Comment on "Chiral tunnelling and the Klein paradox in graphene"
来自文章:自然物理2,620-625(2006),由M。I. Katsnelson,K. S. Novoselov和A. K.海姆
2010-10-12 cond-mat.mes-hall
Universal localization-delocalization transition in chiral-symmetric Floquet drives
本文研究一维手征对称拓扑非平凡Floquet环路驱动,发现局域化长度在驱动周期中点以普适指数ν=2发散,并通过解析与数值方法验证了AIII对称类中该指数的普适性。
2025-09-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optical Properties of Chiral Graphene Nanoribbons: a First Principal Study
本文采用密度泛函理论计算方法研究了手性石墨烯纳米带的纵向和横向偏振光学性质。已经表明,之前报道的扶手椅和锯齿形石墨烯纳米带的选择规则不再有效,这是由于这些新类别的石墨烯纳米带的对称性破缺。然而,边缘态仍然在光吸收中起关键作用。结果表明,在相同的能量范围内,入射光的偏振态不同,吸收峰也不同。研究还表明,光的吸收对光偏振边缘和方向上的手征矢量敏感。由于手性石墨烯纳米带的对称性破缺,吸收峰发生了变化,吸收峰位于1000 nm附近,这为石墨烯纳米带在光电子器件方面的应用带来了新的潜力。
2012-05-19 cond-mat.mes-hall
Experimental evidence of chiral symmetry breaking in Kekulé-ordered graphene
石墨烯的低能激发是相对论性无质量狄拉克费米子,在谷K和K '处具有相反的手性。打破手征对称性可能导致能隙开放,类似于粒子物理学中的动力学质量产生。在这里,我们报告直接的实验证据手征对称性破缺(CSB)从微观和光谱测量在锂插层石墨烯。CSB由在狄拉克点处的能隙开口、Kekulé-O型调制和在能隙边缘附近的手征混合来证明。我们的工作为研究Kekulé有序石墨烯中的CSB相关物理开辟了机会。
2021-06-02 cond-mat.mes-hall
Chiral Luttinger liquids in graphene tuned by irradiation
我们表明,手性共同传播的Luttinger液体可以创建和调谐的闪耀高频,圆偏振光,垂直于层,具有不同的偏振的两个部分的双层石墨烯。由于时间反演对称性的破缺和由此产生的陈数失配,一维手征模沿着极化变化的畴壁局域化。单层石墨烯在每个狄拉克节点附近具有单个手性边缘模式,而在双层石墨烯中,在每个狄拉克节点附近存在两个手性模式。在高频驱动下,这些模式基本上具有静电荷分布,并在库仑相互作用下形成手性Luttinger液体,其可以通过驱动参数进行调谐。我们还注意到,与在双层石墨烯中通过静电约束产生的Luttinger液体不同,这里没有反向散射,因此我们沿着节点的线对于无序是稳定的。
2020-03-20 cond-mat.mes-hall
Chiral Symmetry and Many-Body Effect in Multilayer Graphene
研究了手征对称性对多层石墨烯在磁场中多体问题的影响。对于蜂窝晶格上的无自旋电子模型,多体基态是一个双简并手征凝聚体,与层数无关。用精确对角化方法数值计算的能谱表明,对于ABC堆叠的多层石墨烯,多体能隙随层数单调减小。
2012-10-06 cond-mat.mes-hall
Chiral states around a mass-inverted quantum dot in graphene
采用紧束缚和核多项式方法研究了石墨烯中质量反转量子点的拓扑保护手性态。引入了质量反转的量子点,考虑到两个不同质量畴之间的异质结,这类似于双层石墨烯中的畴壁。数值结果表明,当质量项符号相反时,出现了穿过质量间隙的金属通道。金属通道的本征态被揭示为双简并-每个状态沿着相反的方向传播,保持石墨烯的时间反演对称性。的金属通道的鲁棒性进一步检查,结论与事实,手征态是安全的,除非原子空位附近的域壁形成。这种沿着拓扑缺陷循环的手性态可能为基于石墨烯的工程拓扑态铺平了一条新的路线。
2020-11-18 cond-mat.mes-hall
Chiral Symmetry and Electron-Electron Interaction in Many-Body Gap Formation in Graphene
我们研究了垂直磁场中石墨烯的多体基态。石墨烯中的手征对称性使我们能够确定多体基态,对于半填充(未掺杂)的情况,这是一个双简并手征凝聚体。在基态,沿锯齿形边缘出现显著的电荷积累。我们还表明,尽管存在的强大的边缘模式,这是一致的陈数C = 0,无隙激发是不存在的。
