Spin Hall Effect and Origins of Nonlocal Resistance in Adatom-Decorated Graphene
最近的实验报道了用吸附原子修饰的石墨烯中出乎意料的大自旋霍尔效应（SHE），引起了激烈的争议。我们应用数值精确的Kubo和Landauer- Buttiker公式的金修饰的无序石墨烯（包括吸附原子簇）的现实模型，以获得自旋霍尔电导率和自旋霍尔角，以及非局部电阻作为一个数量可访问的实验。大自旋霍尔角为0.1，在零温度下，但它们对吸附原子簇的依赖性不同于半经典输运理论的预测。此外，我们发现多个背景贡献的非本地电阻，其中一些是无关的SHE或任何其他自旋依赖的起源，以及在室温下的SHE的强烈抑制。这促使我们设计一种多终端石墨烯几何结构，抑制这些背景的贡献，因此，可以量化在二维材料中的自旋电流产生的上限。
2017-03-15 cond-mat.mes-hall
Evidence for a quantum-spin-Hall phase in graphene decorated with Bi2Te3 nanoparticles
石墨烯器件中量子自旋霍尔效应的实现一直是一个突出的挑战，可以追溯到拓扑绝缘体领域的开始。石墨烯极弱的自旋轨道耦合--源于碳的低质量--构成了主要的障碍。我们从实验和理论上研究了通过用稀Bi 2 Te 3纳米颗粒随机装饰来增强石墨烯中的自旋轨道耦合。值得注意的是，多终端电阻测量表明存在的螺旋边缘状态的量子自旋霍尔相位的特性，磁场和温度依赖的电阻峰值，X射线光电子能谱，扫描隧道光谱，和第一性原理计算进一步支持这种情况。这些观察结果突出了石墨烯基量子自旋霍尔平台中自旋电子学和量子信息应用的途径。
2018-10-16 cond-mat.mes-hall
Spectrally Selective Thermal Emission from Graphene Decorated with Metallic Nanoparticles
我们在过去的工作中表明，纳米图案化单层石墨烯（NPG）能够在中红外（中红外）从3到12 $μ$ m的光谱选择性热发射。在这种情况下，光谱选择通过石墨烯内部的局部表面等离子体（LSP）共振来实现。在这里，我们表明，石墨烯装饰的金属纳米粒子，如银纳米立方体或纳米球，也实现光谱选择性热发射，但在这种情况下，通过声学石墨烯等离子体激元（AGPs）之间的石墨烯和银纳米粒子内的介电材料本地化。我们的时域有限差分（FDTD）计算表明，光谱选择性热辐射发射可以通过门电压调谐到两个不同的波长制度，即大气不透明的制度之间的$λ=5$ $μ$ m和$λ=8$ $μ$ m或大气透明的制度之间的$λ=8$ $μ$ m和$λ=12$ $μ$ m。这允许在用于前一种状态的辐射热捕获模式和用于后一种状态的辐射冷却模式之间进行电切换。我们的理论结果可用于开发用于智能织物的石墨烯基热管理系统。
2022-09-23 cond-mat.mes-hall
Electronic transport properties of Co cluster-decorated graphene
磁性元素与石墨烯的相互作用可能导致具有潜在应用的各种电子状态。我们报道了一个在连续超高真空环境中测量石墨烯量子输运性质的原位实验。结果表明，即使在较低的样品温度下，电子束沉积的钴也会在石墨烯表面形成团簇。载流子被吸附的钴团簇散射导致Shubnikov-de Haas（SdH）振荡消失和负磁电阻（MR）的出现，该负磁电阻在高达9 T的外加磁场下没有饱和的迹象。我们认为这些观察结果可能源于钴无序驱动的量子干涉，并且可以用弱局域化理论来解释。
2018-08-20 cond-mat.mes-hall
Kubo-Bastin approach for the spin Hall conductivity of decorated graphene
理论预测和最近的实验结果表明，可以通过增强杂质附近的自旋轨道耦合来在石墨烯中设计自旋霍尔效应。我们使用Kubo-Bastin公式的Chebyshev展开来计算石墨烯的紧束缚模型的自旋电导率张量，其中随机分布的杂质吸附在碳原子上。我们模型的杂质引起的自旋轨道耦合与石墨烯的哈密顿量，考虑到三个不同的贡献~ \cite{Gmitra2013}，并显示自旋霍尔和纵向电导率取决于每个自旋轨道耦合的强度和杂质的浓度。此外，我们计算的狄拉克点附近的单个和多个杂质的状态密度的实空间投影，并将这些结果与电导率计算。
2016-02-15 cond-mat.mes-hall
Concomitant enhancement of electron-phonon coupling and electron-electron interaction in graphene decorated with ytterbium
