片。金衬底充当受体，因此石墨烯片被p掺杂。
2015-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Active Sites for Oxygen Reduction Reaction on Nitrogen-doped Multilayer Graphene
氮掺杂石墨烯在氧还原反应（ORR）中的活性位点和催化机理已经被广泛研究，但仍然没有定论，部分原因是缺乏可以检测活性位点的实验方法。在这份报告中提出，氮掺杂石墨烯上的活性位点可以通过检查其化学组成变化之前和之后的ORR来确定。基于同步加速器的X射线光电子能谱学分析的三个氮掺杂的多层石墨烯样品显示，氧还原中间体OH（ads），它应该化学连接到活性位点保持在邻近的吡啶氮的碳原子上的ORR后。此外，ORR后大量的OH（ads）连接对应于高催化效率，反之亦然。这些指出，靠近吡啶氮的碳原子是不同的氮掺杂配置中的主要活性位点。
2014-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of the paramagnetic spin susceptibility of doped graphene
在这项工作中，我们提出了一个半解析表达式的自旋分辨动力学密度-密度响应函数的无质量狄拉克费米子内的随机相位近似的温度依赖性。这个结果是至关重要的，以描述相互作用系统的热力学性质。特别是，我们用它来定量预测掺杂石墨烯片的顺磁自旋磁化率。我们发现，在低温下，自旋磁化率的行为类似于$T^{-2}$，这是完全不同的温度依赖性的磁化率在未掺杂的石墨烯片。
2012-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Numerical study of the optical nonlinearity of doped and gapped graphene: From weak to strong field excitation
数值求解半导体布洛赫方程的唯象弛豫时间近似下，我们提取的线性和非线性光学电导率的掺杂石墨烯和带隙石墨烯的激发下，由激光脉冲。详细讨论了二次谐波、三次谐波和克尔效应与掺杂浓度、带隙和电场幅值的关系。对弱电场的数值计算结果与现有的解析微扰公式计算结果一致。对于强电场，当饱和效应很重要时，所有的有效三阶非线性响应系数都表现出很强的场依赖性。
2015-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Finite-temperature Screening and the Specific Heat of Doped Graphene Sheets
在低能量下，掺杂石墨烯片中的电子由无质量狄拉克费米子哈密顿量描述。在这项工作中，我们提出了一个半解析表达式的非相互作用的无质量狄拉克费米子的动力学密度密度线性响应函数（所谓的“林哈德”功能）在有限的温度。这一结果对于描述无质量狄拉克费米子在随机相位近似下的有限温度屏蔽是至关重要的。特别是，我们用它来定量预测掺杂石墨烯片的比热和压缩性。我们发现，在低温下，比热具有通常的正常费米液体的线性温度行为，与一个斜率，这是完全由重整化准粒子速度控制。
2008-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First-principles study on the electronic and transport properties of periodically nitrogen-doped graphene and carbon nanotube superlattices
基于最近关于$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$石墨烯超晶格中存在谷间相互作用的报道，我们利用第一性原理计算研究了周期性氮掺杂石墨烯和碳纳米管纳米结构的电子性质.在这些结构中，氮原子以精确的周期性取代原始六方晶格中六分之一的碳原子，形成石墨烯和碳纳米管的完美$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$超晶格。探索了$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$石墨烯带和碳纳米管的多种纳米结构，并且所有配置都显示出金属和金属行为。利用非平衡格林函数方法结合密度泛函理论计算了$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$石墨烯和碳纳米管超晶格的输运性质。在一定条件下，原始和$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$扶手椅型碳纳米管异质结构的透射光谱表现出量子化行为。