2011-08-08 cond-mat.mes-hall
Chiral tunneling in trilayer graphene
我们研究了Bernal和Rombhohedral堆叠三层石墨烯(3LG)中的手性隧穿效应。基于电子能带的手性,在K点处,(Rombhohedral)Bernal-3LG在异质结上表现出100%(50%)的透明度。利用这一特性,我们进一步研究了3LG中的电子准直效应。由于Berry相的差异,我们表明,Rombhohedral-3LG是一个更好的电子准直器,相比单层和Bernal双层石墨烯。由于Bernal-3LG可以分解成由单层和改性Bernal-双层石墨烯组成的两个单独的通道;与Rombhohedral-3LG相比,Bernal-3LG是较弱的电子准直器。
2012-04-04 cond-mat.mes-hall
Chiral Polaron Formation in Graphene
从理论上研究了石墨烯中可能存在的手性极化子的形成。本文在Lee-Low和Pines理论的框架内提出了一种计算电子-声子系统基态的解析方法。在此基础上,研究了电子-光学声子相互作用对石墨烯电子光谱的影响。本文只考虑了在带心γ附近具有E_2g对称性的双简并光学声子模。我们分析表明,原始石墨烯的价带和导带的能量色散显着不同,通过标准的电子自能量计算,由于电子-声子相互作用。进一步证明了石墨烯的简并能带结构促进了手性极化子的形成。
2012-05-03 cond-mat.mes-hall
Observation of chiral quantum-Hall edge states in graphene
在这项研究中,我们确定了手性方向的量子霍尔(QH)边缘状态的石墨烯,通过采用简单的两端电导测量,同时接地不同的边缘位置的样品。填充因子越小的边缘态与电接触的相互作用越强。这种简单的方法可以方便地用于研究石墨烯中填充因子为零的QH边缘态的手征性,这对于理解强磁场($\gtrsim$ 25 T)下的对称性破缺序列具有重要意义。
2009-05-06 cond-mat.mes-hall
Nonlinear quantum optical properties of graphene: the role of chirality and symmetry
我们提出了石墨烯线性和非线性光学响应的半经典理论。重点放在石墨烯的非线性光学响应的基本手征对称性的观点。在低能极限,简并点附近的布洛赫准粒子主要是手征的。它是第一次表明,这种手征行为与周围的狄拉克点的石墨烯的尺度不变性的结果在强的非线性光学响应。基于半导体布洛赫方程(SBE),导出了线性和非线性电导率张量的显式表达式。线性项与Kubo公式的结果一致。石墨烯的非线性光学响应主要有三种加性机制:纯带内、纯带间以及它们之间的相互作用。对于每一个贡献,一个明确的响应函数。研究了石墨烯的克尔型非线性,证明了石墨烯的克尔非线性系数比许多已知的半导体高几个数量级。此外,石墨烯的非线性折射率也可以通过施加栅极电压来调节和增强。
2015-07-29 cond-mat.mes-hall
Chiral orbital current and anomalous magnetic moment in gapped graphene
我们提出了一个低能有效质量理论来描述带隙石墨烯及其相关材料中的手征轨道电流和反常磁矩。我们发现,布洛赫电子通常包含一个异常的电流密度,由于带间矩阵元素,它描述了与磁矩的手征电流循环。在带隙石墨烯中,手性电流在不同的谷之间是相反的,相应的磁矩解释了朗道能级的谷分裂。特别地,在带隙双层石墨烯中,谷依赖的磁矩负责带底处的顺磁磁化率的发散,并且在相对小的磁场范围内实现全谷极化。该公式也适用于三维拓扑绝缘体的带隙表面态,其中异常电流与空间调制电位下的磁电响应有关。
2011-09-13 cond-mat.mes-hall
Anomalous criticality in the quantum Hall transition at $n=0$ Landau level of graphene with chiral-symmetric disorders
我们数值研究了手征对称性是否是决定无序石墨烯量子霍尔跃迁临界性的唯一因素。当无序遵守手征对称性时,在$n=0$朗道能级处的平台到平台跃迁被示出为变得异常(即,类阶梯函数)。然而,令人惊讶的是,异常是强大的,对包括均匀的次近邻跳跃,这降低了晶格模型的手征对称性。我们还表明,交流(光学)霍尔电导率表现出一个强大的平台结构时,无序尊重的手征对称性。
2010-08-16 cond-mat.mes-hall
Evidence of electronic cloaking from chiral electron transport in bilayer graphene nanostructures