电子-电子相互作用和电子-声子耦合之间的相互作用一直是石墨烯中的关键问题之一，因为它可以提供有关外来原子增强石墨烯中电子-声子耦合的起源的信息。在碳化硅衬底上的镱修饰的石墨烯，电子-声子耦合表现出强烈的增强相比，生长的石墨烯。基于角分辨光电子能谱的研究，镱的存在也被发现导致费米速度的降低，揭示了费米液体理论中电子-电子相互作用的增强。我们的研究结果的电子-电子相互作用和电子-声子耦合的同时增强表明，在石墨烯装饰与外来原子的两个代表性的多体相互作用之间的相互作用的可能性。
2020-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit interaction in Pt or Bi2Te3 nanoparticle-decorated graphene realized by a nanoneedle method
自旋轨道相互作用（SOI）的引入和随后的二维（2D）拓扑相的出现对于电压控制和零发射能量自旋电子器件至关重要。相比之下，石墨烯由于碳原子的质量小，基本上缺乏SOI，并且SOI的适当实验报告很少。在这里，我们通过开发原始的纳米针方法来控制重纳米颗粒[铂（Pt）或碲化铋（Bi 2 Te 3）]在单层石墨烯上的少量（覆盖率< 8%）随机装饰。X射线光电子能谱支持纳米颗粒的低损伤和低污染装饰，表明存在Bi-C和Te-C耦合轨道。在样品中，我们发现了与粒子密度相关的非局域电阻（RNL）峰，这归因于能量高达约30 meV的SOI产生的（逆）自旋霍尔效应（SHE）。这是一个更大的值比以前的报告，并支持扫描隧道光谱。目前的观察应该导致石墨烯的拓扑相，其可以通过用受控的少量重纳米颗粒随机装饰来引入，以及它们的应用。
2018-07-09 cond-mat.mes-hall
DNA-decorated graphene chemical sensors
石墨烯是一种真正的二维材料，具有优异的电子特性和巨大的实际应用潜力。石墨烯作为化学传感器材料的前景已经被注意到，但是关于使用石墨烯的实际化学传感的工作相对较少，特别是如何使用化学官能化来使石墨烯对化学蒸气敏感。在这里，我们展示了一种通过使用单链DNA作为敏化剂来提高石墨烯作为化学传感器的能力的途径。由此产生的广泛的响应设备显示快速的响应时间，在室温下完全和快速恢复到基线，和几个类似的蒸汽分析物之间的歧视。
2010-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Substrate enhanced superconductivity in Li-decorated graphene
我们研究了锂修饰石墨烯中基底对电子-声子耦合强度的作用。我们发现与$h$衬底的相互作用导致从$λ_0=0.62$到$λ_1=0.67$的显著增强，这对应于从$T_{c0}=10.33$ K到$T_{c1}=12.98$ K的转变温度的$25\%$增加。超导间隙为1.56 meV（悬浮）和1.98 meV（支持）。这些发现开辟了一条通过衬底工程提高石墨烯基材料超导转变温度的新途径。
2013-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electron-spin to Phonon Coupling in Graphene Decorated with Heavy Adatoms
石墨烯中天然弱的自旋-轨道耦合可以通过吸附原子沉积而大大增强（例如Weeks等人，Phys.Rev.X1，021001（2011））。然而，吸附原子的动力学也诱导声子和电子自旋之间的耦合。利用群论和紧束缚模型，系统地研究了单层石墨烯中低能面内声子与电子自旋之间的耦合.我们的研究结果为进一步研究该体系的自旋输运和超导性奠定了基础。为了量化耦合到晶格上的电子自旋动力学的影响，我们计算了电子和空穴的自旋翻转率。我们发现，后者表现出强烈的依赖于准粒子能量和系统温度。
2015-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The electronic properties of graphene on metal modified SiO2 substrate
基于第一性原理计算，研究了金属（Ti，Ca，Ni，Mn，Co，Fe，Cr，K）修饰SiO2衬底上石墨烯的电子性质。结合能分析结果表明，金属原子在SiO2衬底的O表面比在Si表面更稳定地吸附，石墨烯在金属改性衬底上的吸附非常稳定。负载石墨烯的能带结构与悬浮石墨烯在Co修饰的SiO2表面的能带结构相似，但由于Fe原子的修饰作用，其能带结构发生了明显的变化。有趣的是，在自旋向上态，在磁性原子修饰的表面上会出现半金属能带结构，带隙为1-2 eV。