2017-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-linear screening of external charge by doped graphene
我们解决了一个非线性积分方程的静电势在掺杂石墨烯由于外部电荷，所产生的屏蔽石墨烯的$π$的电子带的T-F（TF）模型。特别地，我们研究了石墨烯中的有限平衡载流子密度、非零温度、石墨烯与电介质衬底之间的非零间隙以及能带态密度的非线性的影响。交换和关联相互作用的影响也简要讨论了未掺杂的石墨烯在零温度。非线性的结果进行了比较与线性TF模型和随机相位近似（RPA）内的介质屏蔽模型。此外，从非线性积分方程的解决方案的外部电荷的图像电位进行评估，并比较线性模型的结果。我们已经发现，在掺杂石墨烯的非线性TF模型和RPA模型的结果之间的一般良好的协议，除了弗里德尔振荡在后者的模型。然而，相对较强的非线性效应被发现在TF模型中持续存在，即使在高掺杂密度和大的外部电荷的距离。
2009-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The effect of sublattice symmetry breaking on the electronic properties of a doped graphene
受最近大量实验研究的启发，我们对掺杂石墨烯中亚晶格对称破缺时的准粒子自能和光谱函数进行了微观计算.我们的系统研究是基于多体G $_0$ W方法，建立在无规相位近似和石墨烯的大量狄拉克方程连续模型。我们报告广泛的计算的实部和虚部的准粒子自能在存在的间隙开口。我们也给出了在很宽的电子密度范围内的重狄拉克费米子的谱函数、重正化费米速度和带隙重正化的结果。我们进一步表明，石墨烯中产生的质量在光谱权重中洗掉了等离子体峰。
2009-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Disorder induced lifetime effects in binary disordered systems : a first principles formalism and an application to doped Graphene
本文研究了具有特定缺陷浓度（5%和10%）的石墨烯晶格的导电性能。在石墨烯中存在随机分布的缺陷的情况下，已经使用了由Haydock等人引入的实空间块递归方法。这种基于格林函数的方法被发现比通常的基于倒数的方法，需要人工周期性更强大。在格林函数的框架下，研究了拓扑缺陷和局域缺陷的存在导致的不同共振态。
2017-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear screening and charge redistribution in periodically doped graphene
本文建立周期性掺杂石墨烯中考虑长程二维屏蔽的电子势与浓度理论，将问题归结为非线性积分—微分方程并以低成本算法数值求解。
2024-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negative differential spin conductance in doped zigzag graphene nanoribbons
在局域自旋密度近似下，采用非平衡格林函数方法结合密度泛函理论研究了锯齿形石墨烯纳米带（ZGNRs）中的自旋相关电荷输运.电流-电压曲线显示了对称和非对称ZGNR的不同行为，并且ZGNR边缘上的掺杂可以操纵自旋输运。在对称ZGNR的一边替代掺杂Be原子的特殊情况下，一个自旋电流表现出负微分电阻，而另一个则随偏压单调增加。这种性质可以用来设计自旋振荡器或其他自旋电子学器件。
2012-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vertex renormalization in dc conductivity of doped chiral graphene
石墨烯的显着输运性质不仅来自Dirac类能量色散，而且来自其激发的手性性质，这使得标准半经典玻尔兹曼方法的适用性限制不清楚。在本文中，我们提供了在电子-声子相互作用的情况下，在石墨烯中的输运散射时间的量子推导。通过使用Kubo形式主义，我们明确计算的顶点修正直流电导率保留完整的手征矩阵结构的石墨烯。我们表明，至少在该政权的大化学势的玻尔兹曼图片是合理的，它也是强大的对一个小的子晶格的不等价性，部分破坏的手征性的作用。
2009-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Asymmetric Coulomb Oscillation and Giant Anisotropic Magnetoresistance in Doped Graphene Nanojunctions
