Terahertz ratchet effects in graphene with a lateral superlattice
对太赫兹交变电场激发下石墨烯侧向超晶格的棘轮效应进行了实验和理论研究。沉积在单层石墨烯顶部上的横向超晶格通过具有不同宽度和间距的周期性重复的金属条或通过叉指状梳状双光栅栅(DGG)结构形成。我们表明,棘轮光电流太赫兹辐射激发和敏感的辐射偏振态可以有效地控制通过狄拉克点驱动系统的背栅,以及通过施加不相等的电压的DGG子光栅的横向不对称性变化。棘轮光电流包括塞贝克热棘轮效应以及对驱动电磁力的相应极化敏感的“线性”和“圆形”棘轮效应。考虑到计算的潜在的配置文件和近场作用于石墨烯中的载流子的电子和等离子体棘轮的实验数据进行了分析。我们表明,光电流的产生是基于一个空间周期性的面内电位和空间调制的光,由于近场效应的光衍射的组合作用。
2015-10-27 cond-mat.mes-hall
Terahertz and gigahertz magneto-ratchets in graphene-based 2D metamaterials
University of Regensburg(雷根斯堡大学);Université de Montpellier, CNRS(蒙彼利埃大学,法国国家科学研究中心);Johannes Gutenberg-University Mainz(约翰内斯·古腾堡美因茨大学);V. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, National Academy of Science(V.拉什卡廖夫半导体物理研究所,乌克兰国家科学院)
研究通过石墨烯基二维超材料观察到磁力矩效应,发现太赫兹/吉赫兹激发导致磁振荡幅度显著超过零磁场下的力矩电流,与肖特基-德哈斯效应相关,并检测到由回旋共振和电子自旋共振引起的共振力矩电流。
2024-07-22 cond-mat.mes-hall
Terahertz ratchet in graphene 2D metamaterial formed by a patterned gate with an antidot arrayd
University of Regensburg(雷根斯堡大学);National Cheng Kung University(国立成功大学);National Institute for Materials Science(国立材料研究所)
研究通过图案化栅极与抗点阵列在石墨烯二维超材料中观察到太赫兹诱导的马车效应,通过电势和辐射电场的相互作用调控马车电流方向和大小。
2024-02-06 cond-mat.mes-hall
Switching spin filling sequence in a bilayer graphene quantum dot through trigonal warping
通过电门控操纵三角畸变效应,在双层石墨烯量子点中实现了可切换的电子壳层结构和自旋填充顺序,展示了电学控制自旋自由度的可能性。
2025-01-13 cond-mat.mes-hall
Cyclotron- and magnetoplasmon resonances in bilayer graphene ratchets
我们报告了一个可调的-由磁场和栅极电压-转换太赫兹辐射到直流电流在空间调制的双层石墨烯。我们的实验表明,潜在的物理是与所谓的棘轮效应。我们的主要发现是直接观察到的尖锐的回旋共振的光电流和演示的两个效果所造成的电子-电子相互作用:由于远程库仑耦合和部分抑制其二次谐波的共振的等离子体分裂由于快速粒子间碰撞。我们发展了一个理论,完全符合我们的数据。我们认为,棘轮电流产生的非理想电子液体的流体动力学制度。
2022-08-17 cond-mat.mes-hall
Invariant expansion for the trigonal band structure of graphene
我们提出了一个对称性分析的三角形能带结构的石墨烯,阐明了基本的基函数的转换特性和时间反演不变性的关键作用。群论是用来推导出一个不变的扩展的哈密顿量的电子状态附近的石墨烯布里渊区的K点。除了产生的特征k-线性色散和高阶校正,它,这种方法能够系统地纳入所产生的外部电场和磁场,应变,自旋轨道耦合到任何所需的顺序。几个新的贡献被发现,除了复制以前得到的紧束缚计算的结果。这些新条款的物理后果进行了讨论。
2010-12-15 cond-mat.mes-hall
Anisotropic resistivity of the monolayer graphene in the trigonal warping and connected Fermi curve regimes
在本研究中,单层石墨烯的各向异性电阻率已经得到了超过狄拉克点近似的半经典制度。特别是,详细的调查上的费米能量的电导率的依赖。在低能量下,在狄拉克点附近,单层石墨烯的能带能量在费米能级处是各向同性的。同时,在中等费米能量下,各向异性效应,如三角翘曲,被认为是各向异性电阻率的起源。然而,除了带各向异性,还存在由散射矩阵引入的各向异性电阻率的其他来源。在高能量下,结果表明,带的各向异性是不太有效的散射矩阵所产生的各向异性。在中能区和高能区,存在两个不同的电阻率区域,分别对应于三角弯曲和连接费米曲线。
