The stability of graphene band structures against an external periodic perturbation; Na on Graphene
我们报告说，石墨烯的$π$带敏感地改变作为由钠引起的外部电位的函数，特别是当电位在低温下变得周期性时。我们利用同步辐射光子角分辨光电子能谱测量了6 H-SiC（0001）衬底上石墨烯层的能带结构。随着Na剂量的增加，$π$谱带在85 K下迅速扩散到背景中，而在室温下其光谱强度显著增强。一个新的抛物线带中心在$k\sim$ 1.15 $^{-1}$也形成附近的费米能与Na在85 K，而没有这样的带观察到在RT。这种变化的能带结构被发现是可逆的温度。基于第一性原理计算的分析表明，石墨烯的$π$能带的变化主要由Na诱导的电势驱动，特别是在低温下，由于结晶的Na覆盖层，电势变得周期性。新的抛物线带变成了下面的缓冲层的$π$带，部分地被来自Na吸附原子的电荷转移填充。在RT下Na吸附原子的跳跃速率增加了五个数量级，阻止了这种电荷转移，这解释了在RT下没有新带。
2011-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong nonlinear optical response of graphene flakes measured by four-wave mixing
我们提出了第一个实验研究的非线性光学性质的石墨烯薄片。我们发现，在近红外频率的石墨烯单层表现出非常高的三阶光学非线性，这是几乎独立于入射光的波长。非线性光学响应可用于成像目的，石墨烯的图像对比度比使用线性显微镜获得的图像对比度高几个数量级。
2009-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous optical response of graphene on hexagonal boron nitride substrates
石墨烯/hBN异质结构可以被认为是下一代光电子学的基本构建块之一，主要是由于创纪录的高电子迁移率。然而，目前，尽管石墨烯/hBN异质结构的兴趣越来越大，但石墨烯的固有光学性质的研究仅限于标准衬底（SiO2/Si，玻璃，石英）。这可以归因于一个具有挑战性的任务，确定hBN的强各向异性介电张量的总光学响应。在这项研究中，我们克服了这个问题，通过成像光谱椭圆偏振利用同时分析hBN的光学响应与石墨烯单层。我们的技术使我们能够从石墨烯/hBN异质结构中检索石墨烯在250-950 nm的宽光谱范围内的光学常数。我们的结果表明，石墨烯在hBN上的吸收可能超过石墨烯在SiO2/Si上的吸收约60%。
2022-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Valley-polarized Landau Levels in Strained Graphene
在应变石墨烯中，晶格变形可以产生伪磁场并导致零场朗道能级类量子化。在外加磁场的情况下，由于石墨烯的K谷和K'谷中的赝磁场方向相反，因此可以观察到谷极化的朗道能级。在这里，我们提出了实验光谱测量应变石墨烯铑箔的扫描隧道显微镜。我们直接观察到赝磁场和外加磁场共存时朗道能级的谷分裂。观察到的结果为通过伪磁场和外部磁场的组合来开发石墨烯中的新电子特性铺平了道路。
2015-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A first principles investigated optical spectra of oxizided graphene
利用密度泛函理论，对石墨烯中单、双、三、四空位的电子和光学性质进行了比较研究。此外，氧化的单空位被认为是不同的氧浓度。原始石墨烯被发现是更吸收比任何缺陷配置在低能量。我们展示了能量高达3 eV的各种缺陷的光谱中的特征差异。这使得可以通过光谱学来量化样品中存在的缺陷物质的比率。
2013-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Response and Ground State of Graphene
自洽地确定了石墨烯和类石墨烯体系的光学响应和基态。推导了基本变量的运动方程，引入了石墨烯Bloch方程，并将其与基态的变分近似相结合。在Hartree-Fock近似下，这种方法再现了基态的能隙方程.结果表明，库仑相互作用极大地影响了石墨烯的光学响应，并通过屏蔽引入了对介电环境的极其敏感的依赖性。关于作为控制参数的有效精细结构常数，预测从半金属到激子绝缘体的转变，只要有效石墨烯精细结构常数超过大约0.5的值。在这个临界值以上，计算的光谱表现出赝能隙和几个明亮的$p$样激子共振。
2011-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Screening of a hypercritical charge in graphene
研究了石墨烯中大外电荷的屏蔽。假设电荷被转移或涂抹在石墨烯平面的有限区域上。屏蔽电位随距离的初始衰减遵循3/2幂。在半径与外电荷成正比的超临界核外，它逐渐转变为库仑定律。
2007-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical properties of graphene: the Fermi liquid approach
利用赝自旋旋进方程研究了二维无质量Dirac费米子的光学性质，为考虑关联效应提供了一种简单而自然的半唯象方法.结果表明，后者是可以忽略不计的，唯一的假设，所考虑的系统是正常的费米液体。这一结果可能解释了最近关于石墨烯普遍光学电导率的实验数据（Nair R. R.等人，Science 320（2008）1308）。
2008-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Pseudospin in optical and transport properties of graphene
我们表明，赝自旋是一个额外的自由度的载体在石墨烯中可以有效地控制通过电子-电子相互作用，这反过来又可以通过改变基板来操纵。特别是，一个平面外的赝自旋组件可以发生导致零场霍尔电流以及偏振敏感的带间光吸收。
2011-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Perfect Spin-filtering and Giant Magnetoresistance with Fe-terminated Graphene Nanoribbon
采用第一性原理输运模拟方法研究了Fe封端锯齿形石墨烯纳米带（zGNR）的自旋相关电子输运性质。这种zGNR结的自旋结构可以通过外加磁场来控制，并且在小偏压下的MR>1000，在外加均匀磁场下的自旋过滤器性能良好.