我们在这里报告的石墨烯纳米结中的电荷输运行为，其中石墨烯纳米点，具有相对较长的弛豫时间，与铁磁电极接口。随后，我们探讨了在锯齿形石墨烯纳米点（z-GNDs）中替代掺杂过渡金属原子对非共线磁化下电荷输运的影响。只有在z-GNDs中的某些位置处的过渡金属原子的替代掺杂展示了具有高达700%的大隧穿磁阻的自旋过滤效应，使其实际上适合于自旋电子学应用。从静电物理模型内的结区域周围的电场模拟，我们发现，电场强度的值增加，特别是与掺杂的石墨烯纳米点，随着栅极电极和尖端轴之间的间隙从3 nm减小到1 nm。我们的详细分析进一步表明，在石墨烯纳米点中，在掺杂有磁性离子时，具有不同振幅的不对称库仑振荡的开始。电子电导的这种可调谐性可以潜在地用于设计纳米尺度的自旋电子逻辑门。
2018-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Oxygen reduction reactions on pure and nitrogen-doped graphene: a first-principles modeling
基于第一性原理密度泛函理论计算，我们探讨了氧还原反应在原始和氮掺杂石墨烯与不同的氮掺杂量的能量。氧还原的过程比金属催化的反应多一步。计算结果证明，对于轻掺杂石墨烯（约4%的氮）的情况，每个步骤的能垒低于Pt表面上的相同工艺。与金属表面的催化相比，掺杂石墨烯的最大覆盖率较低，并且取决于石墨烯的导电性。讨论了氧负荷和波纹引起的能垒变化。
2011-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Self-aligned graphene field-effect transistors with polyethyleneimine doped source/drain access regions
我们报道了一种采用聚乙烯亚胺旋涂掺杂源极/漏极接入区制造自对准顶栅石墨烯场效应晶体管（GFET）的方法，与未掺杂器件相比，该方法导致接入电阻降低2倍，器件电特性改善2.5倍。Si/SiO $_2$衬底上的GFET具有高达6，300 cm $^2$ /Vs的高载流子迁移率。自对准旋涂掺杂适用于任意衬底上的GFET，如绝缘石英衬底上的GFET的性能提高3倍所证明的，其更适合于射频应用。
2012-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum plasmons with optical-range frequencies in doped few-layer graphene
虽然等离子体振子模式存在于掺杂的石墨烯中，但是通过选通实现的有限的掺杂范围将等离子体振子频率限制在不包括可见光和红外线的范围内。在这里，我们表明，通过使用第一性原理计算，在双层和三层石墨烯中的锂嵌入实现的高水平的掺杂将等离子体频率转移到可见光范围内。为了获得物理上有意义的结果，我们引入了一个修正的影响，等离子体相互作用的真空分离周期性图像的掺杂石墨烯层，透明的边界条件在垂直于层的方向，这代表了一个显着的改进，在早期的作品中采用的精确库仑截止技术。产生的等离子体激元模式是由于局部场效应和材料对外部电磁场的非局部响应，需要完全量子力学处理。我们描述了这些量子等离子体激元的特性，包括色散关系、损耗和场局域化。我们的研究结果指出了一种微调石墨烯和其他二维材料中等离子体频率的策略。
2018-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Feature-rich electronic properties of aluminum-doped graphenes
采用第一性原理计算研究了多轨道杂化富集的铝掺杂石墨烯的电子性质。特征丰富的电子结构表现出准刚性红移的碳产生的能带，铝占主导地位的价带和导带，和许多自由电子在导电狄拉克锥。这直接反映在态密度（DOS）的特殊结构中。Al和碱诱导的高自由载流子密度几乎相同。Al、碱金属和卤素掺杂的石墨烯之间存在着一些重要的差异，如石墨烯的弯曲或平面化，Dirac锥的保留或严重扭曲，原子主导的价带的存在，自由电子或空穴，简并或分裂的自旋相关态，以及DOS中简单或复杂的峰。它们的相似性和差异性主要来自于不同的原子-C键轨道杂化，如原子主导的能带、空间电荷分布和轨道投影态密度。
2016-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Raman G-band splitting in top-doped few-layer graphene
