Helical Edge Transport in the ν= 0 Quantum Hall Ferromagnetic State of an Organic Dirac Fermion System
University of Tokyo（东京大学）；Institute for Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；National Institute for Materials Science（国立材料科学研究所）；Ewha Womans University（梨花女子大学）
研究在层状有机狄拉克费米子系统中发现ν=0量子反磁铁态的螺旋边缘输运特性，并排除了其他可能的解释。
2025-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermoelectric transport of type-I, II, and III massless Dirac fermions in two-dimensional lattice model
我们研究了一个简单的晶格模型上的狄拉克费米子的纵向电和热电输运系数，其中调整一个单一的参数，使我们能够改变狄拉克锥的类型从I型到II型。我们特别注意危急情况下的行为，即，第三类狄拉克锥我们发现，第三类狄拉克费米子的输运系数的行为的极限情况下，既不是第一类，也不是第二类。一方面，第三类情形的定性行为与第一类情形的定性行为相似。另一方面，输运系数不单调变化时，增加倾斜，即，最大的热电响应不是获得的类型III的情况下，但最佳倾斜的类型I的情况下。对于最优情况，获得了相当大的输运系数;例如，无量纲品质因数为0.18。
2022-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum transport of massless Dirac fermions in graphene
受最近的石墨烯输运实验的启发，我们对无序二维无质量狄拉克费米子的电导率进行了数值研究。我们的研究结果揭示了短程散射体和库仑随机散射体之间的明显差异。我们推测，这种行为是有关的玻尔兹曼输运理论预测的污垢极限行为的库仑散射。
2006-12-22 cond-mat.mes-hall
Quantum oscillation and nontrivial transport in the Dirac Semimetal Cd3As2 nanodevice
在这里，我们证明了舒布尼科夫德哈斯振荡高品质的Cd 3As 2纳米线生长的化学气相沉积方法。拓扑狄拉克费米子的主导输运可以通过朗道扇图中的非平凡Berry相来证明。量子振荡在2特斯拉的小磁场下上升，并保持到100 K，揭示了相当大的朗道能级隙和超过2000 cm 2/V-1 s-1的迁移率。变角振荡表明体狄拉克输运的各向同性。大的估计平均自由程呼吁狄拉克半金属的一维输运。
2016-02-09 cond-mat.mes-hall
Quantum transport in Dirac materials: signatures of tilted and anisotropic Dirac and Weyl cones
我们计算任意倾斜和各向异性狄拉克或外尔锥的量子输运在节点处的电导和噪声。倾斜和各向异性色散是通用的，在某些离散对称性，如粒子-空穴和晶格点群对称性的情况下。各向异性影响电导g，但保持Fano因子F（散粒噪声功率和电流的比率）不变，倾斜影响g和F。由于F在许多其他情况下是一个普适数，因此这一发现是值得注意的。我们将我们的一般考虑应变石墨烯和烧绿石Weyl半金属的特定晶格模型。
2015-04-01 cond-mat.mes-hall
Revealing topological Dirac fermions at the surface of strained HgTe thin films via Quantum Hall transport spectroscopy
我们证明了应变碲化汞薄膜中电子通过拓扑狄拉克表面态输运的证据。在高垂直磁场下，我们发现电子输运达到量子霍尔制度与消失的电阻。此外，量子霍尔输运光谱揭示了耦合狄拉克表面态的相对论朗道能级的能量分裂。这项研究为拓扑绝缘体（TI）板的量子霍尔效应、二维和三维TI之间的交叉机制以及薄TI膜与探索自旋电子学和量子电路功能的相关性提供了新的见解纳米电子学。
2017-04-28 cond-mat.mes-hall
The Rare Two-Dimensional Materials with Dirac Cones