2011-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning of energy levels and optical properties of graphene quantum dots
利用紧束缚方法对锯齿形和扶手椅形六边形石墨烯量子点的磁性能级和光学性质进行了理论研究。在没有磁场的情况下，锯齿形量子点出现了一个新的零能量束缚边态。随着磁场的增加，量子点的磁能级呈现出Hofstadter-butterfly谱，并接近二维石墨烯的朗道能级。光学性质由边缘的大小、类型和外部磁场调节。
2008-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing of valley polarization in graphene via optical second-harmonic generation
石墨烯中的谷极化打破了反转对称性，因此导致二次谐波产生。我们提出了一个完整的理论，这种效果在单粒子近似。它表明，这可能是一个敏感的工具，以测量谷极化创建，例如，通过偏振光，并且因此可以用于石墨烯中的超快谷电子学的开发。
2014-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of domain walls in bilayer graphene in an external magnetic field
我们研究了双层石墨烯系统的层切换畴壁分离的两个能量等效的Bernal堆叠在外部磁场的存在下。为此，我们计算量子运输和局部密度的三个微观模型为一个单一的域壁：一个硬壁，由于剪切缺陷，和由于张力的缺陷。量子输运计算采用递归格林函数方法。从技术上讲，我们讨论了一个明确的算法分离成子系统的递归，我们提出了一个众所周知的迭代方案的优化，导致自能稀疏链耦合。我们发现强烈的物理差异的三种不同类型的畴壁在整数量子霍尔制度。对于域壁由于剪切的上部石墨烯层有一个平台的形成足够宽的缺陷区域的磁导。对于宽域壁，由于在上层石墨烯层中的张力，只有一个近似的平台的形成与基本电导量子$σ_0$的顺序的波动。像硬壁畴壁那样的堆叠区域之间的直接过渡显示没有平台形成，因此对于前述延伸畴壁中的任一个都不是良好的模型。
2020-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Determination of the Optical Index for Few-Layer Graphene by Reflectivity Spectroscopy
我们通过反射光谱法在可见光波段对少层石墨烯的光学折射率进行了实验研究。具有相干超连续谱激光源的激光扫描显微镜（LSM）测量了Si/SiO2基底上的剥离的石墨烯薄片的反射率，所述基底包含单层、双层和三层区域，当激光的波长从545 nm变化到710 nm时。根据与裸衬底的反射率对比和菲涅耳反射理论，提取了少层石墨烯的复折射率n-ik。由于SiO2厚度作为参数进入建模，因此在样品位置处对其进行精确测量。结果发现，一个共同的恒定的光学指数不能同时解释单层，双层和三层石墨烯的波长相关的反射率数据，而是每个单独的几层石墨烯具有一个独特的光学指数，其复杂的值是精确和准确地确定从实验数据。
2012-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polarization Dependence of Optical Transitions in Graphene Nanoribbons
讨论了$k$依赖的电子-光子和电子-声子矩阵元对石墨烯纳米带和碳纳米管的普适性。电子在破缺平移对称的方向上经历波矢量的变化，这取决于光的偏振方向。我们认为，这种现象源于手征的微观特征。
2011-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single-layer Ga2O3/graphene heterogeneous structure with optical switching effect
单层Ga 2 O3（SLGO）和石墨烯由于其各自的电子和机械性质（诸如宽带隙和高导电性）而具有吸引力。利用范德华力将它们结合在一起形成异质结构是一种新的值得研究的方法。本文通过改变层间距对SLGO/石墨烯进行了密度泛函理论研究。采用密度泛函理论对双层异质结构进行了计算，发现了一些有趣的现象，如SLGO和石墨烯导带的能带开放和面内光吸收的开关效应。
2021-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Novel hyperbolic metamaterials based on multilayer graphene structures
我们提出了一类新的双曲型超材料的太赫兹频率的基础上多层石墨烯结构。我们计算的介电常数张量的有效非局部介质与周期性堆叠的石墨烯层，并证明，从椭圆到双曲色散调谐可以实现与外部栅极电压。我们发现，这种石墨烯结构可以证明一个巨大的Purcell效应，可用于提高太赫兹发射半导体器件。这些结构的可调谐性可以进一步增强与外部磁场，这导致TE和TM极化波的非常规杂交。