2014-08-30 cond-mat.mes-hall
Trigonal warping and anisotropic band splitting in monolayer graphene due to Rashba spin-orbit coupling
研究了Rashba自旋轨道耦合作用下单层石墨烯的电子能带结构。我们表明,如果Rashba自旋轨道耦合是强于内在的自旋轨道耦合,低能量带进行三角翘曲变形和小于Lifshitz能量的能量,费米圈分裂成单独的部分。这种效应与低能量下双层石墨烯中发生的情况非常相似。我们讨论了可能的实验意义,如三倍增加的最小电导率为低电子密度,波数依赖的能带分裂和自旋极化结构。我们的理论预测与最近的实验结果是一致的。
2010-05-28 cond-mat.mes-hall
Cyclotron resonance of the magnetic ratchet effect and second harmonic generation in bilayer graphene
我们模拟了双层石墨烯中的磁棘轮效应,其中在稳定的面内磁场和反转对称性破缺的存在下,由频率为$ω$的交流电场产生直流电流。在双层石墨烯中,棘轮效应是可调的外部金属栅极,打破反转对称。对于零面内磁场,我们表明,三角形翘曲和反转对称性破缺能够产生一个大的直流谷电流,但不是一个非零的总直流充电电流。对于倾斜磁场中的磁棘轮,垂直场分量引起频率为$ω_c$的回旋运动,并且我们发现直流电流在$ω_c = ω$处显示回旋共振,尽管电流中的此峰值实际上小于其在$ω_c = 0$处的值。然而,二次谐波的产生被$ω_c = ω$和$ω_c = 2ω$处的共振大大增强,对于$ω_c = 2ω$和$ω_c = 2ω$,电流通常比$ω_c = 0$处大得多。
2018-02-20 cond-mat.mes-hall
Magnetic ratchet effect in bilayer graphene
我们考虑了双层石墨烯中平面内磁场对电子的轨道效应,推导出线性场对低能量哈密顿量的贡献,所述低能量哈密顿量来自于存在偏斜层间耦合或层间电位不对称,后者可通过外部金属栅极来调谐。为了说明这些条款的相关性,我们考虑棘轮效应,其中直流电流的结果,从应用程序的交变电场中存在的平面内磁场和反转对称性破缺。通过与最近单层石墨烯的实验观察结果的比较[C.德雷克斯勒等人,Nature Nanotech. 8,104(2013)],我们估计双层石墨烯中的效应可以比单层中的效应大两个数量级,说明双层是用于实现依赖于反转对称性破缺的光电效应的理想材料。
2016-06-27 cond-mat.mes-hall
Stability of zero-mode Landau levels in bilayer graphene against disorder in the presence of the trigonal warping
研究了在三角弯曲存在下双层石墨烯中零能朗道能级对抗手征对称无序的稳定性。基于紧束缚晶格模型与键无序相关的几个晶格常数,它表明,在四个朗道能级每个自旋和每个谷,两个朗道能级表现出异常的尖锐性,在没有三角翘曲,而其他两个被加宽,产生分裂峰的状态密度。这可以归因于每个谷中的总手性为+2或-2的事实,即使在存在由于无序引起的谷内散射的情况下,其也在拓扑上受到保护。
2013-12-09 cond-mat.mes-hall
Ratchet effect in spatially modulated bilayer graphene: Signature of hydrodynamic transport
我们报告观察棘轮效应-产生直接电流响应外部太赫兹(THz)辐射-在双层石墨烯,其中反转对称性被打破的不对称的双光栅栅电位。作为一个中心的结果,我们表明,在高温下,$T = 150~\textrm{K}$,棘轮电流在高频$ \propto 1/ω^2$减少,而在低温下,$T = 4.2~\textrm{K}$,频率依赖性变得更强$\propto 1/ω^6$。理论表明,棘轮电流的频率依赖性对电子-杂质散射率和电子-电子散射率的比值非常敏感。该理论预测的依赖性$1/ω^6$是实现在流体动力学制度,当电子-电子散射占主导地位,而$1/ω^2$是特定的漂移扩散近似。因此,我们的实验观察到一个非常强的频率依赖性揭示了流体动力学制度的出现。
2021-11-17 cond-mat.mes-hall
Relativistic graphene ratchet on semidisk Galton board
使用广泛的蒙特卡罗模拟,我们研究了数值和分析的光电效应,或棘轮,定向电子输运诱导的微波辐射上的半圆盘高尔顿板的反量子点在石墨烯。通常的二维电子气(2DEG)和石墨烯中的电子之间的比较表明,棘轮电流在非常低的温度下是相当的。然而,石墨烯中的大的平均自由程应该允许在室温下具有强的棘轮传输。此外,在石墨烯中,即使对于非偏振辐射也会出现棘轮传输。这些特性为基于室温石墨烯的微波和太赫兹辐射的灵敏光电探测器开辟了有希望的可能性。