单层石墨烯中无质量狄拉克费米子的电荷载流子运动和赝自旋通过手性的耦合产生了戏剧性的后果,例如不寻常的量子霍尔效应和克莱因隧穿。在双层石墨烯中,载流子是在零能量下具有有限态密度的大质量狄拉克费米子。由于它们的非相对论性质,有质量的狄拉克费米子可以提供一个更好的测试平台,与单层石墨烯中的无质量狄拉克费米子相比,它可以澄清手性在输运测量中的重要性。在这里,我们报告了一个电子隐形效应作为一种表现的手性探测相相干传输在化学气相沉积双层石墨烯。通过静电门控,在极窄的双层石墨烯异质结上观察到不同周期的电导振荡。使用傅立叶分析技术,我们确定了每个单独的干涉图案的起源。重要的是,势垒两侧的电子波可以通过势垒内的倏逝波耦合,使势垒下的受限态对电子不可见。这些发现为电子隐身效应提供了直接证据,并有望实现基于双层石墨烯的赝自旋电子学。
2016-11-16 cond-mat.mes-hall
Nuclear Tunnelling and Dynamical Jahn-Teller Effect in Graphene with Vacancy
我们发现,在石墨烯的替代空位形成一个动态的Jahn-Teller中心。利用密度泛函方法计算了电子-晶格耦合产生的绝热势面,并求解了核运动的薛定谔方程。我们的计算表明,一个大的隧道分裂$3 Γ$约86厘米$^{-1}$。%,这与典型的应变分裂相比较大。该效应导致空位周围的碳原子核波函数的大的离域,从而导致Jahn-Teller活性$sp^2σ$电子态的显著加宽。在电子顺磁共振和双光子共振散射实验中,隧道劈裂应该是可以观察到的。
2012-07-12 cond-mat.mes-hall
Topological phases and delocalization of quantum walks in random environments
我们研究了一维(1D)离散时间量子行走(QW)的空间或时间随机缺陷的结果与随机环境的相互作用。我们重点研究了具有手征对称性的量子阱,揭示了手征对称性和量子阱的二分性共同作用下量子阱动力学中的一些有趣现象,如零能拓扑保护边态和非零能一维手征类Anderson跃迁的共存.因此,与以往的研究相反,空间无序量子阱可以避免完全局域化,由于安德森转变。进一步证实了边缘态对空间无序是鲁棒的,但对时间无序不是鲁棒的。
2011-11-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Chiral anomaly and anomalous finite-size conductivity in graphene
石墨烯是一个单层的碳原子被包装成一个六边形晶格,以容纳两对无质量的二维狄拉克费米子,在没有或具有可忽略的自旋轨道耦合。已知在约化动量空间中存在非零电极化的强度,这与隐藏的手征对称性相关,将导致锯齿形纳米晶体的零能量平坦带。在有限宽的受限带中,可以实现Adler-Bell-Jackiw手征反常或手征电荷在不同谷的不守恒。在横向扩散制度,有限尺寸校正电导率总是积极的,并与横向尺寸W的平方成反比,这是从W从边界模式的有限尺寸校正成反比不同。这种反常的有限尺寸电导率揭示了石墨烯中手性异常的特征,并且是实验可测量的。
2017-02-15 cond-mat.mes-hall
Zitterbewegung, chirality, and minimal conductivity in graphene
最近的实验表明,石墨烯或单层碳是一种具有无质量狄拉克能谱的无带隙半导体。在零温度和零载流子密度的极限下,每个沟道的$e^{2}/h$级的有限电导率是该系统的显著特征之一。在这里,我们分析这个特性的基础上久保和Landauer公式。没有散射的有限电导率的外观被证明是狄拉克手征费米子在二维的一个特性。
2006-06-11 cond-mat.mes-hall
Chiral tunneling and the Klein paradox in graphene
所谓的克莱因悖论--相对论性粒子不受阻碍地穿过高而宽的势垒--是量子电动力学(QED)最奇特、最违反直觉的结果之一。这一现象在粒子、核和天体物理学的许多背景下都有讨论,但到目前为止,用基本粒子直接测试克莱因悖论被证明是不可能的。在这里,我们表明,可以在一个概念上简单的凝聚态实验中测试的效果,通过使用单层和双层石墨烯的静电屏障。由于准粒子的手征性质,这些材料中的量子隧穿变得高度各向异性,与正常的非相对论电子的情况有质的不同。石墨烯中的无质量狄拉克费米子可以密切实现克莱因的gedanken实验,而双层石墨烯中的大量手性费米子提供了一个有趣的互补系统,阐明了所涉及的基本物理。
2006-08-14 cond-mat.mes-hall
Raman Scattering as a Selective Probe of Chiral Electronic Excitations in Bilayer Graphene