报道了N层石墨烯中拉曼散射随顶层掺杂变化的实验研究。在高掺杂水平下，通过CHF_3等离子体处理，我们观察到双层和4层石墨烯（N偶）的光谱中的$G$带的分裂，而在单层和三层石墨烯（N奇）的情况下分裂是不可见的。不同的行为与不同的电子-声子相互作用有关，这些相互作用在不同的N层石墨烯中以不同的方式受到对称性破缺和费米能级位置的影响。在三层石墨烯中，作为费米能的函数的电子-声子耦合的减弱引起所有区域中心平面内光学声子模式的硬化，如在单层石墨烯中。另一方面，在4层石墨烯中，在G带中观察到两个不同的趋势作为掺杂的函数，表明存在两组不同的电子-声子相互作用，如在双层石墨烯中。
2010-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Doped graphene as tunable electron-phonon coupling material
我们提出了一种新的方法来调整电子-声子耦合（EPC）的石墨烯通过改变电子/空穴掺杂的变形势。我们示出了在高对称点K处的最高光学分支的EPC，由于平均场方法中未考虑的电子-电子相关性，获得了对掺杂水平的强烈依赖性。这种依赖性影响拉曼D和2D线的色散（相对于激光能量）以及多层石墨烯中2D峰的分裂。最后，这种掺杂依赖性打开了通过EPC的外部控制来构造可调谐电子器件的可能性。
2010-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Internal mobility edge in doped graphene: frustration in a renormalized lattice
我们表明，内部本地化迁移率边缘可以出现在费米能周围的石墨烯通过引入杂质的分裂带方案，或通过在晶格中产生空位。边缘出现在光谱的中心，而不是在频带的边缘，与通常的本地化的图片。这一结果的解释表明，二分性质的晶格允许重整化的哈密顿量，和内部的边缘出现，因为在重整化晶格的挫折效应。具有局域态的光谱区域的能量大小与在窄禁带半导体中观察到的能量值相似。
2007-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The intrinsic charge and spin conductivities of doped graphene in the Fermi-Liquid regime
超高流动性石墨烯样品的实验可用性打开了实现和实验研究电子液体的“流体动力学”制度的可能性。在这种情况下，电子-电子碰撞的速率非常高，并且在电子-杂质和电子-声子散射速率上占主导地位，因此被忽略。该系统被带到一个局部准平衡描述的一组光滑变化（在空间和时间）的功能，{ \it即}。密度、速度场和局部温度。在本文中，我们计算的电荷和自旋电导率掺杂石墨烯由于单独的电子-电子相互作用。我们发现，尽管线性低能带色散，石墨烯的行为在很宽的温度范围内作为一个有效的伽利略不变系统：在极限$T \to 0$的电荷电导率发散，而自旋电导率仍然有限。这些结果为用纳维-斯托克斯方程描述石墨烯中的电荷输运奠定了基础。
2015-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene-based modulation-doped superlattice structures
研究了石墨烯基超晶格结构的电子输运性质。提出了一种基于石墨烯的调制掺杂超晶格结构几何形状，其由周期性排列的交替层组成：InAs/石墨烯/GaAs/石墨烯/GaSb。不像调制掺杂的超晶格结构，未掺杂的石墨烯/GaAs/石墨烯结构在升高的温度下显示出相对高的电导率和增强的迁移率，其更稳定并且对温度不太敏感，并且在屏蔽长度尺度上具有鲁棒的电可调谐控制。由于超晶格结构中存在金属（石墨烯）单层，热离子电流密度表现出增强的行为。所提出的超晶格结构可能成为新型宽带能隙量子器件的重要用途。
2011-02-24 cond-mat.mes-hall
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
Nitrogen-Doped Graphene Sheets Grown by Chemical Vapor Deposition: Synthesis and Influence of Nitrogen Impurities on Carrier Transport
通过成功合成n型和p型掺杂的石墨烯，将为实现石墨烯作为纳米电子学中的二维材料的实际应用提供重大进展。然而，仍然缺乏可靠的掺杂和对石墨烯晶格中由电离的施主或受主控制的带电杂质存在下的载流子输运的透彻理解。在这里，我们报告的实验实现少层氮掺杂（N掺杂）石墨烯片的化学气相沉积的有机分子1，3，5-三嗪铜金属催化剂。通过降低生长温度，氮掺杂的原子百分比从2.1%提高到5.6%。随着掺杂浓度的增加，N掺杂石墨烯片表现出从p型到n型的交叉行为，伴随着电子-空穴输运不对称性的强烈增强，表现出掺入的氮杂质的影响。此外，通过对X射线光电子能谱学、拉曼光谱和电学测量数据的分析，我们发现吡啶类和吡咯类N杂质在决定N掺杂石墨烯片中载流子输运行为方面起着重要作用。