2010-11-17 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Quasiparticle interference patterns in bilayer graphene with trigonal warping
我们计算的准粒子干涉图案的形式在双层石墨烯内的低能量的描述,考虑到微扰的三角翘曲条款。我们引入了四种不同类型的杂质局域化的A和B子晶格的第一和第二层,我们得到封闭形式的解析表达式,在实空间和傅立叶空间的振荡修正产生的杂质的局域态密度。最后,我们将我们的研究结果与arXiv:2104.10620最近的实验和半分析T矩阵结果进行了比较,我们发现我们的研究结果与以前的结果以及实验数据之间有很好的一致性。
2021-05-03 cond-mat.mes-hall
Perfect transmission at oblique incidence by trigonal warping in graphene P-N junctions
我们发展了紧束缚模型的模式匹配技术来描述电子在石墨烯pn结中的输运。这种方法的简单性的传统模式匹配技术的低能连续模型和紧束缚模型在很宽的能量范围内的准确性。它进一步揭示了尖锐pn结上的一个有趣现象:众所周知的克莱因隧穿消失(即,完美的传输),在垂直入射和外观的完美的传输在斜入射由于三角扭曲的能量超过线性狄拉克制度。我们表明,这种现象产生的广义赝自旋在紧束缚模型中的守恒。我们希望这种效应可以在石墨烯和其他狄拉克费米子系统中实验观察到,例如三维拓扑绝缘体的表面。
2018-01-26 cond-mat.mes-hall
Role of the trigonal warping on the minimal conductivity of bilayer graphene
使用重新制定的久保公式,我们计算了双层石墨烯的零能量最小电导率,同时考虑到小但有限的三角形翘曲。我们发现,导电性与三角翘曲的强度无关,它是没有三角翘曲的导电性的三倍,是单层石墨烯的六倍。虽然在布里渊区的山谷周围的色散关系的三角形翘曲是有效的,只有低能量的激发,我们的结果表明,它的作用不能忽视的零能量最小电导率。
2007-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Strain impacts on commensurate bilayer graphene superlattices: distorted trigonal warping, emergence of bandgap and direct-indirect bandgap transition
由于低维度,石墨烯膜的受控堆叠及其电子性质容易受到包括应变在内的环境变化的影响。应变引起的电子性质的改变,如带隙的出现和调制,关键取决于石墨烯薄膜的堆叠。然而,迄今为止,只有应变对Bernal和AA堆叠的双层石墨烯的电子性质的影响在理论研究中得到了广泛的研究。利用密度泛函理论和紧束缚计算方法,研究了亚晶格交换宇称下平面应变对两种不同类型的偶/奇对称扭曲双层石墨烯(TBG)的影响.我们发现,当施加等双轴拉伸应变时,SE奇数TBG保持无带隙,而SE偶数TBG的带隙增加。此外,我们观察到,对于非常大的混合应变,两个调查TBG超结构表现出直接-间接带隙转变。
2018-09-23 cond-mat.mes-hall
Shell Filling and Trigonal Warping in Graphene Quantum Dots
通过双层石墨烯中的少电子圆形量子点的输运测量显示了四组、八组和十二组的电导共振的聚束。这与双层石墨烯中的自旋和谷简并性以及三角形翘曲引起的额外三重“minivalley简并性”一致。对于小的电子数,意味着一个小的点的大小和一个小的位移场,一个二维的s-然后一个p-壳层依次填充有四个和八个电子,分别。当电子数大于12时,随着量子点尺寸和位移场的增大,单粒子基态演化为三重简并小谷基态。在我们的测量中观察到这些制度之间的过渡,可以通过能带结构计算来描述。在磁场中的测量证实了Hund关于量子点能级自旋填充的第二规则,强调了交换相互作用效应的重要性。
2021-04-12 cond-mat.mes-hall
Trigonal Quasicrystalline States in $30^\circ$ Rotated Double Moiré Superlattices
我们研究了双莫尔超晶格的晶格构型和电子结构,该超晶格由石墨烯层和另外两层以使得两个六边形莫尔图案以十二方准晶构型排列的方式封装而成。我们表明,有0和4之间的这种配置取决于石墨烯和封装层之间的晶格失配。然后,我们揭示了共振相互作用,这是不同于传统的2-,3-,4-波混合的莫尔超晶格,汇集在一起,并杂交12个退化布洛赫态的单层石墨烯。由于波矢的对称性,这些态不完全满足十二方准晶的旋转对称性。相反,它们的波函数在更接近石墨烯的电荷中性点的能量下表现出缺乏反转对称性的三角准晶有序。
2021-02-25 cond-mat.mes-hall