受石墨烯的巨大发展的启发，越来越多的工作被用来寻找具有Dirac锥的新的二维材料。虽然二维狄拉克材料具有许多新颖的性质和物理性质，但与众多的二维材料相比，它们是罕见的。为了解释二维Dirac材料的稀有性并为寻找新的Dirac体系提供线索，本文综述了各种二维Dirac材料的最新理论研究进展，包括石墨烯、硅烯、锗烯、石墨烯、几种硼和碳片、过渡金属氧化物（VO 2）n/（TiO 2）m和（CrO 2）n/（TiO 2）m、有机和有机金属晶体、so-MoS 2、和人造晶格（电子气和超冷原子）。总结了它们的结构和电子性质。我们还研究了狄拉克点如何出现，移动，并在这些系统中合并。冯·诺伊曼-维格纳定理被用来解释二维系统中狄拉克锥的稀缺性，这导致了对对称性，参数，费米能级和能带重叠的严格要求，以实现狄拉克锥。讨论了Dirac锥的存在性与结构特征之间的联系。
2015-04-14 cond-mat.mes-hall
Anomalous thermoelectric transport of Dirac particles in graphene
我们报告了石墨烯在零磁场和外加磁场中的热电研究。作为无质量粒子的线性色散的直接结果，我们发现塞贝克系数Sxx发散1 /，其中n2 D是载流子密度。我们观察到一个非常大的能斯特信号Sxy（~ 50 uV/K在8 T）在狄拉克点，和振荡的依赖性Sxx和Sxy在低温下对n2 D。我们的研究结果强调了石墨烯中的异常热电输运，这可能是一个高灵敏度的探针附近的狄拉克点的杂质带。
2009-04-02 cond-mat.mes-hall
Phonon-induced topological transitions and crossovers in Dirac materials
我们发现，电子-声子相互作用可以改变狄拉克绝缘体和半金属的拓扑性质，在零和非零温度。与普遍认为温度升高总是会使拓扑相不稳定相反，我们的研究结果突出了声子可能导致拓扑表面态出现在具有拓扑平凡基态的材料中的交叉温度以上的情况。
2013-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Signatures of merging Dirac points in optics and transport
我们考虑的光学和输运性质在一个模型的二维哈密顿描述合并的两个狄拉克点。在低能量下，在存在能隙参数$Δ$的情况下，存在两个具有线性色散的不同狄拉克点，这两个狄拉克点在较高能量下通过鞍点连接。当$Δ$变为零时，两个狄拉克点合并，产生的色散表现出在$x$方向上二次的半狄拉克行为（“非相对论”）和线性的$y$方向（“相对论”）。在每个方向的干净极限中，（$x,y$）带内和带间光跃迁的贡献都由光子能量$Ω$和化学势的普适函数给出$μ$归一化为能隙。我们提供了小的和大的$Ω/2Δ$和$μ/Δ$限制的解析公式。它们分别定义了狄拉克和半狄拉克区域。对于一阶的$Ω/2Δ$和$μ/Δ$，存在与这些渐近行为的偏差。考虑到光学和传输，如直流电导率，热导率和洛伦兹数，这样的偏差提供了从狄拉克到半狄拉克制度的演变的签名作为间隙$Δ$是变化的。
2019-08-07 cond-mat.mes-hall
Transport of Dirac quasiparticles in graphene: Hall and optical conductivities
推导了置于外部磁场中的石墨烯的对角和非对角交、直流电导率的解析表达式。这些电导率表现出相当不寻常的行为，作为频率，化学势和所施加的电场的函数，这是由于石墨烯中的准粒子激发是Dirac-like的。在石墨烯中观察到的最引人注目的效应之一是奇数量子霍尔效应。我们认为这是由最低朗道能级的狄拉克准粒子的反常性质引起的。其他量，如霍尔角和能斯特信号也表现出相当不寻常的行为，特别是当有一个激子的狄拉克准粒子激发谱间隙。
2006-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-ph
Topological transport in Dirac electronic systems: A concise review
狄拉克电子系统中出现了许多新的物理性质，特别是对称性所保护的拓扑性质。Berry相和Berry曲率概念的提出，为系统的拓扑序提供了精确的定义，极大地推动了当前对这类系统的研究。本文介绍了拓扑绝缘体（Bi_2Se_3）、拓扑狄拉克半金属（Cd_3As_2）和拓扑绝缘体-石墨烯异质结的输运性质。对二维拓扑非平凡系统的输运性质，包括拓扑边输运、拓扑谷输运和拓扑Weyl半金属进行了展望。
2017-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning the Fermi velocity in Dirac materials with an electric field
狄拉克物质的特征是能量-动量关系类似于相对论性无质量粒子。通常命名为狄拉克锥，这些色散关系被认为是它们的基本特征。这些材料包括非常不同的实例，例如石墨烯和拓扑绝缘体。能带工程技术的目标应该是完全控制表征狄拉克锥的参数：费米速度。我们提出了一个通用的机制，使微调的费米速度在狄拉克材料在一个容易获得的方式进行实验。通过将样品嵌入均匀电场中，费米速度被显著地修改。我们首先证明了这一结果的解析，为表面态的拓扑绝缘体/半导体界面，并假定其普适性的其他狄拉克材料。然后我们在碳基狄拉克材料，即石墨烯纳米带和纳米管中检验了它的正确性，从而表明我们的假设在连续谱和紧束缚计算以及不同狄拉克系统中的有效性。