2012-11-21 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
Raman and optical characterization of multilayer turbostratic graphene grown via chemical vapor deposition
我们通过大气压（AP）化学气相沉积（CVD）在铜上合成大面积石墨烯，并转移到二氧化硅晶片上。与铜上的低压（LP）CVD相反，光学对比度和原子力显微镜测量显示AP-CVD石墨烯包含显著的多层区域。拉曼光谱总是显示出一个单一的洛伦兹二维峰，但系统的差异，观察到的2D峰的能量，宽度和强度的单层和多层区域。我们得出结论，石墨烯多层膜生长的AP-CVD铜旋转无序。
2011-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene analogue BCN: femtosecond nonlinear optical susceptibility and hot carrier dynamics
三阶非线性吸收和折射系数的几层硼碳氮化物（BCN）和还原氧化石墨烯（RGO）悬浮液已被测量在3.2 eV的飞秒制度。与RGO中的饱和吸收相比，BCN表现出光限幅行为。BCN和RGO的非简并时间分辨差分传输表现出不同的弛豫时间。根据BCN的半导体电子能带结构与石墨烯的Dirac线性能带结构讨论了光学非线性和载流子动力学的这些差异。
2010-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic properties of bilayer graphenes strongly coupled to interlayer stacking and an external electric field
具有可调带隙的双层石墨烯（BLG）作为石墨烯的替代品在实际应用中显得很有趣，因此其输运性质正受到积极追求。利用密度泛函理论和微扰分析，我们研究了在外加电场作用下，与最近观察到的复杂结构相关的各种堆叠结构的BLG的电子性质。我们建立了第一个相图总结了堆叠依赖的BLG的间隙开口为一个给定的字段。我们进一步确定了高密度的midgap状态，本地化的晶界上，即使在强电场下，这可以大大减少整体的运输间隙。
2015-05-08 cond-mat.mtrl-sci
Graphene nanoflakes in external electric and magnetic in-plane fields
讨论了外加面内电场和磁场对所选单层石墨烯纳米结构的基态自旋相图的影响。进行计算的三角形石墨烯纳米片扶手椅边缘，以及扶手椅石墨烯纳米带锯齿形终端的短片段。采用平均场近似（Mean Field Approximation，MFA）方法求解哈伯德模型.这两类纳米结构的总自旋讨论作为外部字段的功能，为各种结构尺寸，电荷中性条件以及弱电荷掺杂。发现了非零自旋态的多样性，并确定了它们的稳定范围。对于某些结构，反铁磁有序的存在下预测内的零自旋相。在恒定电场作用下，纳米片在磁场作用下的磁化过程也被研究，显示出在低和高磁场下电场的相反效应。
2015-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Graphene Nanobubble: A New Optical Nonlinear Material
石墨烯由于其可饱和吸收和巨克尔非线性效应而成为非线性光学领域的一颗新星，这些特性在基于光学非线性器件的数字光学中具有重要的应用价值。然而，实际应用需要大的光学非线性，并且这些固有地受到原子薄石墨烯的相互作用长度的限制。在这里，我们证明了光学双稳态的法布里-珀罗腔含有单层和双层石墨烯已被重组，形成纳米气泡。我们发现，石墨烯纳米气泡可以作为一种新型的光学非线性介质，由于其垂直的侧壁以及增加的曲率，这使得强大的非线性色散效应，导致大的光致相变。与热致双稳态不同，两个透射态之间的全光开关发生在几十纳秒的时间尺度内。基于纳米气泡的具有固有光学非线性的光学器件有助于克服原子级薄的二维薄膜的光路长度限制，并使我们能够探索使用这些元件作为数字全光电路的构建块的前景。
2015-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
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
Robust optical conductivity in gapped graphene
我们研究了带隙单层和双层石墨烯在低能区的光学电导率。发现了一个标度关系，其中频率、能隙、费米能和温度四个参量只表现为三个独立参量的组合。双层和单层石墨烯的光学电导率之比正好是2。