我们报道了一个双层石墨烯器件在栅压下的对称分辨电子拉曼散射(ERS)研究。我们发现,ERS连续主要是由带间手征激发的$A_{2}$对称性,并显示出一个特征的保利阻塞行为类似的单层的情况下。最重要的是,我们表明,非手征激发的拉曼截面的贡献消失,由于在拉曼振幅矩阵元素的相消干涉效应。这是在一个显着的对比,光学吸收测量和开放有趣的场地使用拉曼散射作为选择性探针的手性自由度的拓扑物质和其他二维晶体。
2018-10-11 cond-mat.mes-hall
Quantum Monte Carlo studies of edge magnetism in chiral graphene nanoribbons
我们研究了手性石墨烯纳米带的局部哈伯德模型描述下的投影量子蒙特卡罗模拟和研究电子-电子相互作用的影响在带的边缘的电子和磁性。静态和动态特性的不同宽度和边缘手性的纳米带进行了分析,并比较自洽的Hartee-Fock平均场近似。我们的研究结果表明,对于足够宽的手征带,自旋相关性表现出非常长的相关长度,即使是锯齿形的部分,以及间隔定期扶手椅区域。在不同的带状宽度和手性的磁相关特性增强与紧束缚极限的这种带的能隙。我们确定了局部谱函数中的局部态密度和低能模式中的特定特征,其与沿石墨烯纳米带增强的电子相关性直接相关,并且可以通过扫描隧道光谱进行访问。
2013-05-06 cond-mat.mes-hall
Chiral properties of graphene h-BN hybrid systems
将手性分解过程应用于混合石墨烯h-BN系统揭示了在层数为奇数的情况下将系统划分为双层加单层的有效子系统的规则。已经检测到三种类型的子系统,即纯石墨烯双层和单层,混合双层和纯h-BN单层,这取决于混合组合物。表征这些手性子系统的有效参数包括层间耦合和现场电位,这表明了由h-BN层引入系统的不对称性的补偿机制。为了说明,我们提供了一个教学概述手性隧穿石墨烯子系统(MLG,BLG)存在于混合一个h-BN层。我们已经建立了参数范围,在光谱中观察到的特征,如法布里-珀罗共振的情况下,MLG和“魔角”的情况下,有效的BLG。我们还考虑了不同的混合堆叠,以表明有效的系统所需的电子和自旋电子学应用的性能。
2018-06-08 cond-mat.mes-hall
Chiral tunneling through time-periodic potential in graphene
本文研究了石墨烯单分子层中通过谐波驱动势垒的手征隧穿。由于该系统中的准粒子是手性的,隧穿是高度各向异性的,我们确定的传输概率的中心和边带的入射角的电子束的变化。此外,我们研究了透射几率随振荡势垒的宽度、振幅和频率的变化。我们的研究的一个有趣的结果是,完美的传输正常的入射,已报告的静态障碍持续振荡的障碍,克莱因隧道的时间谐波电位的表现。
2008-08-23 cond-mat.mes-hall
Fractal Butterflies of Chiral Fermions in Bilayer Graphene: Phase Transitions and Emergent Properties
我们报告我们的研究分形蝴蝶偏置双层石墨烯在分数量子霍尔效应(量子霍尔效应)制度。我们已经考虑的情况下,当外部周期电位是存在于一个层,并说明了改变的周期电位强度和偏置电压的影响上的蝶形能隙和蝶形能隙。有趣的是,蝴蝶光谱表现出显着的相变之间的双分子层石墨烯中的手征电子,通过改变周期性的电位强度或偏置电压的间隙和蝴蝶间隙。我们还发现,除了那些相变,通过改变偏置电压,可以基本上控制电子所经历的周期性电势强度。
2015-02-04 cond-mat.mes-hall
Unraveling the electronic structure of narrow atomically-precise chiral graphene nanoribbons
基于石墨烯纳米带的研究的最新进展已经证明了使用表面化学的策略以原子精度控制合成手性石墨烯纳米带(cGNR)。然而,它们的电子特性,包括典型的品质因数,如带隙或前沿带的有效质量,尚未报道。在这项工作中,我们提供了在Au(111)上的(3,1)-cGNRs的详细表征。利用扫描隧道显微镜和光谱、角分辨光电子能谱和密度泛函理论分析了带的结构、外延和电子能带结构。
2017-12-18 cond-mat.mes-hall
Chiral correlation of drag currents inducing optical activity of twisted bilayer graphene
研究了扭曲双层石墨烯的旋光性和量子输运机制。用有效连续介质模型研究了双层体系中唯一电子态的形成。这种状态被示出为支持在两个石墨烯层中的电子的横向运动的相关性。由于原子晶格的手征结构,这种阻力关联的贡献不完全抵消,从而导致光学电导张量的阻力项。我们表明,电导率的阻力项是空间色散的表现。我们展示了如何分析和计算的电导率张量,管理系统的旋光性的组件。还计算了扭曲双层石墨烯系统的直流电导率。它表明存在一个量子电导率值$\propto e^2/h$在本征费米能。