2017-09-04 cond-mat.mes-hall
Transport in inhomogeneous quantum critical fluids and in the Dirac fluid in graphene
我们发展了一个通用的流体动力学框架，用于计算洛伦兹不变量子临界点附近强相互作用有限温度量子系统中的直流热和电输运。我们的框架在电子流体的背景电荷密度中的长波长波动的强度中是非微扰的，并且要求电子-电子散射的速率比电子-杂质散射的速率快。我们使用这种形式主义计算的狄拉克流体中的清洁样品的石墨烯附近的电荷中性点的输运系数，并发现结果不敏感的长程库仑相互作用。数值计算结果进行了比较，最近的实验数据在狄拉克流体的导热性和导电性在石墨烯和现有的流体动力学theors. We之间的相互作用的狄拉克流体和声学和光学声子的评论，并定性地解释实验观察到的效果大大提高定量协议。我们的工作为实验实现的凝聚态系统和广泛的高能量激发的相互作用的多体量子系统中的传输理论之间的定量联系铺平了道路。
2016-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Thermoelectric Transport Coefficients for Massless Dirac Electrons in Quantum Limit
本文利用基于Kubo-Stadereda公式和推广的Mott关系式的方法，对无质量Dirac电子的热电输运系数进行了解析计算。这封信的主要重点是能斯特系数在量子极限狄拉克点附近的性质。我们计算了能斯特系数的磁场和温度依赖性，并将我们的结果与最近在$α$ -（BEDT-TTF）$_{2}$ I $_{3}$有机导体中的实验进行了比较。我们认为，塞曼分裂是重要的理解在高磁场的实验数据。
2013-08-12 cond-mat.mes-hall
Quantum transport of two-species Dirac fermions in dual-gated three-dimensional topological insulators
拓扑绝缘体是一类具有带隙绝缘体和无带隙自旋螺旋狄拉克费米子导电表面态的新型量子物质。在这里，我们报告本地和非本地的电和磁输运测量双栅BiSbTeSe 2薄膜拓扑绝缘体设备，与传导占主导地位的空间分离的顶面和底面，每个托管一个单一的物种的狄拉克费米子与独立的栅极控制的载流子类型和密度。在这种完全可调的两组分拓扑Dirac气体中，我们观察到了许多有趣的量子输运现象，包括零磁场最小电导率接近双Dirac点处电导量子的两倍，一系列双极性两组分半整数Dirac量子Hall态和电子-空穴总填充因子为零的态（具有零霍尔平台），分别表现出无耗散（手性）和耗散（非手性）边缘传导。这样的系统为探索从拓扑磁电效应到激子凝聚的丰富物理铺平了道路。
2016-05-09 cond-mat.mes-hall
Electronic structure and transport in graphene: quasi-relativistic Dirac--Hartry--Fock self-consistent field approximation
应用二次量子化自洽Dirac-Hartree- Fock方法考虑单层石墨烯的电子性质，考虑自旋极化态，可以相干地解释石墨烯能带小间隙和载流子不对称性的实验结果，提出了价区和传导区位移的描述，并给出了电子和空穴回旋质量的很好的理论估计，与已知的实验数据一致。
2013-09-07 cond-mat.mes-hall
Nontrivial Berry phase and type II Dirac transport in layered material PdTe2
在这里，我们报告的证据，第二型狄拉克费米子在层状晶体PdTe 2。deHaas-vanAlphen振荡发现了一个小的费米口袋，其截面为0.077nm-2，具有非平凡的Berry相。第一性原理计算表明，它起源于一个倾斜的狄拉克锥的空穴袋。角分辨光电子能谱显示了一种II型狄拉克锥特征色散。我们还建议PdTe 2是一个改进的平台，主机的拓扑超导体。
2017-02-10 cond-mat.mes-hall
Nonlinear Chiral Transport in Dirac Semimetals
本文研究了具有动量空间中两个Dirac点的Dirac半金属在外加含时电场和磁场作用下的手征电荷密度流。基于动力学方程的方法，我们发现贡献的手征电荷电流，这是成比例的电场的第二功率和磁场的第一和第二功率，描述的手征异常和漂移运动的电子移动的作用下的电场和磁场的相互作用。