Trigonal Warping, Satellite Dirac Points and Multiple Field Tuned Topological Transitions in Twisted Double Bilayer Graphene
通过改变垂直于石墨烯层平面的电场,可以通过两个连续的拓扑跃迁来调节扭曲双层石墨烯中低能带的谷陈数,其中直接带隙关闭.陈数变化为-3和+1的两个跃迁可以解释为,由于三角弯曲的存在,在莫尔布里渊区的中心狄拉克锥周围形成了三个卫星狄拉克点。卫星锥具有与中心狄拉克锥相反的手性。考虑到重叠的能带的能量,这导致金属态,我们构建的间接带隙和异常谷霍尔电导率方面的系统的实验观察到的相图。我们发现,虽然大部分的中间相成为金属,有一个狭窄的参数制度,通过三个绝缘相与不同的量子化谷霍尔电导率的过渡可以看到。我们系统地研究了模型参数的变化对系统相图的影响,揭示了粒子-空穴不对称性和三角翘曲在构建相图中的重要性。我们还研究了层间隧穿的变化对相图的影响。
2020-10-13 cond-mat.mes-hall
Trigonal Warping in Bilayer Graphene: Energy versus Entanglement Spectrum
我们提出了一个主要的分析研究的纠缠光谱的Bernal堆叠的石墨烯双层的存在下,三角形弯曲的能量谱。在追踪一层时,纠缠谱显示出与石墨烯单层的能谱的定性几何差异。然而,拓扑数量,如贝里相位类型的贡献陈数同意。后者的分析不仅涉及纠缠哈密顿量的本征值,但它的本征向量。我们还讨论了追踪其它子格所得到的纠缠谱。作为我们分析的技术基础,我们提供了封闭的解析表达式,在整个布里渊区的双层石墨烯的完整本征系统的三角弯曲光谱。
2016-03-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Influence of trigonal warping on interference effects in bilayer graphene
双层石墨烯(两个根据Bernal堆叠排列的耦合石墨单层)是具有不同于单层材料中的Dirac谱的独特电子谱的二维无带隙半导体。特别地,由于三角弯曲,每个谷中的电子费米线具有强p -> -p不对称性,这抑制了弱的局域化效应。我们表明,在双层石墨烯的弱本地化可能只存在于设备中具有明显的谷间散射,我们评估相应的磁阻。
2007-05-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Terahertz spin ratchet effect in magnetic metamaterials
研究在Co/Pt磁性反点超材料中揭示太赫兹自旋棘轮与三角光电流的微观起源,并解释二者磁滞宽度差异。
2023-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic spectrum of trigonally warped bilayer graphene - semiclassical analysis, zero modes, and topological winding numbers
我们研究了双层石墨烯在存在各种堆叠缺陷(如平移或旋转失配)的情况下能谱中的精细结构。这个精细结构由四个狄拉克点组成,这些点由于不匹配而远离其原始位置,并最终以各种方式合并。不同类型的合并中描述的拓扑不变量(绕组数),确定的朗道级频谱中存在的磁场以及简并的水平。朗道能级谱在很宽的参数范围内,很好地描述了一个半经典的处理,使拓扑缠绕数。然而,后者需要重新定义在零能量的高磁场的限制,以及在鞍点附近的零场色散关系。
2013-10-19 cond-mat.mes-hall
Graphene on incommensurate substrates: trigonal warping and emerging Dirac cone replicas with halved group velocity
石墨烯附着在晶格稍微不匹配的表面上,例如六方氮化硼(hBN)或Ir(111),产生了狄拉克费米子的亚晶格破缺势的复杂景观。而在狄拉克点的间隙打开完美的晶格匹配的石墨烯上hBN,我们表明,小晶格不稳定性防止打开这个间隙,而是导致一个重正化狄拉克色散与三角翘曲。这种弯曲破坏了单个谷中的有效时间反演对称性。在此之上,产生了一组新的无质量狄拉克费米子,其特征在于群速度是原始石墨烯的一半。
2011-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Determination of the trigonal warping orientation in Bernal-stacked bilayer graphene via scanning tunneling microscopy
多层(N $\geq$ 2)石墨烯膜和石墨中低能电子态在K点附近存在强三角翘曲。它是负责的现象,如Lifshitz转变和各向异性弹道输运。然而,三角翘曲相对于布里渊区中心的绝对取向还没有达成一致。在这里,我们使用准粒子散射实验上的门控双层石墨烯/六方氮化硼异质结来解决这个分歧。我们比较傅立叶变换的散射干涉图获得在各种能量远离电荷中性点与紧束缚为基础的联合态密度模拟。这种比较能够明确确定双层石墨烯低能态的三角形翘曲取向。我们的实验技术是有前途的准直接研究的精细功能的能带结构的门控二维材料,如拓扑结构的转变,层间杂化,和莫尔迷你带。