2013-10-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Adsorption of molecular oxygen on doped graphene: atomic, electronic and magnetic properties
采用密度泛函理论研究了分子氧在B、N、Al、Si、P、Cr和Mn掺杂石墨烯上的吸附，以阐明O2是否可以改变掺杂石墨烯用于气敏、电子和自旋电子器件的可能性。O2在B和N掺杂的石墨烯上物理吸附，吸附能小，离石墨烯平面的距离远，说明不会发生氧化;在Al、Si、P、Cr和Mn掺杂的石墨烯上观察到化学吸附。X-C（X代表掺杂剂）相对于CC键的较大键长所引起的局部曲率在这种化学吸附中起着非常重要的作用。O2的化学吸附导致掺杂石墨烯的电子结构和局域自旋极化发生剧烈变化，特别是O2在Cr掺杂石墨烯上的化学吸附是反铁磁性的。电子态密度分析表明，氧与掺杂剂杂化的贡献主要来自p或d轨道。自旋密度分析表明，磁化强度主要分布在掺杂原子周围，这可能是造成近藤效应的原因。这些特殊的性质为石墨烯工程领域中控制电子性质和自旋极化提供了一个很好的选择。
2010-04-16 cond-mat.mes-hall
Electron Transfer on Impurity doped Graphene Nanoribbon
采用基于密度泛函理论的非平衡格林函数方法结合第一性原理计算，对扶手椅型边缘石墨烯纳米带（AGNR）掺杂不同杂质后的电子输运性质进行了数值模拟.我们观察到，掺杂的AGNR在电子结构中出现了杂质能级，并且透射函数的量子化被缓和。I-V特性可以从传输函数计算。我们的模拟结果表明，AGNRs掺杂杂质有更高的电导比未掺杂的。
2012-07-24 cond-mat.mes-hall
Single-Particle Tunneling in Doped Graphene-Insulator-Graphene Junctions
从理论上研究了n-和p-掺杂石墨烯之间形成的隧道结的特性。评价在石墨烯的二维电子状态之间流动的单粒子隧道电流（2D-2D隧道效应）。在使两个电极的狄拉克点对准的电压偏置下，产生大的谐振电流峰值。这个峰值的幅度和宽度的计算，并讨论其用于设备。讨论了石墨烯电极的旋转取向和石墨烯的结构完整性的影响。
2011-10-25 cond-mat.mes-hall
Phonons in potassium doped graphene: the effects of electron-phonon interactions, dimensionality and ad-atom ordering
石墨烯声子测量作为电子掺杂的函数，通过添加钾吸附原子。在低掺杂状态下，面内碳G峰随着掺杂的增加而变硬和变窄，类似于经由场效应掺杂的石墨烯中所见的趋势。在高掺杂下，超出场效应可达到的那些，G峰强烈软化和加宽。这被解释为声子自能的动态非绝热重整化。在轻掺杂和重掺杂制度之间的掺杂，我们发现一个强大的不均匀相，其中钾覆盖被隔离成高密度和低密度的区域。1-4层石墨烯的声子能量、线宽和可调谐性非常相似，但与掺杂的块状石墨显著不同。
2011-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of the spontaneous buckling of doped graphene
石墨烯是一种深奥的材料--电子晶体膜的实现。我们研究了自由电子与二维晶体之间的相互作用，发现它对薄膜的弹性结构产生了实质性的影响。对于空穴掺杂膜，特别是，我们预测一个自发屈曲。此外，由于波纹对体积模量的影响，预计弹性波会衰减。这些发现在石墨烯中具有相当大的量级，影响其介观结构和其电阻率，其在空穴和电子掺杂的石墨烯之间具有固有的不对称性。
2009-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-th
Tm-doped fiber laser mode-locked by graphene-polymer composite
利用石墨烯可饱和吸收体实现了1.94μm掺铥光纤激光器的锁模。在6.46MHz频率下，激光输出为3.6ps，能量约为0.4nJ，振幅起伏约为0.5%。这是一种简单、低成本、稳定和方便的激光振荡器，适用于需要人眼安全和低光子能量光源的应用，如传感和生物医学诊断
2012-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electronic structure of heavily-doped graphene: the role of foreign atom states