2010-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Optical conductivity of hydrogenated graphene from first principles
通过第一性原理计算研究了氢覆盖对单面氢化石墨烯光学电导率的影响。为了解释不同程度的均匀氢覆盖，我们计算了各种尺寸的石墨烯超晶胞的复光学电导率，每个超晶胞包含单个额外的氢原子。我们使用线性增广平面波（LAPW）方法，在WIEN2k密度泛函理论代码中实现，以表明氢覆盖强烈影响复杂的光学电导率，从而影响氢化石墨烯的光学性质，如吸收。我们发现，石墨烯在红外，可见光和紫外范围内的光学电导率具有不同的特征，这取决于氢覆盖的程度。这开辟了新的可能性，通过可逆氢化来定制石墨烯的光学性质，并通过非接触式光学吸收测量来确定实验中氢化石墨烯样品的氢覆盖率。
2013-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Effects of edge magnetism and external electric field on energy gaps in multilayer graphene nanoribbons
利用第一性原理密度泛函理论，我们研究了多层石墨烯纳米带的电子结构作为带宽度和外部电场的函数，施加垂直于带层。我们考虑两种类型的边缘（扶手椅和锯齿形），每一种都有两个边缘对齐（称为alpha和beta对齐）。我们发现，在单层和双层扶手椅型纳米带，多层扶手椅型纳米带表现出三个类的能隙随宽度的增加而减少。非磁性多层锯齿形纳米带具有对边缘对齐和层数敏感的能带结构，表明不同的磁性和由此产生的能隙。我们发现，在垂直于外电场的情况下，在ABC叠层带中可以产生能隙，而在其他叠层序列中，能隙随着外电场的增大而减小或保持闭合。
2010-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Ferrimagnetic and antiferromagnetic phase in bilayer graphene nanoflake controlled with external electric fields
计算研究了双层石墨烯纳米片在外电场和磁场作用下的基态磁相。当磁场在平面内时，电场具有平行和垂直分量。该系统由两个矩形层组成，具有扶手椅边缘和Bernal堆叠的锯齿形终端。理论模型是基于紧束缚哈伯德项的哈密顿量。构造了包含总自旋的磁相图，显示了总自旋值等于0和1的相的稳定区域。一个显着的反铁磁，层状安排的稳定范围被发现和广泛讨论。的可能性之间切换的反铁磁，反铁磁和亚铁磁相位与外部电场的两个组件被证明，是磁电效应的表现。分析了磁场对相图的影响。
2017-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Excitonic Effects on the Optical Response of Graphene and Bilayer Graphene
我们提出了第一性原理计算的多电子效应的光学响应的石墨烯，双层石墨烯，石墨采用GW-Bethe Salpeter方程的方法。我们发现，共振激子形成在这些二维半金属。共振激子引起的4.5 eV附近的吸收光谱中的一个突出的峰与不同的线的形状和显着的红移峰位置从一个独立的准粒子图片中所产生的带间跃迁的吸收峰。在红外区，我们计算出的每层石墨烯的吸光度近似为常数，2.4%，与最近的实验一致;由于能带结构效应，双层石墨烯具有额外的低频特征。
2009-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Manipulation of graphene's dynamic ripples by local harmonic out-of-plane excitation
使用精心设计的分子动力学模拟，我们演示了通过施加局部面外正弦激励来调谐自支撑石墨烯中的动态波纹。根据边界条件和外部调制，我们显示控制的本地动态形态，包括平坦化和稳定的波纹图案。除了研究原子薄层对外部时变激励的动态响应外，我们的研究结果还为通过局部动态形态控制来调制其特性提供了有趣的可能性。
2012-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ground-state magnetic phase diagram of bow-tie graphene nanoflakes in external magnetic field
从理论上研究了在面内磁场作用下，蝴蝶结形状和不同尺寸石墨烯纳米片的基态磁相图。紧束缚哈密顿量补充哈伯德项被用来模拟的电子结构的系统的问题。发现在低场下存在反铁磁相，其磁矩分布在蝴蝶结的两侧，并预测在电荷未掺杂的结构中会发生场诱导自旋反转到铁磁态的转变.对于掺杂有单个载流子的小纳米片，低场相是亚铁磁的，并且场可以迫使向铁磁有序的变磁转变。临界电场随着纳米片尺寸的增大而减小。研究了对角和非对角无序对上述磁性能的影响。非对角无序的影响被发现是更重要的比对角无序，导致显着加宽的临界场分布的无序人口的纳米片。