2018-11-17 cond-mat.mes-hall
Topological Valley Transport of Gapped Dirac Magnons in Bilayer Ferromagnetic Insulators
双层海森堡铁磁绝缘体保持与六边形布里渊区的两个相对谷相关联的简并太赫兹狄拉克磁振子模式。我们表明，这种能量简并可以通过破坏反演对称性（I），导致拓扑磁振子谷电流。我们进一步表明，该电流导致谷塞贝克效应的磁振子，从而可检测。我们在双层CrBr 3的具体例子中进行计算，其中我可以通过静电掺杂来打破。
2020-08-22 cond-mat.mes-hall
Semi-Dirac Transport and Anisotropic Localization in Polariton Honeycomb Lattices
压缩显著地改变了石墨烯的输运和局域化性质。这与粒子沿晶格不同方向跳跃时狄拉克锥对称性的变化密切相关。特别地，对于临界压缩，半狄拉克锥沿垂直方向形成无质量和有质量的色散。在这里，我们显示了直接的证据，高度各向异性的传输极化激元在蜂窝晶格的耦合微柱实现半狄拉克锥。如果我们在晶格中光学诱导一个类似空位的缺陷，我们观察到一个各向异性的局部极化激元分布在一个单一的子晶格，半狄拉克色散的后果。我们的工作为研究具有手征对称性和奇异狄拉克色散的晶格中的输运和局域化开辟了新的视野。
2020-11-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quasi-ballistic transport of Dirac fermions in a Bi2Se3 nanowire
在弱无序极限下研究了三维拓扑绝缘体Bi 2Se 3介观纳米线中Dirac费米子的量子相干输运.在非常低的温度下，许多谐波在Aharonov-Bohm振荡的傅里叶变换中被证明，揭示了表面态的长相位相干长度。值得注意的是，从它们的指数温度依赖性，我们推断出一个不寻常的1/T的相位相干长度的幂律。这种退相干对于与环境动力学弱耦合的准弹道费米子是典型的。
2012-12-12 cond-mat.mes-hall
Finger-gate manipulated quantum transport in Dirac materials
我们研究了由Dirac方程描述的材料制成的多通道纳米带在面内磁场作用下的量子输运性质。在低能量状态下，正和负的指栅电位分别允许电子通过空穴或电子类准束缚态（QBS）进行子带内跃迁，从而导致电导下降。在高能区，电导出现双凹陷结构，这是由于量子点的自旋翻转或自旋非翻转引起的子带间跃迁。反转指栅极性提供了操纵自旋极化电子输运以实现受控自旋开关的可能性。
2015-05-10 cond-mat.mes-hall
Transport scaling and critical tilt effects in disordered two-dimensional Dirac fermions
University of Houston（休斯顿大学）
研究标量无序下倾斜二维狄拉克费米子的输运和谱性质，发现倾斜方向与输运方向的关系导致从扩展态到局域态的转变，揭示了倾斜作为关键调控参数的作用。
2026-06-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Undamped transverse electric mode in undoped two-dimensional tilted Dirac cone materials
横电模式不能在导电固体中传播。这是因为导体的粒子-空穴激发的连续性污染了TE模式并使其衰减。但在固体托管倾斜狄拉克锥（TDC），承认在一个修改的闵可夫斯基时空的描述，新的时空结构补救了这个问题，因此倾斜狄拉克锥材料（TDM）支持传播的无阻尼TE模式，这是由密度波动。由此产生的TE模式以费米速度传播，这强烈地将模式限制在二维（2D）TDM的表面。
2020-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous Ballistic Transport in Disordered Bilayer Graphene: Dimer Vacancies induced Dirac Semimetal
我们报告了在双层石墨烯中存在随机分布的结构空位时的反常量子输运特征。通过使用一个有效的实空间Kubo-Greenwood输运方法，不同密度的二聚体与非二聚体空位的影响进行了研究，在非常大规模的无序模型。虽然非二聚体的空缺被示出诱导本地化制度，二聚体的空缺结果在一个意想不到的弹道制度，其能量窗口令人惊讶地随着杂质密度的增加而扩大。这种反常的现象被解释为在双层能带结构中形成了有效的线性色散，这是由二聚体空位驱动的对称性破缺效应引起的，并提供了一种新的高维Dirac半金属的实现.