利用密度泛函理论计算了掺杂原子对石墨烯电子结构的影响。我们证明，随着电荷转移到石墨烯层的增加，原始石墨烯片的能带结构受到很大影响。当Ca原子以CaC $_{6}$化学计量沉积在石墨烯上时，这特别相关。与超导石墨夹层化合物中发生的情况类似，Ca带出现在费米能级。其与C态的杂化在费米能级以下的$π^{*}$带之一中产生强非线性，其能量与石墨烯E $_{2g}$声子频率相当。这种强的非线性，而不是manybody效应，如先前提出的，解释了大的和各向异性的值的表观电子-声子耦合角分辨光电发射测量。
2007-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Residual quantum coherent electron transport in doped graphene leads
针对掺杂石墨烯引线实际输运特性未知的问题，本文通过低温高磁场量子霍尔区实验，发现其电子相位相干性和输运手性在引线边缘显著电荷平衡下仍保留，增进了对该引线特性的理解并助力接触质量改进。
2024-08-30 cond-mat.mes-hall
Tunable Bandgap Opening in the Proposed Structure of Silicon Doped Graphene
介绍了一种特殊的硅杂质掺杂石墨烯的结构，并对其进行了分析。用密度泛函方法计算了该结构的能带结构。利用能带结构计算了基质石墨烯中不同硅位置的能带结构，研究了硅浓度和晶胞几何形状对所提出结构的能带结构的影响。根据DFT计算，化学硅掺杂的石墨烯导致大至2eV的能隙。正如我们将展示的那样，与以前的带隙工程方法相比，这种结构具有显著的优点，包括宽禁带调谐能力和对晶格几何形状的可忽略的依赖性。
2011-02-26 cond-mat.mes-hall
Dynamic conductivity of doped graphene in post-linear response
在线性响应之外，对掺杂石墨烯的带间和带内电导进行了理论研究。在共振近似下，当电场足够强时，确定了感应电流与外电场频率和幅值、石墨烯温度和化学势的新关系.特别地，在任意温度和掺杂情况下，得到了感应电流的饱和和光学透明度随波强增长的非线性增加。与固定强度下带间跃迁的增加相反，带内机制的透射系数随化学势和温度的升高而减小。
2013-08-16 cond-mat.mes-hall
The quasiparticle lifetime in a doped graphene sheet
我们提出了一个计算的准粒子衰变率由于电子-电子相互作用在掺杂的石墨烯片。特别是，我们强调在掺杂的石墨烯片和相应的一个普通的抛物线带二维（2D）电子液体的微扰计算这个量之间的细微差别。在无规相位近似下，光锥附近的动力学过屏蔽产生了一个普适的准粒子寿命，它与二维无质量狄拉克费米子流体周围的介电环境无关。
2014-04-23 cond-mat.mes-hall
Coulomb drag as a measure of trigonal warping in doped graphene
我建议使用两个紧密定位的石墨单层（石墨烯片）之间的库仑阻力的效果，用于实验测量石墨烯中光谱的弱非线性的强度。我认为三角形翘曲作为一个代表性的机制负责的阻力效应。由于石墨烯是相对无缺陷的，我评估的阻力电导率在弹道制度，并发现它是成比例的翘曲强度的四次方。
2007-04-19 cond-mat.mes-hall
Charge Density Wave Phase Transition on the Surface of Electrostatically Doped Multilayer Graphene
我们证明了当费米能级接近石墨烯能带结构布里渊区的M点（也称为范霍夫奇点，态密度发散）时，电子掺杂的多层石墨烯表面发生电荷密度波（CDW）相变。这种CDW相变的发生由静电掺杂的多层石墨烯中的电输运测量和光学测量两者支持。CDW跃迁伴随着石墨烯沟道电阻在T $_m$ = 100 K时的突变，以及拉曼G峰（1580 cm $^{-1}$）的分裂。拉曼G峰的分裂表明面内光学声子支简并度的提升，非简并声子支与石墨烯的晶格重构--CDW相变相关。
2016-10-24 cond-mat.mes-hall
Many-body orbital paramagnetism in doped graphene sheets
当费米能远离狄拉克点时，无相互作用的狄拉克费米子气体的轨道磁化率（OMS）为零。利用图解微扰理论，精确计算了库仑相互作用中一阶无质量狄拉克费米子的OMS，证明它是有限的正的。因此，掺杂的石墨烯片是独特的系统，其中OMS完全由多体效应控制。
2010-04-15 cond-mat.mes-hall
Damping of Terahertz Plasmons in Graphene Coupled with Surface Plasmons in Heavily-Doped Substrate