2022-05-25 cond-mat.mes-hall
Twisted nanoporous graphene/graphene bilayers: electronic decoupling and chiral currents
该研究用紧束缚模型与非平衡格林函数揭示NPG/石墨烯双层随扭曲角从强耦合到电子解耦的转变,并发现类Talbot干涉、手性电流及可由STM探测的态密度共振峰。
2024-08-09 cond-mat.mes-hall
Theory of interaction-induced renormalization of Drude weight and plasmon frequency in chiral multilayer graphene
我们发展了一个掺杂的多层石墨烯的光学电导率的理论,包括电子-电子相互作用的影响。应用量子动力学的形式主义,我们制定了一套赝自旋布洛赫方程,支配的动力学的非平衡密度矩阵驱动的外部\emph{a.c.}电场的影响下的库仑相互作用。这些方程揭示了一个动力学机制,耦合德鲁德和带间响应所产生的手征性的赝自旋纹理在多层石墨烯系统。我们表明,这导致在相互作用引起的增强的德鲁德重量和等离子体激元频率强烈依赖于赝自旋缠绕数。使用双层石墨烯作为一个例子,我们还研究了更高的能量带的影响,并发现它们贡献了相当大的重整化效应,而不是由一个低能量的两个带的描述。我们认为,这种增强的德鲁德重量和等离子体频率一般发生在材料的特征在于电子手性。
2016-09-25 cond-mat.mes-hall
Ballistic charge transport in chiral-symmetric few-layer graphene
采用传输矩阵方法研究了具有手征对称堆叠结构的少层石墨烯中的弹道电荷输运。我们证明了手征对称性证明了在谱简并点(零能量)的非阿贝尔规范变换。这种变换证明了多层膜的零能输运性质与非耦合单层膜系统的零能输运性质的等价性。可以应用类似的变换,以测量任意磁场、弱应变和样品块中的跳跃无序。最后,我们计算了在任意能量下,不同的堆叠结构的全计数统计。预测的栅极电压依赖性的电导和噪声可以测量在清洁的多层样品与通用金属引线。
2010-03-11 cond-mat.mes-hall
Chiral states in bilayer graphene: magnetic field dependence and gap opening
在双层石墨烯(BLG)的静电势扭结界面处发现了一维手征态。这样的结构可以通过向BLG的上层和下层施加不对称电势来创建。我们发现:i)由于单扭结轮廓的强限制,单向状态仅受磁场的微弱影响,ii)增加扭结势的平滑度导致拓扑上不同于那些手征状态的附加束缚状态,和iii)在存在扭结-反扭结势的情况下,相反移动的手性态之间的重叠导致交叉和反-能量谱中的交叉点。这导致了单向拓扑态的光谱中可调谐的微型间隙的开放。
2011-09-13 cond-mat.mes-hall
Kagomé network of chiral miniband-edge states in double-aligned graphene-hexagonal boron nitride structures
扭子异质结构是近年来出现的一类新型量子电子材料,其性质由相邻二维材料之间的扭角决定。在这里,我们研究了封装在六方氮化硼(hBN)中的石墨烯(G)中的莫尔超晶格迷你带,该超晶格迷你带与顶部和底部hBN晶体几乎完美对齐。我们表明,对于hBN层的晶胞取向局部破坏石墨烯晶格的反转对称性,hBN/G/hBN结构具有拓扑保护的手征态的Kagomé网络,其能量靠近迷你带边缘,沿着传播具有不同迷你带陈数的区域分离线。
2022-12-21 cond-mat.mes-hall
Cooling of chiral heat transport in the quantum Hall effect graphene
在量子霍尔效应(QHE)机制中,热量由朗道能级的边缘态中的电子携带。在这里,我们研究冷却的热电子沿石墨烯的填充因子$ν=\pm2$的边缘传播,介导的声学声子。我们确定从热点延伸的温度分布,其中霍尔电流从金属接触注入石墨烯,考虑到特定的边界条件的晶格位移在石墨烯中的范德瓦尔斯异质结构与绝缘衬底。我们的计算使用Dirac电子的一般边界条件进行,表明声子的发射可以解释Nahm,Hwang和Lee在石墨烯基QHE器件中观察到的短冷却长度[PRL 110,226801(2013)]。
2017-08-12 cond-mat.mes-hall
Charge and spin Hall effect in spin chiral ferromagnetic graphene