2015-08-20 cond-mat.mes-hall
Relativistic Gurzhi effect in channels of Dirac materials
利用玻尔兹曼方程研究了通道型二维狄拉克系统中的电荷输运。研究了电阻率与温度和化学势的关系。电子-电子相互作用和材料无序的影响的准确理解，使我们能够确定一个参数制度，系统揭示流体动力学输运行为。指出了Dirac费米子的三个特征：热流流体力学、赝扩散输运和电子-空穴散射主导区的条件.它表明，对于干净的样品的相对论Gurzhi效应，流体动力学传输的一个明确的指标，可以观察到。
2018-05-24 cond-mat.mes-hall
Nanowrinkle Waveguide in Graphene for Enabling Secure Dirac Fermion Transport
本研究提出通过单层石墨烯纳米褶皱交替排列赝磁场构建一维导电通道，实现无泄漏的弹道Dirac费米子输运，为长距离安全量子信息传输和应变工程控制提供了新方法。
2024-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Constructing a Large Variety of Dirac-Cone Materials in the Bi${}_{1-x}$Sb${}_{x}$ Thin Film System
我们从理论上预测，可以在Bi ${}_{1-x}$ Sb ${}_{x}$薄膜中构建各种Dirac-cone材料，并且我们在这里展示如何构建具有各种波矢各向异性的单Dirac-cone材料、双Dirac-cone材料和三Dirac-cone材料。这些不同类型的狄拉克锥在电子器件设计、量子电动力学和其他领域都有着特殊的意义。
2011-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Zero-energy vortices in Dirac materials
在这篇简短的评论中，我们调查的问题，静电约束的无质量狄拉克粒子，通过一些精确可解的一个和两个身体模型。通过考虑零能束缚态，我们提出了一种途径，以获得真正的无质量狄拉克粒子在标量势离散状态，规避著名的克莱因隧道现象。我们还展示了两个超相对论粒子的耦合是如何产生的，并讨论了它对二维狄拉克材料尖端实验的影响。最后，我们报告了两体狄拉克-开普勒问题的解析解，这可能会带来更深入的理解介观狄拉克系统中的临界电荷和原子坍缩。
2019-03-21 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric properties of two-dimensional Dirac materials
我们进行玻尔兹曼输运计算，以获得Seebeck系数，电导率，电子热导率，和热电优值（ZT）的狄拉克系统。我们发现，由于间隙开放，ZT增强。当声子热导率足够小时，带隙狄拉克系统的最佳ZT可以大于1，这对于热电应用是有利的。
2018-10-03 cond-mat.mes-hall
Magneto-optical conductivity of anisotropic two-dimensional Dirac-Weyl materials
研究了在外加磁场作用下，载流子具有任意各向异性费米速度的无质量狄拉克费米子的二维材料的光学响应.使用Kubo形式主义，我们得到这些材料的磁光电导率张量，它允许从各向同性狄拉克费米子的磁光电导率来解决各向异性狄拉克费米子的磁光响应。作为应用，我们分析了应变诱导各向异性和磁场对透射率的综合影响，以及对法拉第旋转，线偏振光后通过应变石墨烯。该解析表达式可用于预测应变石墨烯在磁场作用下的吸收和法拉第角。最后，我们的研究扩展到各向异性二维材料与任意赝自旋的狄拉克费米子。
2017-07-25 cond-mat.mes-hall
Transport Currents and Persistent Currents in Solids: Orbital Magnetism and Hall Effect of Dirac Electrons
固体中的电子电流的特征确实是多种多样的，取决于环境，例如导致耗散的非平衡传输电流和平衡流动的持续电流。在许多情况下，这些电流之间的差异可能是明显的，而在某些情况下则不是。对后一种情况的理论研究结果将作简要介绍，重点是轨道磁中的磁场带间效应和狄拉克电子的霍尔效应。
2009-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent direction-dependent valley transport in Dirac/Weyl semimetals
Nanoelectronics Research Center（纳米电子研究中心）
通过反转不对称的静电势垒形状，在狄拉克或外尔通道中实现无需传统条件的相干非互易输运，并揭示了谷分辨单向输运的几何机制。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall
Electron-hole scattering limited transport of Dirac fermions in a topological insulator
实验研究了电子温度对三维拓扑绝缘体碲化汞二维狄拉克表面态输运的影响。我们发现，周围的最小电导率点，其中电子和空穴都存在，加热的载体与直流电流的结果在一个非单调的微分电阻的窄通道。我们发现，所观察到的电阻的初始增加可以归因于电子-空穴散射，而减少自然遵循费米能级的变化的载流子。这两种效应主要由体价带中的范霍夫奇异性决定。结果表明，带间电子-空穴散射在拓扑绝缘体输运性质中的重要性。
2021-06-07 cond-mat.mes-hall
Optimal band gap for improved thermoelectric performance of two-dimensional Dirac materials
在线性化玻尔兹曼输运理论和弛豫时间近似下，计算了二维狄拉克材料的热电性质。我们发现，无间隙的二维狄拉克材料表现出较差的热电性能比有间隙的。此外，存在一个最佳的带隙最大化的品质因数（ZT）在带隙的二维狄拉克材料。最佳带隙范围为6kBT至18kBT，其中kB为玻耳兹曼常量，T为以开尔文为单位的工作温度。这一结果与体半导体的结果类似，表明了在2D系统中具有窄间隙以实现最佳热电性能的重要性。通过抑制晶格热导率也可以获得更大的最大ZTs。在晶格热导率为零的最理想情况下（仅留下电子热导率），带间隙的2D狄拉克材料中的最大ZT是商业热电材料的ZT的许多倍。
2019-06-24 cond-mat.mes-hall
Symmetry dictated universal helicity redistribution of Dirac fermions in transport
本文从理论上揭示Dirac费米子穿过静电势和质量势时由对称性决定的普适旋量变换与螺旋度重分布规则，并建立其与Lorentz推进、Klein隧穿及旋量Hilbert空间叶状结构的统一联系。
2023-09-30 cond-mat.mes-hall
Entropy spikes as a signature of Lifshitz transitions in the Dirac materials
我们从理论上证明了一个二维系统进行$N$随之Lifshitz拓扑转变的特征是发生尖峰的熵每粒子$s$的大小$\pm \ln 2/(J-1/2)$与$2 \leq J \leq N$在低温下。我们推导出了带隙狄拉克材料的$s$随化学势、温度和能隙大小变化的一般表达式。在最小能隙内，$s$对化学势的依赖关系在狄拉克点附近的温度下呈现出一种峰谷结构。每个粒子的熵峰值可以被认为是狄拉克材料的特征。带隙狄拉克材料的这些独特特性可以在温度在门控结构中调制的输运实验中检测到。
2017-08-31 cond-mat.mes-hall
All-Metallic Vertical Transistors Based on Stacked Dirac Materials
在场效应晶体管中使用金属作为沟道材料是一个持续的追求。全金属晶体管可以由原始的半金属狄拉克材料（例如石墨烯、硅烯和锗烯）制造，但是开/关电流比非常低。基于密度泛函理论，在由两种Dirac材料组成的垂直异质结构中，两种材料的Dirac锥在层间的弱范德华相互作用下仍然存在，由于动量失配，在没有声子的帮助下，从一种材料的Dirac锥到另一种材料的电子输运将被禁止.第一性原理量子输运模拟的全金属垂直狄拉克材料异质结器件证实存在的传输间隙超过0.4 eV，伴随着超过104的开关比。这种引人注目的行为对于两种狄拉克材料之间的相对旋转是鲁棒的，并且可以扩展到扭曲的双层石墨烯。因此，全金属结可以是半导体，为Dirac材料垂直结构在高性能器件中的应用开辟了一条新的途径，而不会打开它们的带隙。
2015-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reflectionless Transport of Surface Dirac Fermions on Topological Insulators with Induced Ferromagnetic Domain Walls
研究了三维拓扑绝缘体上表面狄拉克费米子的性质。我们提出了一个精确的分析处理的频谱，束缚态和畴壁电阻的扩展通用畴壁与面内和面外磁化。在后一种情况下，我们发现振荡的畴壁电阻作为壁的宽度和一定的宽度的反射的所有传入的动量完全没有的函数。令人惊讶的振荡和无反射电位的发生可能与表面狄拉克哈密顿量的超对称性结合畴壁轮廓。
2012-07-18 cond-mat.mes-hall
Anomalous thermospin effect in the low-buckled Dirac materials