从理论上研究了太赫兹（THz）频率下石墨烯中的等离子体与重掺杂衬底中表面等离子体的耦合。我们发现，巨大的散射率可以完全衰减等离子体激元，因此适当选择材料和几何参数对于抑制耦合效应并获得石墨烯中的最小阻尼率至关重要。即使掺杂浓度为10^{19} - 10^{20} cm^{-3}，石墨烯和衬底之间的介电层厚度为100 nm，这是具有重掺杂衬底的真实石墨烯样品中的典型值，与声学声子限制的阻尼率相比，阻尼率的增加也不可忽略。研究了阻尼率与波数、石墨烯与衬底和栅极与石墨烯间隔的厚度、衬底掺杂浓度和周围材料的介电常数的关系。结果表明，阻尼率可以大大降低的栅极屏蔽，这抑制了石墨烯等离子体激元到衬底中的场扩展。
2014-01-15 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric Features of Magnetic Doped Graphene Nanoribbons
在室温下研究了磁性杂质Fe和Co掺杂石墨烯纳米带的热电性能。我们报告的能带结构相关的性质，如电导率，载流子的电荷和塞贝克系数的研究。我们用半经典玻尔兹曼方法研究了其热电性质。利用考虑Hubbard相互作用的密度泛函理论计算了掺杂纳米带的电子能带结构。在这项工作中，我们比较了不同类型的纳米带和它们的热电功能的存在和不存在的磁性杂质，并讨论杂质和纳米带的边缘之间的距离的重要性。
2019-03-09 cond-mat.mes-hall
Ultra-sharp lateral $p\text{-}n$ junctions in modulation-doped graphene
我们证明了超尖锐（${\lesssim}\,10\text{ nm}$）横向$p\text{-}n$结的石墨烯使用电子输运，扫描隧道显微镜，和第一性原理计算。$p\text{-}n$结位于石墨烯片的差分掺杂区域之间的边界处，其中一侧是本征的，而另一侧是通过靠近跨越薄绝缘阻挡层的$α$ $_3$薄片而被电荷掺杂的。我们提取$p\text{-}n$结对器件电阻的贡献，以在结宽度上设置边界。当本征区和掺杂区之间的边界由位于距石墨烯2 nm处的$α$ -RuCl $_3$的解理结晶边缘限定时，我们实现了超尖锐结。石墨烯、六方氮化硼和$α$ $_3$的异质结构中的扫描隧道光谱显示出在亚10 nm长度尺度上的潜在变化。第一性原理计算揭示了石墨烯的电荷掺杂在距离$α$ $_3$薄片边缘仅几纳米的范围内急剧衰减。
2022-05-31 cond-mat.mes-hall
Lithium doped graphene as spintronic devices
产生自旋电子器件一直是纳米科学的目标。我们利用密度泛函理论确定了单层和双层锂掺杂石墨烯纳米片的磁相。我们已经介绍了石墨烯薄片作为单分子磁体，自旋开/关开关和自旋电子存储器件。为了实现这一目标，在掺杂剂和第二层的存在下，吸附能，自旋极化，电子间隙，磁性和自旋极化状态的鲁棒性进行了研究。我们发现，对于两层不同尺寸的双层自组装膜，最高占据分子轨道和最低未占据分子轨道在层间发生了切换。基于双层石墨烯SMM中分子轨道的这种切换，可以实现自旋开/关开关和自旋电子存储器件。
2015-12-08 cond-mat.mes-hall
Ballistic transport properties in pristine-doped-pristine graphene junctions
我们研究了位于两个干净的石墨烯引线之间的具有构型平均杂质的单层石墨烯中的弹道电子输运。结果表明，电子的透射率强烈地依赖于杂质的浓度和入射能量。反过来，使用Landauer形式主义计算的电导显示出类似的行为，在实验工作中发现的作为施加电压的函数的不同浓度的杂质在低温的限制。在零偏压的极限下，电导出现一个极小值，当杂质浓度较高时，电导降至零。这些结果对于探索电子在掺杂石墨烯中的隧穿机制具有重要意义。
2014-05-27 cond-mat.mes-hall
Anisotropic optical conductivity and electron-hole asymmetry in doped monolayer graphene in the presence of the Rashba coupling
在这项研究中，取代掺杂的石墨烯的光学电导率的存在下的Rashba自旋轨道耦合（RSOC）进行了研究。在相干势近似（CPA）下进行了计算.目前的研究结果表明，增加RSOC强度的光学电导率增加。同时，我们还观察到能带能量的各向异性导致了单层石墨烯的各向异性光学电导率（AOC）。这种各向异性电导率的符号和幅度被证明是由外部场频率控制。研究还表明，Rashba相互作用导致单层石墨烯中的电子-空穴不对称性。
2013-11-28 cond-mat.mes-hall