2020-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Proximity-Induced Spin-Orbit Torque in Graphene on a Trigonal CrSBr Monolayer
Institute of Physics, Pavol Jozef Šafárik University in Košice(科希策帕沃尔·约瑟夫·沙法里克大学物理研究所);Institute of Experimental Physics, Slovak Academy of Sciences(斯洛伐克科学院实验物理研究所)
研究揭示了石墨烯/CrSBr异质结构中近程诱导的自旋轨道扭矩机制,为室温二维自旋电子学提供了新平台。
2025-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The structure and magnetism of graphone
石墨烯是一种半氢化的石墨烯。首先将石墨烯的结构描述为氢原子在石墨烯上的三角吸附。然而,我们发现三角吸附是不稳定的。我们提出了一个插图详细解释如何三角形吸附几何演变成一个矩形吸附几何。我们通过计算中间几何的自旋极化来检验几何演化过程中磁性的变化。证明并阐明了氢原子在石墨烯上的矩形吸附是石墨烯最稳定的几何构型,石墨烯实际上是反铁磁的。
2014-02-18 cond-mat.mes-hall
Diffraction catastrophes and semiclassical quantum mechanics for Veselago lensing in graphene
我们研究了三角形翘曲对石墨烯n-p结电子聚焦的影响。我们发现,完美的聚焦,这是预测无质量狄拉克费米子,只保留一个特定的样品取向。在一般情况下,三角形翘曲导致尖焦散的形成,石墨烯的两个谷的焦点位置不同。我们开发了一个半经典理论来计算这些位置,并找到了很好的协议与紧束缚模拟。考虑到透射率是势能强度的函数,我们发现三角弯曲将单个狄拉克峰分裂成两个不同的峰,导致谷极化。我们得到的传输曲线从紧束缚模拟,并发现它们是在非常好的协议与台球模型,采用三角翘曲的结果。此外,我们的半经典理论准确地预测了透射最大值的位置和峰宽的标度。我们的半经典分析可以很容易地进行到其他狄拉克材料,通常有不同的费米表面扭曲。
2017-03-26 cond-mat.mes-hall
Giant ratchet magneto-photocurrent in graphene lateral superlattices
本文报道了在具有横向双光栅顶栅(DGG)超晶格的石墨烯中观察到的磁量子棘轮效应。我们发现,太赫兹棘轮电流表现出符号交变磁振荡由于Shubnikov-de Haas效应。与零磁场下的棘轮效应相比,这些振荡的幅度大大增强。电流的方向由横向不对称性决定,横向不对称性可以通过改变DGG中的栅极电位来控制。我们还研究了太赫兹电场的取向(线偏振)和辐射螺旋(圆偏振)的棘轮电流的依赖关系。值得注意的是,在后一种情况下,从右到左圆偏振辐射的切换导致光电流方向的反转。我们证明,我们的大部分观察可以很好地拟合的漂移扩散近似的基础上的玻尔兹曼动力学方程的朗道量子化完全编码的振荡的状态密度。
2020-04-09 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Graphene Nanoribbon and Graphene Nanodisk
我们研究了具有闭合边缘的石墨烯衍生物的电子性质。它们是有限长度的石墨烯纳米带和石墨烯纳米盘。虽然所有的无限长锯齿形纳米带都是金属的,但在有限长锯齿形纳米带中没有发现金属态。我们还研究了六边形,平行四边形和三角形的锯齿形或扶手椅边缘的纳米盘。除了三角形锯齿形纳米盘外,在这些纳米盘中也没有发现金属态。有趣的是,我们可以通过改变三角锯齿形纳米盘的尺寸来任意设计金属态的简并度。
2007-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Properties of Gated Bilayer Graphene Quantum Dots with Trigonal Warping
本研究基于原子级紧束缚模型和Bethe-Salpeter方程,分析了三角翘曲对门控双层石墨烯量子点光学性质的影响,预测了浅限制势下由三个微谷态构成的简并亮激子态。
2024-05-15 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
Trigonal warping, pseudodiffusive transport, and finite-system version of the Lifshitz transition in magnetoconductance of bilayer-graphene Corbino disks