2013-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Stacking Dependent Optical Conductivity of Bilayer Graphene
石墨烯层的光学电导率强烈地依赖于它们的堆叠顺序。我们的第一性原理计算表明，虽然单层石墨烯（SLG）和双层石墨烯（BLG）与Bernal堆叠的光学电导率在可见光区几乎是频率无关的，但扭曲的双层石墨烯（TBG）的光学电导率是频率相关的，由于能带折叠效应而产生额外的吸收特征。在实验上，我们从对比光谱中获得了不同堆叠结构的BLG的光学电导率分布。一些TBG样品在其电导率谱中显示出与我们的计算结果完全一致的额外特征，而少数样品给出了与SLG相似的通用电导率值。我们认为TBG样品的电导率谱的变化源于公度和非公度叠加的差异。我们的研究结果表明，石墨烯层的光学电导率测量确实提供了一种有效的方法来选择具有理想的电子和光学性能的石墨烯薄膜，这将极大地帮助这些大规模的错位石墨烯薄膜在光子器件中的未来应用。
2010-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast and widely tuneable vertical-external-cavity surface-emitting laser, mode-locked by a graphene-integrated distributed Bragg reflector
我们报告了一种通用的和具有成本效益的方式来控制基于石墨烯的可饱和吸收体（GSA）的不饱和损耗、调制深度和饱和通量，通过改变SLG和高反射镜之间的间隔物的厚度。这允许我们调制的电场强度增强在GSA从0到400%，由于入射光和反射光在镜子的干涉。SLG反射镜组件的不饱和损耗可以减小到$\sim$ 0。我们用它来锁模从935到981 nm的VECSEL。这种方法可以应用于将SLG集成到各种光学元件中，例如输出耦合镜、色散镜、增益材料上的介质涂层。相反，它也可以用于增加各种基于石墨烯的光子学和光电子器件（如光电探测器）的吸收（高达10%）。
2013-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
A many-body overview of low-energy optical excitations in armchair graphene nanoribbons
利用多体精确对角化的哈伯德模型计算了扶手椅型石墨烯纳米带（AGNR）的纵向和横向极化光子的激子谱，从而对这些系统中的低能May-body光激发进行了全面的研究.由此产生的单光子允许本征态在能量上彼此分离，但都耦合到同一组双光子允许态。计算的垂直偏振的光学振子强度的大小表明，这些光学特性确实可以在偏振吸收测量中观察到。
2012-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical Identification of Few-Layer Graphene Obtained by Friction
提出了一种基于摩擦的方法来获得石墨层。通过在NaCl基底表面上摩擦石墨棒，然后将基底溶解在水中，获得含有几层石墨烯的石墨的独立薄结构。在所获得的结构中发现了光学透明且机械强度高的少层石墨烯薄层。
2014-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and optical properties of Graphene Monoxide
基于密度泛函理论，首次对一氧化石墨烯这一新型半导体材料的电子和光学性质进行了理论研究。电子计算表明，带隙为0.952 eV，这表明一氧化石墨烯是直接带隙半导体。给出了一氧化石墨烯的态密度以及C和O的分态密度，以了解电子结构。此外，我们还计算了一氧化石墨烯的光学性质，包括复介电函数、吸收系数、复折射率、损耗函数、反射率和电导率。这些结果为在光电子器件中的潜在应用提供了物理基础。
2012-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Band Gap Opening and Optical Absorption Enhancement in Graphene using ZnO Nanoclusters
采用第一性原理密度泛函理论研究了石墨烯/ZnO异质结构的电子、光学和输运性质。结果表明，Zn 12 O 12在石墨烯中的禁带宽度为14.5meV，在可见光至红外波段的吸收率提高了1.67倍，并表现出轻微的非线性I-V特性。这些发现设想石墨烯/Zn 12 O 12异质结构可以适用于能量收集、光电探测和光化学器件。
2017-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Patterning and tuning of electrical and optical properties of graphene by laser induced two-photon oxidation