在硅烯和其他低屈曲的狄拉克材料中，预计会出现强烈的自旋能斯特效应，并且对载流子浓度和所施加的电场具有非平凡的依赖性。这些狄拉克材料可以被认为是由两个独立的电子子系统的两个组件的能隙狄拉克费米子。对于每个子系统，间隙打破了时间反演对称性，因此起到了有效磁场的作用。因此，标准的久保形式主义必须通过包括有效磁化来改变，以满足热力学第三定律。我们明确地证明了这一点，通过计算磁化强度，并显示如何正确的热电系数出现。
2014-10-08 cond-mat.mes-hall
Spin and Valley Noise in Two-Dimensional Dirac Materials
本文发展了二维狄拉克材料中光学法拉第旋转噪声的理论。与传统半导体中的自旋噪声相反，我们发现法拉第旋转波动不仅受自旋的影响，而且还受谷间散射过程引起的谷自由度的影响。我们说明我们的理论与二维过渡金属dichalcogenides和讨论签名的法拉第噪声功率谱中的自旋和谷噪声。我们提出了光学法拉第噪声光谱作为探测二维狄拉克材料的自旋和谷弛豫动力学的技术。
2014-01-16 cond-mat.mes-hall
Dirac fermions collimation in heterostructures based on tilted Dirac cone materials
该研究理论分析倾斜 Dirac 锥异质结构中费米子越过势垒后的输运，数值揭示 y 向倾斜参数对束流准直和透射概率的调控作用。
2024-04-03 cond-mat.mes-hall
Polarization tensor for tilted Dirac fermion materials: Covariance in deformed Minkowski spacetime
固体物理的丰富结构为我们提供了狄拉克材料，狄拉克材料的有效理论具有洛伦兹对称性。在非对称晶格中，洛仑兹对称性将以这样的方式变形，即零能量-动量矢量将对应于倾斜狄拉克锥色散的在壳条件。在这个意义上，倾斜狄拉克/外尔材料可以被看作是有效时空是非闵可夫斯基的固态系统。在这项工作中，我们表明，倾斜狄拉克锥系统的极化张量获得协变时，时空被认为是一个适当的变形的闵可夫斯基时空。作为倾斜狄拉克锥材料中电子感受到的时空几何变形的独特结果，库仑密度-密度相互作用将在纵向和横向通道中产生修正。因此，横向光子也参与介导库仑力，这意味着与时空倾斜相关的新兴安培力。
2019-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el gr-qc
Direction dependent giant optical conductivity in 2D \textit{semi}-Dirac materials
我们发现，在\textit{semi} -狄拉克材料的间隙参数诱导了很大程度的带间光学电导率相对于偏振方向的敏感性。对于沿着特定偏振方向的光，光学电导率在特定频率下显示出突然大的值，而沿着与前者正交的方向，光学电导率被显著抑制。除了透明导体领域中的其他可能应用之外，方向相关的光学电导率又可以用于唯一地预测2D \textit{semi} -狄拉克材料的色散性质。
2019-01-30 cond-mat.mes-hall
Charge-pseudospin coupled diffusion in semi-Dirac graphene: pseudospin assisted valley transport
修改石墨烯的六边形晶格使得狄拉克锥能够重新定位和合并，这被证明是将这些材料用于替代电子应用（例如谷电子）的关键要素。在这里，我们研究了标准石墨烯和半狄拉克石墨烯中含有两个狄拉克锥的系统内载流子的非平衡输运。在后者中，晶格的修改导致相对论和抛物色散带共存，提供费米表面与丰富的赝自旋纹理和多功能的狄拉克锥分离。我们建立了一个动力学理论来研究载流子的扩散，发现赝自旋指数有助于粒子电流，像真正的自旋，可以诱导磁电效应，并认为可以利用赝自旋-电荷耦合来设计赝自旋过滤器。我们探讨了准一维导体内的电荷动力学漂移扩散模型和检测在样品边界的赝自旋积累。我们发现，虽然对于石墨烯，积累有助于样品界面之间的额外电压降，但半狄拉克系统呈现出类似的积累，其惊人地配备了谷极化，这意味着使用赝自旋控制谷操纵和手性传输的重要工具。
2022-08-01 cond-mat.mes-hall
Room temperature high frequency transport of Dirac fermions in epitaxially grown Sb_2Te_3 based topological insulators
报道了在外延生长的Sb_2Te_3三维拓扑绝缘体（TI）中观察到的光电流效应。我们表明，非对称散射的狄拉克电子驱动来回的太赫兹电场的结果在直流电流。由于“对称过滤”，直流电流仅在表面电子中产生，并提供光电通路以探测TI中的电输运、表面畴取向和电子散射的细节，甚至在室温下的3D TI中，其中常规的表面电子输运通常被体中的高载流子密度阻碍。
2014-02-28 cond-mat.mes-hall