利用角动量空间中的转移矩阵,研究了Corbino几何中三角形翘曲对弹道双层石墨烯的磁输运和标度特性的影响.虽然在电荷中性点和零磁场的电导率表现出一个参数的缩放,散粒噪声特性,量化的Fano因子$\mathcal{F}$和第三电荷转移累积量$\mathcal{R}$,保持伪扩散。这表明双层石墨烯中的伪扩散输运状态与电导率的普适值无关,但可以通过更高的电荷转移累积量来识别。对于具有较大半径比的Corbino盘,导电性被三角翘曲抑制,主要是因为对称性降低放大了对应于角动量本征值$\pm{}2\hbar$的正常模式的后向散射。弱磁场增强了电导率,在交叉场$B_L=\frac{4}{3}\sqrt{3}\,({\hbar}/{e})\,t't_\perp\!\left[{t_0^2a(R_{\rm o}-R_{\rm i})}\right]^{-1}$附近达到最大值,其中$t_0$($t_\perp$)是最近邻层内(间)跳跃积分,$t'$是偏斜层间跳跃积分,$R_{\rm o}$($R_{\rm i}$)是外(内)盘半径。对于磁场$B\gtrsim{}B_L$,我们观察到准周期电导振荡,其特征在于由递减的平均值$\langleσ\rangle-σ_0\propto{}B_L/B$,其中$σ_0=(8/π)\,e^2/h$。电导率,以及较高的电荷转移累积量,示出与$\sqrt{B/B_L}$成…
2016-02-02 cond-mat.mes-hall
Skew scattering and ratchet effect in photonic graphene
本文理论上研究了光子石墨烯中由三角形缺陷引起的斜散射,证明其产生棘轮效应,并通过数值求解薛定谔方程揭示微观机制,实现噪声初始条件下的单向通量。
2024-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Efficient semiclassical approximation for bound states in graphene in magnetic field with a small trigonal warping correction
本文研究磁场中石墨烯高能束缚态在微小三角翘曲修正下的半经典近似,发现渐近谱因对称性保持不变,但渐近本征函数受显著影响并破坏对称性,同时提出高效易实现的显式渐近解构造方法。
2024-06-10 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Ratchet effects in two-dimensional systems with a lateral periodic potential
从理论上研究了具有周期性非中心对称侧势的石墨烯中辐射诱导的棘轮电流。在正常入射下产生的棘轮电流被证明是由两个贡献,其中之一是偏振无关的和成比例的能量弛豫时间,和另一个单独控制的弹性散射过程和敏感的辐射的线性和圆偏振。两个现实的机制,电子散射在石墨烯被认为是。对于短程缺陷,棘轮电流是螺旋度相关的,但独立的线性极化的方向。对于库仑杂质散射,棘轮电流是禁止的辐射线极化在垂直于横向电位调制方向的平面。为了比较,棘轮电流在量子阱与横向超晶格计算在低温下与津贴的依赖性的动量弛豫时间对电子能量。
2012-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear intensity dependence of ratchet currents induced by terahertz laser radiation in bilayer graphene with asymmetric periodic grating gates
University of Regensburg(雷根斯堡大学);CENTERA Laboratories, Institute of High Pressure Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院高压物理研究所 CENTERA 实验室);Ioffe Institute(约费研究所);National Institute for Materials Science(日本国立材料研究所)
研究双层石墨烯中非线性强度依赖的射频电流,通过双格栅门结构实现,探讨了光电流的非线性特性及其与温度的关系,展示了其作为射频探测器的应用潜力。
2023-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological phase transition from trigonal warping in van der Waals multilayers
在三角晶格范德瓦尔斯多层膜中,由于层间跳跃,普遍存在三角翘曲。我们从理论上研究了三角弯曲对不同拓扑相的影响,如量子反常霍尔效应(QAHE)和量子谷霍尔效应(QVHE)。以Bernal堆叠的双层石墨烯为例,我们发现在大的交换场和/或层间电势差下,三角形翘曲通过在远离高对称点的动量处诱导额外的带反转点,在QAHE的形成中起着至关重要的作用。三角翘曲的存在收缩了QAHE和QVHE的相空间,导致出现谷极化QAHE,其具有从$ \mathcal{C}=-7 $到$ 7 $的高陈数。这些结果表明,当动量远离高对称点的布洛赫态参与时,泛三角弯曲可能起重要作用。