石墨烯是一种稳定、耐用、柔性、透明的材料，具有优异的导电性和不寻常的光学性质，在电子学、光子学和光电子学中有着许多新的应用。对于电子学中的应用，电性质的图案化和改性是非常期望的，因为原始石墨烯没有带隙。在这里，我们展示了一个简单的全光学图案化方法的石墨烯，基于激光诱导双光子氧化。通过调节照射强度和脉冲数，可以高精度地控制氧化水平，因此可以引入带隙，并且可以连续地调节电学和光学性质。可以对空气悬浮单层石墨烯或基底上的石墨烯进行任意复杂的图案化。该方法在室温下在环境空气中工作，并且不需要额外的处理步骤。所提出的概念允许用全光学方法开发全石墨烯电子和光电子器件以及复杂电路。
2014-08-05 cond-mat.mtrl-sci
Non-destructive and Rapid Evaluation of CVD Graphene by Dark Field Optical Microscopy
通过暗场（DF）光学显微镜展示了直接在生长衬底（Cu箔）上的石墨烯的非破坏性和快速评估。在没有任何额外处理的情况下，具有各种覆盖率的Cu箔上的石墨烯可以在化学气相沉积生长之后立即通过DF成像快速识别，其对比度与扫描电子显微镜相当。与明场光学成像相比，DF成像的改善的对比度被发现是由于石墨烯下方的铜台阶对光的瑞利散射。实际上，由于不同厚度的石墨烯区域下方的铜台阶的不同高度，石墨烯吸附层容易区分。
2013-05-24 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
Quantum-dot states and optical excitations in edge-modulated graphene nanoribbons
我们从第一性原理研究了边缘调制扶手椅型石墨烯纳米带的电子和光学性质，包括准粒子修正和激子效应。利用带能隙的振荡行为，我们表明，最小的宽度调制是足够的，以获得电子和空穴的限制，从而形成具有独特性质的光学活性量子点，如点状和扩展激发的共存和光谱的精细可调谐性，具有巨大的光电应用潜力。
2011-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Coulomb interactions on the optical properties of doped graphene
掺杂石墨烯在红外区的最新光学电导率实验揭示了在传统图片中难以解释的带内和带间跃迁之间的能量区域中的强背景。我们提出了一个唯象模型，考虑到边缘费米液体性质的准粒子在石墨烯附近的中性点，可以定性地解释所观察到的功能。我们还研究了电子拉曼信号，并认为它也将是异常的。
2009-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Optical Measurement of the Phase-Breaking Length in Graphene
本文报道了用拉曼光谱法测定石墨烯中导电电子的相裂长度L的实验结果。基于双共振模型，我们从石墨烯边缘附近的D带磁化率的空间依赖性提取L。利用样品性质的先验知识和激发点扩散函数，我们能够高精度地确定拉曼散射系数的空间变化，并且结果显示在石墨烯边缘附近的相断裂长度L~ 40 nm。
2008-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Optical properties of graphene nanoribbons: the role of many-body effects
我们从第一性原理研究了纳米尺寸扶手椅型石墨烯纳米带（GNRs）的光电性质。我们表明，多体效应是必不可少的正确描述的能隙和光学响应。作为受限几何的签名，我们观察到强烈的束缚激子主导的光谱，具有明确的家庭依赖的结合能。我们的研究结果表明，GNRs构成的一维纳米结构，其吸收和发光性能可以通过改变家庭和边缘终止控制。
2007-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Origin of Universal Optical Conductivity and Optical Stacking Sequence Identification in Multilayer Graphene
我们表明，在正常的$N$层的石墨烯多层膜的通用光学电导率的起源是一个新兴的手征对称性，保证了$σ(ω)=Nσ_{uni}$在低和高的频率限制。[ $σ_{uni}=(π/2) e^2/h$ ].我们使用这种物理关系到中频电导率趋势的多层堆叠序列的定性特征。
2009-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The optical properties of transferred graphene and the dielectrics grown on it obtained by ellipsometry