Generalized dispersion of the edge plasmon modes of two-dimensional Dirac materials
在这里，边缘表面等离子体激元（SPP）模式的色散表示在电导率张量的元素。
2017-11-14 cond-mat.mes-hall
The role of spin-orbit coupling in topologically protected interface states in Dirac materials
我们强调的事实是，二维材料的狄拉克类低能量能带结构和自旋轨道耦合将产生线性分散拓扑保护Jackiw-Rebbi模式的界面处的狄拉克质量变化的迹象。这些模式可以支持平行于界面的持续自旋或谷电流，并且这种拓扑保护电流的确切布置关键地取决于材料中的自旋轨道耦合的细节。作为例子，我们讨论了屈曲的二维六方晶格，如硅烯或锗烯，和过渡金属二硫属化物，如MoS $_2$。
2014-05-16 cond-mat.mes-hall
Enhanced anomalous Nernst effect in disordered Dirac and Weyl materials
我们使用半经典方法分析了狄拉克和外尔半金属的热电响应，重点是由于斜散射和侧跳的外在贡献。我们的研究结果适用于铁磁狄拉克材料，如Fe $_3$ Sn $_2$，Weyl半金属Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$的线性响应能斯特效应和单层石墨烯hBN与三角翘曲的二阶响应。我们的分析表明，非本征贡献可以是一个显着的组成部分，异常能斯特响应，并用来解释增强的热电响应。
2020-08-18 cond-mat.mes-hall
Renormalized transport properties of randomly gapped 2D Dirac fermions
我们研究了最近获得的费米子非线性$σ$模型的标度性质，该模型控制二维狄拉克电子无序系统中电荷中性以外的无带隙扩散模。大尺度上的输运由一种新的可重整化的非定域场论控制。对于零平均随机能隙，其特征在于不存在动态能隙产生和尺度不变扩散系数。直流电导率的$β$函数，计算该模型，是在完美的协议与数值计算结果先前获得的。
2012-10-26 cond-mat.mes-hall hep-th
Resonant transport and line-type resonances in tilted Dirac cone double-barrier structures
该研究利用转移矩阵法分析了石墨烯基倾斜狄拉克锥双势垒结构中狄拉克费米子的输运特性，揭示了锥倾斜对透射的影响及线型共振的产生机制，为二维倾斜锥材料的纳米电子器件设计提供了新见解。
2025-08-24 cond-mat.mes-hall
Electron diffusion induced valley Hall effect and nonlinear galvanodiffusive transport in hexagonal 2D Dirac monolayer materials
从理论上研究了二维狄拉克材料中的扩散电流，如过渡金属二硫族化合物（TMD）族。当电子驱动力不是电场而是样品中电子密度分布的梯度时，横向效应类似于谷霍尔（VHE）和光电流（PGE）输运现象。后者可以通过有限大小的激光光斑或通过从其他材料注入电子来创建。在电子-短程杂质斜散射各向异性假设下，发展了扩散VHE效应理论。假设TMD单层中电子谷的三角翘曲各向异性，分析了由较高电子密度导数引起的电子PGE样输运。研究了电子密度梯度的非线性响应。在类铂族元素输运理论中考虑了电子在短程和库仑中心的各向同性散射过程。
2022-10-25 cond-mat.mes-hall
Temperature-dependent many-body effects in Dirac-Weyl materials: Interacting compressibility and quasiparticle velocity
在单圈近似或等效Hartree-Fock近似（HFA）下，我们计算了三维Dirac材料的有限温度相互作用压缩性以及三维和二维Dirac材料的重整化准粒子速度.我们发现，在外部（即，在$k=0$中，逆压缩性（不可压缩性）和重整化准粒子速度显示出对温度的非单调依赖性。在低温下，不可压缩性最初降低到一个浅的最小值与$T^2 \ln T$的依赖性。随着温度的进一步升高，不可压缩性上升到最大值，超过该值，不可压缩性随温度的升高而降低。另一方面，重整化准粒子速度在$k=0$为二维和三维狄拉克材料首先增加与$T^2$，上升到一个最大值，并达到最大值后，它随着温度的升高而降低。我们还发现，在HFA中，对二维和三维掺杂狄拉克材料的低温重整化非本征费米速度的首阶温度修正是$\ln (1/T)$。
2015-12-10 cond-mat.mes-hall