我们预测了一种特定类型的电荷霍尔效应在未掺杂的铁磁石墨烯,所产生的自旋霍尔机制在没有外部磁场。其基本特征是这种磁性材料中自旋子带的所谓自旋手性构型,其中具有相反自旋方向的载流子具有不同类型的类电子或类空穴。在电子自旋-轨道动力学的半经典理论中,我们得到了一个纵向电场可以产生一个纯电荷的自旋-轨道横向电流,而自旋和谷没有极化。
2013-09-12 cond-mat.mes-hall
Chiral condensate with topological degeneracy in graphene and its manifestation in edge states
采用蜂窝格子模型,研究了强磁场中石墨烯多体态的手征对称性作用。对于自旋分裂的Landau能级,在n = 0的Landau能级子空间内,当电子-电子相互作用为最近邻排斥时,手征凝聚体是一个带隙有限的多体基态,其基态是拓扑简并度为2的Hall绝缘体.基态的拓扑性质表现为沿扶手椅边缘的凯库勒键序,而由于量子涨落,该模式在体中熔化。整个过程可以看作是手征对称性特有的体-边对应的实现。
2012-05-29 cond-mat.mes-hall
Manifestation of chiral tunneling at a tilted graphene pn junction
石墨烯中的电子在PN结处遵循非常规轨迹,由它们的赝自旋电子自由度驱动。重要的是透射率的显著角度依赖性,捕获电子的手性性质,并在垂直入射时达到单位透射率(克莱因隧穿)。我们从理论上表明,这种手征隧穿可以直接观察到的结电阻的倾斜界面探测与单独的分裂门。结电阻的增加与最近的实验证据与倾斜。倾斜依赖性的出现是因为模态密度和垂直于倾斜取向的各向异性传输波瓣之间的不对准。一个关键的决定因素是存在的边缘散射事件,可以完全扭转的角度依赖性。在实验中没有这种逆转表明,这些边缘效应并不是绝对有害的,使得石墨烯中由电子“光学”控制的传输的前提成为一种令人兴奋的可能性。
2012-07-27 cond-mat.mes-hall
Chiral response of twisted bilayer graphene
我们提出了一个有效的(最小)手性二维材料的理论。这些材料具有电磁耦合,而不表现出拓扑间隙。作为一个例子,我们研究了掺杂扭曲双层膜的响应,揭示了不寻常的现象,在零频率极限。面内磁场在中性点处引起巨大的顺磁响应,并且在掺杂时,还引起实质上的纵向霍尔响应。该系统还容纳与纵向磁矩相关的非平凡纵向等离子体激元模式,从而赋予它们手性特征。最后,我们注意到,光学活性可以大大增强掺杂。
2018-01-08 cond-mat.mes-hall
Chiral charge pumping in graphene deposited on a magnetic insulator
我们证明了在室温下石墨烯/钇铁石榴石(YIG)双层系统中可以实现相当大的手性电荷泵。这种效应不能归因于普通的自旋泵浦,而是在石墨烯中产生直流电场/电压,作为对相邻的面外磁化YIG膜中的动态磁激发(自旋波)的响应。我们发现,当静态磁化方向被反转时,感应电压改变其符号,清楚地表明在所研究的系统中的空间反转对称性被打破。的效果的强度表现出非单调的依赖于自旋波的频率,与所提出的理论模型。
2016-09-07 cond-mat.mes-hall
Chiral spin channels in curved graphene $pn$ junctions
本研究分析圆形石墨烯 $pn$ 结的手性零模,推导其自旋动力学有效哈密顿量并发现可实现完全面内径向极化的参数最佳点,为低自旋-轨道耦合下的自旋操控提供捷径。
2023-09-27 cond-mat.mes-hall
Manipulating chiral transmission by gate geometry: switching in graphene with transmission gaps
我们探讨了手性传输的电子通过石墨烯异质结的电子开关使用单独的栅极几何形状。一系列的门是用来准直和正交的手性传输波瓣跨多个结,导致在可忽略不计的总电流。通过将栅极偏置到双极$npn$掺杂区中,器件的电阻提高了几个数量级,因为在接近均匀的$nn^-n$区中的ON状态保持高度导电。保持了迁移率,因为切换涉及传输间隙而不是结构带隙,其将减少可用传导通道的数量。在某些条件下,这种传输间隙是高度可调的,允许亚热开启,击败了兰道尔限制当今数字电子器件的开关能量。
2013-05-30 cond-mat.mes-hall
Partial preservation of chiral symmetry and colossal magnetoresistance in adatom doped graphene
我们分析了吸附原子掺杂石墨烯在低杂质浓度下的电子性质。我们专注于安德森本地化制度和计算的本地化长度($ξ$)作为电子掺杂和外部磁场的函数。杂质态与碳的$p_z$态杂交,并在狄拉克点附近形成部分填充的能带。在杂质带中心附近,系统有效哈密顿量的手征对称性部分保持,这导致$ξ$的大幅度增强。输运性质的敏感性,即莫特的可变范围跳跃尺度$T_0$,一个外部磁场垂直于石墨烯片导致巨大的磁阻效应,在最近的实验中观察到。