2016-12-28 cond-mat.mes-hall
Lifshitz transition and thermoelectric properties of bilayer graphene
本文研究了在有效哈密顿量中引入三角弯曲项时弹道双层石墨烯的热电性质。我们发现,在亚开尔文温度下的长度为$L>10\,μ$ m的介观样品中,塞贝克系数和洛伦兹数都显示出异常(额外的最大值和最小值,分别),当电化学电势接近Lifshitz能量时,这可以归因于体密度状态中的范霍夫奇异性的存在。在更高的温度下,反常现象消失了,但是表征塞贝克系数剩余最大值的可测量量仍然揭示了无质量狄拉克费米子的存在,并使确定三角弯曲强度成为可能。热电优值($ZT$)的行为进行了讨论。
2018-02-28 cond-mat.mes-hall
Valley separation via trigonal warping
单层石墨烯包含两个不等价的局部最小值,谷,位于布里渊区中的$K$和$K'$。人们对使用这两个谷作为信息处理的双峰产生了相当大的兴趣。在这里,我提出了一种方法来解决谷电流空间,仅使用一个弱磁场。由于谷的三角形翘曲,空间偏移出现在引导中心坐标中,并且由于准直而被强烈增强。这可以用来在空间上分离谷态。根据目前的实验装置,空间分离是可能的密度在目前的实验范围内。使用数值模拟,我证明了谷状态的空间分离。
2020-05-30 cond-mat.mes-hall
Orbital magnetic ratchet effect
理论上考虑了磁棘轮--具有叠加非中心对称铁磁光栅的二维系统。结果表明,由于周期性磁场的纯轨道效应,辐射激发导致二维载流子定向运动。研究了基于拓扑绝缘体、石墨烯和半导体异质结构等二维体系的磁棘轮。详细研究了在空间振荡洛伦兹力作用下,载流子辐射加热和辐射电场加速产生电流的机理。计算了对线极化面取向和辐射螺旋度敏感的电流。它表明,磁棘轮电流的频率依赖性是由占主导地位的弹性散射机制的二维载体和不同的线性和抛物线的能量色散的系统。
2014-07-17 cond-mat.mes-hall
Valley polarized electronic beam splitting in graphene
我们展示了如何在掺杂石墨烯的三角翘曲效应可以用来产生充分的谷极化电流。我们提出了一个设备,作为一个分束器和这些电子电流的准直器。通过二维光子晶体的光学类比,证明了这一结果。
2007-10-04 cond-mat.mes-hall
Circular THz ratchets in a 2D-modulated Dirac system
University of Regensburg(雷根斯堡大学);National Institute for Materials Science(物质材料研究机构)
研究通过太赫兹激光在特定设计的二维超材料中观察到环形马蹄效应,利用周期性驱动和空间不对称性将交流功率转换为直流电流,其方向随辐射手性切换,展示了在室温下2.54 THz频率下的可控调制。
2024-02-27 cond-mat.mes-hall
Valley and Spin Polarized States in Bernal Bilayer Graphene
通过包含三角翘曲项的电子色散模型,研究了Bernal双层石墨烯在密度和位移场变化下的自旋与谷极化态,发现三角翘曲会导致低掺杂下出现多数与少数载流子共存的部分极化态,修正了以往完全极化的结论。
2025-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dirac Fermions in Graphene Nanodisk and Graphene Corner: Texture of Vortices with Unusual Winding Number
基于石墨烯的狄拉克理论,我们分析了三角形锯齿形纳米盘和角的零能扇区。零能量状态被示出为索引的边缘动量和分组根据不可约表示的三角对称群$C_{3v}$。波函数被明确地构造为围绕K或K'点的全纯或反全纯函数。每个零能量模式是手征边缘模式。我们发现了一种磁涡旋结构。有趣的是,在属于$E$(双重态)表象的状态中出现了缠绕数为$2$的涡旋。这种漩涡的实现是非常罕见的。
2010-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric properties of magic angle twisted bilayer graphene-superconductor hetero-junction: effect of valley polarization and trigonal warping
Institute of Physics(印度物理研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);The University of Tokyo(东京大学)