采用椭圆偏振光谱（SE）、拉曼光谱（Raman）和X射线光电子能谱学（XPS）等方法研究了化学气相沉积（CVD）法生长的石墨烯层及其从铜箔转移到氧化硅衬底上的过程。由于转移过程中使用的化学品的污染，转移的CVD石墨烯层的光学性质并不总是对应于剥离的石墨烯的光学性质。然而，如果考虑SiO2层的实际厚度，则可以使用椭圆偏振法来发现转移的CVD石墨烯层的实际厚度和平均性质。采用脉冲层沉积（PLD）和原子层沉积（ALD）方法在转移的石墨烯上生长电介质层，并使用光学方法对所获得的结构进行表征。在这项工作中展示的方法可能是有用的各种材料生长在石墨烯上的表征。
2018-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Dynamic polarization of graphene by moving external charges: random phase approximation
我们评估的停止和图像力的带电粒子平行移动到掺杂的石墨烯片通过使用石墨烯的$π$ -电子带的无规相位近似（RPA）的介电响应形式主义。力的函数的粒子的速度和粒子的距离为一个广泛的范围内的电荷载流子密度在石墨烯。与动力学方程模型的结果进行了详细的比较，揭示了RPA模型中带间单粒子激发对高粒子速度的重要性。我们还考虑了石墨烯和支撑衬底之间的有限间隙的影响，以及通过使用Mermin的程序包括的有限阻尼率的影响。阻尼率估计从一个试探性的比较Mermin损失函数与HREELS实验。在低颗粒速度的限制下，获得了几个分析结果的摩擦系数，显示电荷载流子密度，阻尼率和颗粒距离之间的复杂关系，这可能与涉及石墨烯的表面过程和电化学有关。
2009-11-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Optical conductivity in graphene: hydrodynamic regime
电子流体中流体力学的实验研究是近几年兴起的一个热门研究领域。最近对石墨烯中光学电导率的测量[P. Gallagher et.al，Science 364，158（2019）]提供了实验确定描述电子流体中散射过程的微观时间尺度的可能性。在本文中，我报告的光学电导率在石墨烯在任意掺杂水平的理论计算，在整个“流体动力学”的温度范围内，和任意的，非量子化的磁场。所得结果与已有的实验数据吻合较好。
2019-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron-Phonon Interactions for Optical Phonon Modes in Few-Layer Graphene
我们提出了第一性原理研究的电子-声子（e-ph）相互作用及其贡献的光学声子模式的线宽在$Γ$和K在一到三层石墨烯。研究发现，由于层间耦合和堆叠几何结构的影响，少层石墨烯中的高频光学声子模与不同的价带和导带耦合，导致这些模式的e-ph相互作用强度不同。源自单层石墨烯的$Γ$ - $E_{2g}$模式的一些多层光学模式表现出略高的频率和大大减小的线宽。另外，多层膜中的K- $A'_1$相关模式的线宽依赖于堆叠模式，并且随着层数的增加而减小。
2009-01-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical conductivity renormalization of graphene on SrTiO$_{3}$ due to resonant excitonic effects mediated by Ti 3\textit{d} orbitals
我们提出了一个激烈的重整化的SrTiO $_3$导致在紫外区几乎完全透明的石墨烯的光学电导率的证据。这些发现归因于共振激子效应，并得到了\emph{ab initio} Bethe-Salpeter方程和密度泛函理论计算的进一步支持.石墨烯的（$π$，$π$ *）-轨道和SrTiO $_3$的Ti-3 \textit{d} $t_{2g}$轨道具有很强的杂化性，这些轨道上的电子-空穴态相互作用对石墨烯的光学电导率起主导作用.这些相互作用远低于块状SrTiO $_3$的光学带隙。这些结果开启了通过\textit {d}轨道操纵石墨烯中的相互作用强度的可能性，这对于光学应用可能是至关重要的。
2014-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Field Theory Approach to the Optical Conductivity of Strained and Deformed Graphene
在弯曲空间的量子场论框架内讨论了应变和变形石墨烯的光学电导率的计算。计算了任意静态背景几何条件下一维周期形变Dirac方程的解析解及相应的Dirac传播子。给出了应变和变形石墨烯的光学电导率的解析表达式与内部和interbrand过渡。小变形的特殊情况下进行了讨论，结果相比紧束缚模型的预测。
2015-11-25 cond-mat.mtrl-sci gr-qc hep-th