2014-01-27 cond-mat.mes-hall
Chiral Tunneling through Double Barrier Structure in Twisted Graphene Bilayer
本文研究了载流子在扭曲石墨烯双层双势垒结构中的手性隧穿,发现透射概率呈镜像对称且随入射能量和势垒高度从完美透射渐变为完美反射,该方向依赖性为调控电子性质提供了新参数。
2023-07-27 cond-mat.mes-hall
Chiral zigzag modes and flatbands in network models of twisted bilayer graphene
我们构建了层间偏压下扭曲双层石墨烯中出现的谷霍尔态三角网络的唯象散射理论。至关重要的是,我们的网络模型包括在相同的谷和自旋内的不同谷霍尔态之间的散射。我们发现,在没有前向散射,对称性减少网络模型到一个单一的参数之间插入一个嵌套的费米面和flatband,这可以理解的一维手征锯齿模式和封闭的三角形轨道,分别。我们演示了如何统一性和对称性约束锯齿模式之间的耦合,这有重要的影响,在实验中观察到的干涉振荡的性质。
2020-05-05 cond-mat.mes-hall
Spin-resoloved chiral condensate as a spin-unpolarized ν=0 quantum Hall state in graphene
受最近实验表明石墨烯中存在自旋非极化ν=0量子霍尔态的启发,我们基于投影到n=0朗道能级上的多体问题,对石墨烯的基态进行了理论研究.对于具有在位库仑排斥和反铁磁交换耦合的有效模型,我们证明了基态是一个双简并的自旋分辨手征凝聚体,其中所有上自旋的零能态凝聚为一个手征,而下自旋的零能态凝聚为另一个手征.这可以精确地显示为伊辛型交换相互作用。由于在基态的现场排斥的电荷间隙示出的磁场的线性增长,在定性与实验一致。
2013-11-11 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of monolayer and bilayer graphene
综述了石墨烯中电子的紧束缚模型。我们推导出低能量的哈密顿量,分别支持单层和双层石墨烯中的无质量Dirac类手征费米子和大质量手征费米子,并描述了它们的手征性如何体现在整数量子霍尔效应中观察到的平台序列中。描述了响应于横向电场的双层石墨烯中的可调带隙的开口,并且我们解释了如何使用Hartree理论来开发一个简单的筛选分析模型。
2012-05-22 cond-mat.mes-hall
Magnetic field induced charge redistribution in disordered graphene double quantum dots
研究了大尺寸石墨烯双量子点在背景无序势和磁场作用下的输运性质。在低温下,电荷稳定性图的演变作为B-场的函数进行了研究高达10特斯拉。结果表明,在强磁场作用下,量子点的带电能量降低,量子点的尺寸增大。我们使用紧束缚模型解释了我们的结果,该模型描述了无序石墨烯量子点中通过形成朗道能级和边缘态的电荷重新分布。我们的模型表明,在一个点的不同的电子/空穴水坑分离的隧道势垒变得透明,在高B场,导致电荷离域和减少充电能量实验观察。
2015-05-07 cond-mat.mes-hall
Topological phase transition in chiral graphene nanoribbons: from edge bands to end states
石墨烯纳米结构的尺寸和形状的精确控制允许工程自旋极化的边缘和拓扑状态,代表了一种新的来源,非传统的$π$磁性与量子自旋电子学的应用前景。它们出现的先决条件是存在强大的带隙相,这在扩展的石墨烯系统中很难找到:只有扶手椅型石墨烯纳米带(GNR)显示出带隙,然而,对于任何其他GNR取向都是封闭的。在这里,我们表明,半金属手征GNRs(chGNRs)缩小到纳米宽度经历了拓扑相变,成为第一个拓扑绝缘体,然后转化为平凡的带绝缘体的最后一个chGNRs。我们制作了原子精确的chGNRs不同的手性和大小的表面合成使用预先设计的分子前体。结合扫描隧道显微镜(STM)的测量和理论模拟,我们遵循的拓扑性质和体带隙的演变取决于宽度,长度和手性的chGNRs。第一个出现的间隙相是拓扑的,由边缘之间的手性相互作用模式保护。对于较窄的带状物,相互作用模式的对称性发生变化,拓扑能隙关闭并重新打开,作为一个平凡的带绝缘体。我们的研究结果代表了一个新的平台,产生拓扑保护的自旋态,并展示了连接手性边缘和缺陷结构与能带工程的潜力。
2021-03-29 cond-mat.mes-hall