2012-03-01 cond-mat.mes-hall
Superconducting properties in tantalum decorated three-dimensional graphene and carbon structures
本文介绍了在三维石墨烯（3DG）和碳结构上沉积的钽薄膜（100 nm厚）的超导特性。在两种复合薄膜中都观察到了超导转变，其超导转变温度分别为1.2K和1.0K。我们进一步测量了这两种复合薄膜在不同温度下的磁电阻和在不同磁场下的微分电阻dV/dI。在这两个样品中，观察到一个大得多的临界磁场（~ 2特斯拉），这个临界磁场显示线性温度依赖性。最后，在我们的3DG-钽装置的微分电阻测量中观察到了当样品变成超导时的异常大的冷却效应。我们的研究结果可能对柔性超导电子器件的应用具有重要意义。
2014-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dirac cones in the spectrum of bond-decorated graphenes
我们提出了一个基于周期Hückel理论的双带模型，该模型能够预测无限类二维周期碳网络的第一布里渊区中Dirac锥的存在和位置，通过键装饰对石墨烯连接的系统扰动获得，即通过在石墨烯晶胞内的三个碳-碳$π$ -键的每一个中包含任意的$π$ -电子休克尔网络。键装饰过程可以从根本上改变石墨烯晶胞和蜂窝连接性，代表了描述实验感兴趣的石墨烯化学官能化的许多情况的简单和通用的方式，例如石墨烯，Janusgraphenes和chlorographenes。根据装饰图的谱性质，给出了二维$π$ -网络谱中Dirac锥存在的精确数学条件.我们的方法预测的狄拉克锥的存在下，在实验特征的janusgraphenes和chlorographenes，最近推测的DFT计算的基础上。对于这些情况，我们的方法提供了狄拉克锥的存在性的证明，并且可以以包络计算的背面为代价进行，绕过任何对角化步骤，即使在休克尔理论中也是如此。
2014-04-12 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Excitonic circular dichroism in boron-nitrogen clusters decorated graphene
本研究基于第一性原理计算提出硼氮团簇掺杂石墨烯体系，利用对称性破缺实现高效能谷极化，证实其可产生圆二色性能谷霍尔效应，且激子量子比特可用于信息处理。
2024-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dilute magnetism in graphene
在吸附原子浓度低至$\sim1\%$时，计算了用磁性吸附原子分布在单个子晶格上或均匀分布在两个子晶格上的石墨烯的相图。在$s$ - $d$相互作用的框架内，我们考虑了由于吸附原子的随机定位和/或在磁矩方向上的热波动引起的无序效应。尽管存在的障碍，磁相被证明是稳定的最低浓度访问这里。这一结果与几个实验观察结果一致，其中吸附原子修饰的石墨烯已被证明具有磁响应。特别地，本理论提供了对Hwang等人[Sci. Rep. 6，21460（2016）]，其中对于用S原子修饰的石墨烯，在$\sim30\,\text{K}$下方发现铁磁相。
2019-01-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Room temperature self-assembly of cation-free guanine quartet network nucleated from Mo-induced defect on decorated Au(111) with graphene nanoribbons
鸟嘌呤四链体是由多个鸟嘌呤四联体（GQs）堆叠而成的一类重要的新型分子靶点，其应用范围从纳米电子器件到抗癌药物。金属阳离子引入GQ结构中形成稳定的G-四链体，而其他通道尚未报道。本文报道了Au（111）表面上广泛的无金属GQ网络的室温分子自组装。在Au（111）表面注入钼原子所引起的表面缺陷被用来成核和稳定无阳离子的GQ网络。此外，用7-扶手椅型石墨烯纳米带（7-AGNR）修饰的Au（111）表面通过在空间上和化学上固化从Au台阶边缘成核的无序相而导致更广泛的GQ网络。扫描隧道显微镜/光谱（STM/STS）和密度泛函理论（DFT）计算证实了GQ网络的形成，并解开了成核和生长机制。这种方法刺激无阳离子的G-四重网络的形成在RT和可以导致稳定的新出现的分子自组装。
2021-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Electronic properties of Mn decorated silicene on hexagonal boron nitride
我们用第一性原理计算研究了硅烯在六方氮化硼上的吸附。由于六方氮化硼是半导体的，与硅烯的相互作用比金属基材弱。因此，有可能在硅烯中打开50 meV的带隙。我们进一步解决Mn装饰的效果，通过确定现场哈伯德相互作用参数，这证明是不同的装饰在顶部和空心网站显着。详细分析了系统中的感生磁。
2013-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Decorated electronic kagome lattice in twisted bilayer germanene
University of Twente（特温特大学）；Utrecht University（乌得勒支大学）
本研究通过实验与计算证明，在Ge2Pt上相称扭曲的双层锗烯可形成两种电子性质不同的大角度莫尔相，其中偶宇称相呈现具有C3对称性的装饰性kagome电子态，为二维褶皱材料中工程化类kagome电子态提供了平台。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of gas flow on electronic transport in a DNA-decorated carbon nanotube
利用Gas-DNA修饰的碳纳米管场效应晶体管的电流-时间特性实验数据，计算了二次电流关联函数。关联函数的模式是传感器的灵敏度和选择性的量度，并且表明这些气流传感器也可以用作DNA序列检测器。该系统是由一个一维紧束缚的哈密顿量建模，我们提出了分析计算的量子电子输运的系统使用时间相关的非平衡格林函数形式主义和绝热膨胀。计算对电流$I^{(0)}(\bar{t})$和$I^{(1)}(\bar{t})$的零阶和一阶贡献，其中$I^{(0)} (\bar{t})$是Landauer公式。然后使用随时间变化的电流公式将理论结果与实验进行比较。
2011-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Formation of wrinkles on graphene induced by nanoparticles: atomic force microscopy study
单层石墨烯（GN）中的褶皱影响GN的电子和输运性质。通过将GN放置在用纳米颗粒（NP）装饰的基底上，可以达到限定的皱纹网络。为了解释GN电子结构的拓扑学诱导的变化背后的机制，并将其与扭曲相关联，GN形态的正确描述是非常重要的。我们在这里演示了如何确定从原子力显微镜（AFM）图像是否GN是在与基板接触或它是分层的，如何是连接与纳米粒子的密度的层的褶皱，如果有优先取向的皱纹。还讨论了隐藏在GN层下面的NP的检测的相关性。该研究是在Si-SiO2基底顶部的GN的九个样品上进行的，所述GN用标称直径为6和10 nm的金属氧化物NP装饰。NP密度在20至470个NP/um 2的范围内变化。皱纹的投影面积随着NP密度的增加而线性增加，与NP尺寸无关。
2015-05-11 cond-mat.mes-hall
Phase Transition and Electronic Structure Investigation of MoS$_2$-rGO Nanocomposite Decorated with AuNPs
在这项工作中，提出了一种简单的方法，通过金纳米颗粒表面修饰的MoS $_2$氧化石墨烯（rGO）纳米复合材料的金属（1 T '到半导体2 H）字符转换MoS $_2$。利用不同的光谱技术研究了这种相变的可能机制，并得到了密度泛函理论理论计算的支持。通过Raman和Mo 3d高分辨X射线光电子能谱（HRXPS）分析，在MoS $_2$ -rGO纳米复合材料中观察到了1 T '-和2 H-MoS 2相的混合物。在用金纳米颗粒表面修饰后，1 T '相的浓度降低，使得相变明显。拉曼光谱和价带谱分析表明，AuNPs的引入使MoS $_2$ -rGO纳米复合材料发生了p型掺杂。我们认为电子从1 T '相中的Mo 4d-xy，xz，yz到AuNPs导带的转移是MoS $_2$相变的主要机制。同时，利用S K边近边X射线吸收精细结构谱（NEXAFS）研究了未占据电子结构。最后，利用共振俄歇谱（RAS）研究了未占据电子态之间的电子耦合，结果表明AuNPs主要影响靠近费米能级的MoS 2电子态.
2019-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial Graphene Electronic Structure And Transport
自2001年成立以来，在六方碳化硅上外延石墨烯的科学和技术已经成熟成为一项重大的国际努力，并有望成为第一个碳电子平台。回顾了石墨烯在电子级碳化硅上外延生长的历史，综述了单层和多层石墨烯在电子级碳化硅上外延生长的独特电子性能。在Si面生长的石墨烯单层中的传输和场效应的早期结果提供了原理证明。除了单层外延石墨烯之外，还关注C面生长的多层石墨烯，其由电子解耦的石墨烯片组成。生产，结构和电子结构进行了审查。使用各种各样的表面，电气和光学探针询问的电子性能，进行了讨论。概述了几种器件原型的最新发展，包括基于外延石墨烯量子霍尔器件的电阻标准和新的双频模拟外延石墨烯放大器。
2010-03-24 cond-mat.mes-hall
Observation of vacancy-induced suppression of electronic cooling in defected graphene
先前对不纯石墨烯中电子-声子相互作用的研究发现，静态无序可以增强电子冷却。我们研究了动态无序的影响，并观察到与清洁石墨烯相比，电子冷却的数量级抑制。这种效应在具有更多空位的石墨烯中更强，证实了其空位诱导的性质。耦合常数对声子温度的依赖关系暗示了它与无序动力学的联系。我们的研究突出了无序对石墨烯中电子-声子相互作用的影响。此外，电子冷却的抑制对于改善石墨烯基测辐射热计和光电探测器设备的性能具有很大的希望。
2014-08-01 cond-mat.mes-hall
Gate dependent electronic Raman scattering in graphene
我们报道了在门控单层石墨烯器件中直接观察到的偏振分辨电子拉曼散射。电子拉曼散射光谱的演化与栅极电压和它的偏振依赖性是在完全符合理论预期的非共振拉曼过程，涉及跨狄拉克锥的带间电子-空穴激发。我们进一步表明，电子拉曼散射信号的光谱依赖性可以简单地描述在长波长极限的石墨烯的动态极化率。直接观察石墨烯中狄拉克费米子激发的可能性为石墨烯和其他2D晶体的电子性质的有前途的拉曼研究开辟了道路。
2016-02-13 cond-mat.mes-hall
Phenomenological study of the electronic transport coefficients of graphene
使用半经典的方法和输入的石墨烯的导电性的实验，我们确定的电子传输系数-导电性，导热性和热电性-掺杂的石墨烯的电子密度依赖性。还得到了电导率的电子密度依赖性。最后，我们表明，经典的霍尔效应（低场）在石墨烯中具有相同的形式为独立的电子的情况下，其特征在于由抛物线色散，只要弛豫时间是成比例的动量。
2007-10-11 cond-mat.mes-hall
Tuning electronic structure of graphene via tailoring structure: theoretical study
基于第一性原理计算，研究了不同缺陷图案的石墨烯片的电子结构。我们发现缺陷图案可以显著地调节石墨烯的电子结构。三角形图案在费米能级附近产生强局域态，六边形图案在系统中打开带隙。此外，具有锯齿形或扶手椅形边缘的石墨烯纳米带网络的矩形图案表现出半导体行为，其中带隙对纳米带的宽度具有明显的依赖性。对于石墨烯纳米带的网络结构，预测了一些特殊的电子输运通道。
2010-06-15 cond-mat.mes-hall
The effect of bilayer domains on electronic transport properties of epitaxial graphene on SiC
对在碳化硅上的纯单层外延石墨烯（SiC/G）上制造的霍尔条器件的磁输运测量显示出载流子浓度和迁移率在晶片尺寸维度上的非常紧密的分布。相比之下，含有双层石墨烯域的SiC/G器件显示出与双层含量的量相关的电子性质的变化。
2015-02-06 cond-mat.mes-hall
Graphene-based electronic spin lenses
我们从理论上证明了石墨烯中的铁磁正常（FN）界面聚焦具有一定自旋方向的电子波的能力。其本质特征是负折射克莱因隧穿，当F石墨烯的交换能超过其费米能时，它是自旋分辨的。利用这一特性，我们提出了一种石墨烯NFN电子自旋透镜，通过该透镜，非偏振的电子束可以被准直成有限的自旋偏振。我们的研究表明，磁性石墨烯有可能成为最近发现的光子手性超材料的电子对应物，这些材料仅对光子波的圆偏振的一个方向表现出负折射率。
2010-09-05 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
Dirac electronic states in graphene systems: Optical spectroscopy studies
从光谱学的角度综述了碳的二维同素异形体，如石墨烯及其双层、多层外延石墨烯、少层Bernal堆叠石墨烯以及三维块状石墨的电子性质。注意力集中在这些系统中的准粒子，这被称为无质量或有质量的狄拉克费米子的相对论性质。
2010-04-17 cond-mat.mes-hall
Tunable Hybridization Between Electronic States of Graphene and Physisorbed Hexacene
通过物理吸附有机分子的非共价官能化提供了一种可扩展的方法，用于修饰石墨烯的电子结构，同时保持其优异的载流子迁移率。在这里，我们研究了长链并苯的物理吸附，即，并六苯及其氟化衍生物全氟并六苯，双层石墨烯可调石墨烯器件使用第一性原理方法。我们发现这些分子的吸附导致在石墨烯的电子结构中形成接近其费米能级的局域态，这可以很容易地通过外部电场进行调谐。电场不仅在双层石墨烯中产生高达250 meV的可变带隙，而且强烈影响分子-石墨烯系统内的电荷再分布。发现这种电荷重新分布足够弱，不会引起强表面掺杂，但足够强，以帮助保持石墨烯的狄拉克点附近的电子态。
2015-07-30 cond-mat.mes-hall
Theory for the electronic structure of incommensurate twisted bilayer graphene
扭曲双层石墨烯中扭曲角的实验控制还没有报道，其现实结构很可能是不相称的。本文利用紧束缚虚晶近似理论研究了无公度扭曲双层石墨烯的电子性质。该理论给出了石墨烯片间任意无公度扭转角θ时的电子能带结构和局域态密度。在数值计算的局域态密度中观察到了角度相关的范霍夫奇异性。与扫描隧道显微镜和光谱学中的观察一致，我们的理论计算表明，与单层石墨烯相比，石墨烯片之间的旋转角不会导致费米速度的显着降低。所发展的理论是相当普遍的，可以应用于研究任何无公度多层异质结构的电子性质。
2015-01-26 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
Graphene on graphene antidot lattices: Electronic and transport properties
已知石墨烯双层系统在通过施加垂直电场破坏层对称性时表现出带隙。所得的能带结构类似于具有抛物线色散的常规半导体的能带结构。在这里，我们介绍了一种新型的双层石墨烯异质结构，其中单层石墨烯被放置在另一层石墨烯的顶部，具有规则的反点晶格。我们称这类石墨烯系统为GOAL：石墨烯反点晶格上的石墨烯。通过改变结构几何形状，可以执行能带结构工程以获得线性分散的能带（具有高伴随迁移率），然而可以使其与垂直场有间隙。我们分析了各种类型的GOAL的电子结构和输运性质，并得出有关其性质的一般性结论，以帮助其在实验中的设计。
2015-07-02 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of graphene and graphene nanoribbons with "pseudo-Rashba" spin-orbit coupling
我们讨论了石墨烯和石墨烯纳米带的电子性质，包括“pseudo-Rashba”自旋轨道耦合。在总结了体特性之后，我们首先分析了无限质量和锯齿形边界附近的散射行为。对于低能量，我们观察到强烈的偏离通常的自旋守恒行为在高能量，如反射作为自旋偏振器或开关。由于在非平衡的情况下或当两个单粒子分支之间没有相干性时出现倏逝模，这导致沿着边界方向的自旋极化。然后我们讨论了石墨烯纳米带的自旋和密度分布。
2009-10-07 cond-mat.mes-hall
Electronic fibre in graphene
我们从理论上研究了石墨烯上p-n-p结的传输特性。在这里，我们表明，电子输运性质与光传播提出了深刻的类比。它起源于狄拉克费米子和光子的线性光谱之间的相似性，服从麦克斯韦方程组。我们证明了p-n-p沟道作为一个电子纤维，其中电子沿沟道传播没有耗散。
2011-02-26 cond-mat.mes-hall
Single layer graphene with electronic properties as gated bilayer
我们证明，单层石墨烯表现出双层的电子结构时，它连接到两个门控双层。门控双层的能隙特性在单层中被诱导，并且它持续分离双层的距离高达20 nm。最重要的是，我们报告的外观拓扑保护的无隙状态本地化在一个单一的石墨烯层时，遥远的双层不同的堆叠顺序。一维电流在单层石墨烯中的拓扑状态下流动，这一发现表明石墨烯在纳米电子学中的新开发。
2019-06-24 cond-mat.mes-hall
Electronic Cooling in Graphene
能量向声子的传递是晶体中电子低温冷却的主要途径，对于冷的中性石墨烯，其声学模相对于系统热容的弱冷却能力导致电子温度在远离平衡态时呈幂律衰减.对于重掺杂的石墨烯，高电子温度显示出最初以与n^（3/2）成比例的速率随时间线性降低，其中n是电子密度。我们讨论了光学声子和声学声子对冷却的相对重要性。
2009-02-24 cond-mat.mes-hall
Studying the electronic and phononic structure of new graphene allotrope: Penta-graphane
在本文中，我们介绍了一种新的结构类似的石墨烷，我们称之为五石墨烷。该结构通过将氢添加到五石墨烯键来获得。研究了五石墨烷的电子结构和声子结构。我们首先利用广义梯度近似计算了能带结构。
2015-11-28 cond-mat.mes-hall
Spectral properties of Co-decorated quasi 2-dimensional GaSe layer
基于可靠的$ab\:initio$计算和数值重整化群方法，对二维含Co原子的GaSe单层膜进行了系统的研究.结果表明，该系统的稳定的最低能量的配置涉及的Co吸附原子位于Ga原子。对于这样的结构，它被证明是有效地控制系统的电子和磁性的外部因素，如磁场，栅极电压或温度。此外，如果适当调节，GaSe-Co系统也可以表现出近藤效应。近藤现象的发展被揭示在局域态密度的Co吸附原子，其磁场的依赖性，这提出了分裂的近藤峰，以及在电导的温度依赖性，这表现出典型的自旋半近藤效应的标度。
2020-04-17 cond-mat.mes-hall
Electronic Structure of gated graphene and graphene ribbons
我们研究了门控石墨烯片的电子结构。我们考虑无限的石墨烯和有限宽度的带。在Hartree近似下，自洽地计算了电注入载流子之间的库仑相互作用以及与外部栅极的耦合。我们计算额外的载流子的平均密度，$n_{2D}$，被占用的子带的数量和密度分布作为门电位$V_g$的函数。我们讨论了量子校正的经典电容，我们计算的阈值$V_g$以上的半导体扶手椅带进行。我们发现，理想的宽带的理想电导是成正比的栅电压的平方根。
2007-02-20 cond-mat.mes-hall
Tuneable electronic properties in graphene
新型材料在未来的应用中有很大的需求。石墨烯（一个原子厚的碳层）的发现为利用前所未有的物理现象的独特器件架构和功能提供了希望。在双栅结构中嵌入石墨烯材料的能力允许在芯片上实现单层石墨烯中的相对论隧穿实验，发现双层石墨烯中的栅极可调带隙和三层石墨烯中的栅极可调带重叠。在这里，我们讨论了最近的进展，在物理和纳米技术制造的双栅单层和少层石墨烯器件。
2011-01-23 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of graphene: a perspective from scanning tunneling microscopy and magneto-transport
本文综述了石墨烯电子性质的实验研究进展，以及不同衬底、磁场和超导体对石墨烯电子性质的影响。重点是使用扫描隧道显微镜，光谱学，运输和磁运输技术获得的结果。
2012-04-20 cond-mat.mes-hall
Weiss oscillations in the electronic structure of modulated graphene
我们提出了一个在垂直磁场存在下的调制石墨烯的电子结构的理论研究。确定了该系统中Dirac电子的态密度和带宽。不寻常的外斯振荡的带宽和态密度的外观是这项工作的主要重点。
2007-09-17 cond-mat.mes-hall
Double-periodic quasi-periodic graphene superlattice: non-Bragg band gap and electronic transport
研究了双周期序列的准周期石墨烯超晶格中的电子带隙和输运性质。发现这种准周期结构可以具有零平均波数（零- $\bar{k}$）带隙，它与一个不寻常的狄拉克点有关.与布喇格带隙不同，零$\bar{k}$带隙对入射角不敏感，对晶格常数具有鲁棒性。比较了不同序列的石墨烯超晶格中Dirac点和多Dirac点的位置。在石墨烯超晶格中的零- $\bar{k}$带隙上的电子输运的控制可以促进许多石墨烯基电子器件的开发。
2012-09-26 cond-mat.mes-hall
Vacuum Annealed Cu contacts for graphene electronics
我们提出了转移长度法测量铜和石墨烯之间的接触电阻，和一种方法，以显着降低接触电阻的真空退火。即使在具有严重污染的触点的样品中，触点在退火后也显示出非常低的接触电阻。由于Cu的普遍使用，以及它与石墨烯的低化学反应性，热退火对于未来需要具有低接触电阻的非扰动接触的石墨烯器件将是重要的。
2011-08-22 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
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
Perfectly Conducting Graphene Electronic Waveguide with Curved Channels
本文采用非平衡格林函数方法，从理论上研究了弯曲石墨烯波导的电子输运性质。系统地研究了受限波导模式与电势差、波导宽度和侧势垒的关系。通过双端电子输运计算，我们表明，约束波导模式的电导是相当强大的对波导的弯曲程度，在一致的带不敏感的侧势垒。完美导电通道的这一发现有力地表明了将石墨烯波导应用于低功率纳米电子学设计的可能性。
2017-04-05 cond-mat.mes-hall
Electronic Structure and Transport in Graphene/Haeckelite Hybrids: An {\em Ab Initio} Study
我们结合{ \em ab initio}密度泛函理论（DFT）的结构研究与DFT为基础的非平衡格林函数计算，探讨非六方环的存在如何影响石墨结构中的电子输运。我们发现，无限的单层，有限宽度的纳米带和纳米管形成的5-8 haeckelite只有5-和8-元环通常比他们的石墨烯为基础的同行更导电。完美的石墨结构中存在的海克石缺陷线，CVD生长的石墨烯中的晶界的模型，增加了电子导电性，并使其高度各向异性。
2015-02-25 cond-mat.mes-hall
Magneto-Raman scattering of graphene on graphite: Electronic and phonon excitations
从石墨表面的磁拉曼散射实验揭示了新的功能，除了声子介导的共振观察到的纯电子激发。通过在高达32 T的磁场中进行的具有$\sim 1μm$空间分辨率的实验来识别石墨烯状和石墨畴。极化分辨测量强调石墨烯中电子跃迁的特征选择规则。石墨上的石墨烯显示出光学声子和对称性之间的意想不到的杂化跨越狄拉克点朗道能级间跃迁。这些结果开辟了新的实验可能性-在量子霍尔效应条件下使用光散射方法研究石墨烯。
2011-07-11 cond-mat.mes-hall
Minimum model for the electronic structure of twisted bilayer graphene and related structures
我们引入了一个最小紧束缚模型，只需要从石墨烯和无扭曲双层石墨烯中提取三个参数。该模型不仅定量地再现了这两个系统和费米能级附近的块状石墨的电子结构，而且还再现了扭曲双层石墨烯的电子结构，包括魔角的值，在该值处，$E_F$处的带平坦而没有重叠，并且两个间隙打开，一个在$E_F$上方，一个在$E_F$下方。哈密顿量是足够透明和灵活的，以采用其他扭曲的分层系统。
2018-08-10 cond-mat.mes-hall
Electronic structure of carbon nanotubes on graphene substrates
碳的同素异形体，包括一维碳纳米管和二维石墨烯片，继续引起人们的注意，作为探测低维电子物理的有前途的平台。最近的研究表明，石墨烯多层膜的电子性质对片层之间的相对取向非常敏感，并且在双层情况下，当接近魔扭角时，表现出强烈的电子相关性。在这里，我们研究的电子性质的碳纳米管沉积在石墨烯片上，通过推导出一个低能量的理论，占旋转和刚性位移的纳米管相对于底层的石墨烯层。我们表明，这种异质结构是由一个几何不变的，周期性或准周期性的哈密顿量，这取决于取向和手性的纳米管。此外，我们发现，即使对于一个消失的扭曲角，刚性位移的纳米管相对于石墨烯基板可以改变其电子结构定性。我们的结果确定了一个有前途的新方向，在低维强关联物理。
2019-09-06 cond-mat.mes-hall
Electronic orbital angular momentum and magnetism of graphene
计算了石墨烯电子在垂直磁场中的轨道角动量，并利用相应的磁矩研究了理想石墨烯的磁性。磁化强度的变化表明其减少与载流子掺杂，高原在一个大的领域，和de Haas-van Alphen振荡。提出了用平行电场调节磁性。OAM起源于石墨烯晶格中原子尺度的电子运动，碳原子轨道之间的矢量跳跃相互作用是其构建元素。比较了石墨烯电子的OAM、狄拉克费米子的OAM以及狄拉克费米子的总角动量，说明了它们在石墨烯磁性中的不同作用。讨论了结果的适用性和与实验的关系。
2014-05-23 cond-mat.mes-hall