本研究理论计算了魔角扭曲双层石墨烯-超导体异质结的热电系数,发现谷极化和三角翘曲显著影响品质因数(最高达2.5),并观察到维德曼-弗兰兹定律违反,为热电应用提供新可能。
2025-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Weak localization in monolayer and bilayer graphene
我们描述了弱局域化校正超薄石墨烯薄膜的电导率,考虑到无序散射和费米面的三角翘曲的影响。一个可能的表现形式的手性性质的电子在本地化性能受到阻碍的三角翘曲,导致在单层石墨烯和弱本地化的弱反本地化效应在双层石墨烯的抑制。谷间散射由于原子尖锐的散射体在一个现实的石墨烯片或在一个狭窄的线的边缘往往恢复弱的本地化,导致在两种材料中的负磁阻。
2009-03-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Effect of anisotropic band curvature on carrier multiplication in graphene
我们研究了零温度下本征石墨烯导带中受激电子由于带间电子空穴对的产生而产生的弛豫。电子带曲率,是各向异性的,因为三角翘曲,示出抑制松弛的初始电子动量的方向范围。对于其他方向,松弛是允许的,只有当曲率超过一个有限的临界值,否则,一个非衰变准粒子状态被发现存在。
2013-04-29 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport study of the mini-Dirac cone in AB-stacked four- to six-layer graphene under perpendicular electric field
在垂直电场作用下,实验研究了AB堆叠的四到六层石墨烯的朗道能级.在低磁场下的朗道能级显示出一种特征结构,这种结构起源于由垂直电场产生的小型狄拉克锥。在它们的朗道扇形图中,在电中性点附近观察到了由小狄拉克锥产生的六重或十二重简并朗道能级,它们是一种放射状结构。四层石墨烯的结构在电荷中性点附近具有近似的电子-空穴对称性,而五层和六层石墨烯则表现出不对称性。对色散关系和朗道能级谱的数值计算表明,在低磁场下,三角弯曲对实验观测到的朗道能级结构的形成起着至关重要的作用。在高磁场中,三角扭曲变得不那么明显,朗道能级谱变得更简单,接近不考虑三角扭曲时计算的结果。在垂直电场中出现的微型狄拉克锥将是AB堆叠的多层石墨烯的共同特征。
2019-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A ballistic electron source with magnetically-controlled valley polarization in bilayer graphene
本研究在双层石墨烯中构建双量子点接触结构,利用面外磁场调控实现谷极化弹道电流,通过实验与半经典模拟验证效应鲁棒性,提出可调谷极化弹道电子源方案。
2023-10-23 cond-mat.mes-hall
Modification of the scattering mechanisms in bilayer graphene in proximity to a molecular thin film probed in the mesoscopic regime
本研究通过低温输运测量发现,铜酞菁分子薄膜的邻近效应显著抑制了双层石墨烯的三角翘曲效应并恢复载流子手性,同时伴随电荷转移且迁移率退化极小。
2025-04-29 cond-mat.mes-hall
Quantum magneto-optics of graphite family
研究了量子化磁场中石墨烯、双层石墨烯和石墨的光学电导率。这两个动态电导率,纵向和霍尔的,分析评估。的电导率峰解释的电子跃迁。我们已经表明,三角形翘曲可以被认为是在微扰理论的强磁场大于1 T和弱场的半经典方法时,费米能量远大于回旋频率。对于朗道数n,主要的光学跃迁服从选择规则,其中\Deltan = 1,然而,由于三角翘曲,\Deltan = 2的跃迁也是可能的。计算了量子化磁场中的法拉第/克尔旋转和光的透射/反射。Slonczewski-Weiss-McClure模型的参数用于拟合,考虑到先前的dHvA测量值,并针对强磁场的情况校正其中的一些。
2012-05-22 cond-mat.mes-hall
Radiation effects on the electronic structure of bilayer graphene
我们报道了激光照射对双层石墨烯电子性质的影响。利用Floquet理论和Green函数,我们揭示了不仅在$\hbar Ω/2$的整数倍处,而且在Dirac点处,激光诱导带隙的出现与激光的偏振态密切相关。三角形翘曲修正,导致重要的修正辐射在太赫兹范围内,减少的动态间隙的大小。此外,我们在低能量下的拓扑性质的分析表明,当用线性偏振光照射时,理想的双层石墨烯表现为平凡绝缘体,而圆偏振导致每个谷的非平凡绝缘体。
2013-01-15 cond-mat.mes-hall