Polarizability and Screening in Chiral Multilayer Graphene
我们计算了多层石墨烯的静态极化率,研究了堆叠排列、载流子密度和现场能量差对石墨烯屏蔽性能的影响。在低密度下,多层石墨烯的能谱由一组手性二维电子系统描述,并且相关的手性性质决定了多层石墨烯的屏蔽性质,其根据手性指数是偶数还是奇数而显示出非常不同的行为。随着密度增加,能谱遵循单层石墨烯的能谱,因此极化率接近单层石墨烯的极化率。石墨烯极化率对手性和分层的定性依赖性表明了不同石墨烯量子相作为手性指数的函数的可能性。
2012-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Easy-to-configure zero-dimensional valley-chiral modes in a graphene point junction
本文提出一种石墨烯点结器件架构,通过易配置、可切换的零维谷手性PN结实现约80%极化率的谷电流,为可扩展谷电子学提供新构建模块。
2024-04-02 cond-mat.mes-hall
Perfect one-dimensional chiral states in biased twisted bilayer graphene
我们从理论上研究了小角度扭曲的双层石墨烯的电子结构,在顶层和底层之间具有很大的电势不对称性。我们发现,已知出现在三角形AB-BA域边界上的出现螺旋态实际上并不形成一个传播网络,而是提供了独立的,完美的一维通道,在三个不同的方向传播。使用连续模型的哈密顿量,我们证明了施加的偏置导致两个定义良好的能量窗口,其中包含稀疏分布的一维通道。这些能量窗口的起源可以使用单层石墨烯的交叉电子和空穴带的双带模型来理解。我们还利用紧束缚模型实现了扭曲双层石墨烯的晶格形变,并讨论了晶格弛豫对一维沟道的影响。
2020-01-22 cond-mat.mes-hall
Chiral Tunnelling in Twisted Graphene Bilayer
电子沿势垒法线方向入射时,在石墨烯单层中的完全透射和在Bernal石墨烯双层中的完全反射被看作是Klein佯谬的两个体现。在这里,我们展示了克莱因悖论的一个新的和独特的化身。由于所涉及的准粒子的不同手性,扭曲石墨烯双层中的手性费米子显示出可调节的垂直入射手性隧穿概率:通过控制势垒的高度或入射能量,它们可以从完全隧穿变为部分/完全反射,反之亦然。除了解决具有不同手性的手性费米子如何通过势垒隧道的基本物理问题外,我们的研究结果还提供了一种简单的途径来调整扭曲石墨烯双层的电子特性。
2013-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral symmetry and its manifestation in optical responses in graphene: interaction and multi-layers
手征对称性是石墨烯物理学的基础,它保证了拓扑稳定的双狄拉克锥和零能朗道能级在磁场中的反常行为。这一关键作用在石墨烯的光学响应和多体物理中得到了继承,本文对此进行了解释。我们还从光学性质及其与手征对称性的关系的角度对多层石墨烯进行了概述。
2012-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
h-BN layer induced chiral decomposition in the electronic properties of multilayer graphene
讨论了非对称堆积结构的手征分解。结果表明,沉积在h-BN上的Bernal堆叠石墨烯多层膜的低能电子结构由手征赝自旋二重态组成.如果N是偶数,则h-BN层上的N层石墨烯原料具有N/2个有效双层石墨烯系统和一个有效h-BN层,或者如果N是奇数,则具有(N-1)/2个有效石墨烯双层加上一个由h-BN层改性的石墨烯单层。我们提出的分解过程,我们得到的手征子系统的有效参数表征的递归关系。在这种情况下,有效参数包括层间耦合和现场电位,与仅修改层间耦合的纯石墨烯多层系统相反。我们应用这一程序来讨论克莱因隧穿现象,并定量比较与纯石墨烯多层系统的结果。
2017-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene edge from A to Z - and the origins of nanotube chirality
推导了任意石墨烯边的能量解析表达式。它包含一个“化学相移”,由边缘的化学条件决定。直接原子计算支持关系的普遍性质。对于石墨烯的形成,空隙或条带的形状,这对于在成核阶段通过化学手段选择和控制纳米管手性具有进一步的重要意义。
2010-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci