Hydrodynamics in graphene: Linear-response transport
我们开发了一个基于石墨烯的系统，我们来自量子动力学方程的输运性质的流体动力学描述。在相互作用占主导地位的制度，共线散射奇异性的碰撞积分导致快速单向热化，并允许我们描述系统的三个宏观电流携带电荷，能量，准粒子不平衡。在这种“三模式”近似下，我们评估单层石墨烯以及双层石墨烯基结构中的输运系数。由此产生的经典磁阻是强烈敏感的样品的几何形状和领先的松弛过程之间的相互作用。在小的介观样品中，宏观电流是不均匀的，这导致在经典强场中的线性磁阻。将我们的理论应用于双层石墨烯体系，为电荷中性巨磁拖曳现象的唯象描述提供了微观基础，并发现了掺杂石墨烯中的磁拖曳和霍尔拖曳现象.
2014-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hydrodynamic Model for Conductivity in Graphene
基于最近开发的电子理想相对论流体在狄拉克点的图片，我们提出了一个分析模型，在石墨烯的导电性，能够描述的线性依赖于载流子密度和存在的最小电导率。该模型将杂质视为淹没的刚性障碍物，形成石墨烯电子流过的无序介质，与经典流体动力学非常相似。为了描述最小电导率，我们考虑了由样品中的杂质引起的附加载流子密度。该模型，它预测的电导率作为样品的杂质分数的函数，支持广泛的模拟不同值的${\cal E}$，无量纲强度的电场，并提供了良好的协议与实验数据。
2013-01-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic hydrodynamics in graphene
在本文中，我报告了一个教学推导的非常规电子流体动力学在石墨烯的动力学理论的基础上。虽然形式上有效的弱耦合限制，这种方法允许一个非常规的流体动力学系统，这是既不是伽利略-也不是洛伦兹-不变，这样的流体动力学方程不能推断出对称性参数。我推广早期的工作，包括外部磁场，并给出明确的表达式耗散系数，剪切粘度和电导率。我还比较了由此产生的理论与相对论流体力学。
2019-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Electron Hydrodynamics in Graphene : Experimental and Theoretical Status
Indian Institute of Technology Bhilai（印度理工学院比莱分校）
本文综述了石墨烯中电子流体动力学的实验与理论进展，重点讨论了实验观测和理论框架的发展。
2025-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Lévy flights and hydrodynamic superdiffusion on the Dirac cone of Graphene
我们表明，石墨烯在中性点的流体动力学碰撞过程可以用Fokker-Planck方程描述，该方程具有分数阶导数，对应于动量空间中的Lévy飞行。因此，电子-电子碰撞引起频繁的小角度散射过程，这些过程被罕见的大角度事件中断。后者引起集体激发的超扩散动力学。我们认为，这样的超扩散动力学是更普遍的重要性，量子临界系统的平衡动力学。
2019-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Boundary Conditions for Electron Flow in Graphene in the Hydrodynamic Regime
石墨烯由于其特殊的性质，其中包括流体动力学机制，引起了许多研究兴趣。然而，目前还不清楚这种流体动力学水流满足哪种边界条件。本文的目的是研究不同的边界条件对无限长的石墨烯带中的电势的影响，其中电子可以被流体动力学处理。水流的边界条件从无滑移到自由边界连续变化。我们分析的情况下，两个不同的方向的源和汇，最近的论文的启发。我们讨论的几何形状是更好地适合于确定的流体动力学制度和实验确定的边界条件。
2015-09-23 cond-mat.mes-hall
Spin-hydrodynamics in graphene and thermovortical magnetization
School of Physical Sciences, National Institute of Science Education and Research, An OCC of Homi Bhabha National Institute（物理科学学院，国家科学教育与研究研究所，霍米·巴巴国立大学附属机构）
本文在石墨烯电子流体力学中建立(2+1)维费米子自旋流体力学模型，证明热涡度满足全局平衡方程，并提出可在实验中观测的热涡致磁化新现象。
2026-10-27 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
Hydrodynamic magnetoresistance in graphene Corbino devices
我们研究了石墨烯器件中的流体动力学电子磁输运。我们表明，在这些系统中出现了独特的磁致电阻机制，而在具有伽利略不变电子液体的系统中不存在这种机制。所产生的磁阻取决于电子液体的固有电导率和粘度，并且在电荷中性附近变得特别明显。我们得到解析表达式的Corbino器件的磁输运系数，并获得估计的电和热的单层和双层系统在电荷中性的磁阻。磁阻在相对较弱的磁场下变强（100%量级），在该磁场下，电子液体的动力学系数实际上不受磁场的影响。
2022-09-06 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn
Hydrodynamic electron transport and nonlinear waves in graphene
我们推导了石墨烯中无质量费米子集体运动的流体动力学方程组。所得到的方程表明缺乏伽利略和洛伦兹不变性，并包含各种非线性项，由于准相对论性质的载流子。利用这些方程，我们显示了在电子等离子体中形成孤子的可能性门控石墨烯。准相对论效应为孤子振幅设定了上限，这标志着石墨烯与传统半导体不同。等离子体波的频谱在定常流存在下不再服从多普勒频移关系，揭示了流体力学方程的伽利略不变性和洛伦兹不变性的缺失。本文还讨论了直流电在石墨烯通道中激发等离子体波的可能性。
2013-10-19 cond-mat.mes-hall
Rectification by hydrodynamic flow in an encapsulated graphene Tesla valve
粒子间相互作用占优势的系统可以用流体力学来描述。对于电子来说，在固态中通常难以进入该区域。然而，封装的石墨烯的高纯度与其有利的声子性质相结合使其成为可能，并且已经观察到对石墨烯导电性的流体动力学校正。实例包括电子束池、通过收缩部的增强流动以及Poiffille流动剖面。然而，一直缺乏专门依赖于粘性行为并用作粘度计的电子装置。在这里，我们实现了特斯拉阀的模拟。它表现出非互易输运，可以被看作是一个电子粘性二极管。整流发生在载流子密度和温度与流体动力学制度一致，并消失在弹道和扩散运输制度。在电子暴露于莫尔超晶格的器件中，在整流行为中观察到穿过范霍夫奇点时的Lifshitz跃迁。
2020-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hydrodynamic approach to two-dimensional electron systems
近几年来，人们对超纯材料中相互作用电子系统的流体动力学效应产生了极大的兴趣。一种这样的材料，石墨烯，不仅是一个很好的平台，实验实现的流体动力学流动的电子，但也允许一个控制的动力学方程的基础上的动力学理论的推导。由此产生的石墨烯中电子输运的流体动力学理论对实验相关量（例如粘度、电导率等）进行了定量预测。在这里，我回顾了该领域的最新理论进展，将石墨烯中载流子的流体动力学理论与相对论流体力学进行了比较和最近的实验，并讨论了流体动力学方法在石墨烯以外的新型材料中的应用。
2022-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Valley hydrodynamics in gapped graphene
最近的实验表明，在超纯石墨烯中实现了与电子的流体动力学描述一致的新的非平衡态，该石墨烯具有谷自由度。在这里，我们制定了一个理论的电子流体动力学，包括耗散过程的谷角动量采用微极流体的概念。因此，我们的理论提出了一种新的策略，产生一个谷极化的微旋转。我们发现旋转粘性在电场中诱导出二阶纵向谷电流。
2022-05-04 cond-mat.mes-hall
Microscopic theory for electron hydrodynamics in monolayer and bilayer graphene
电子的行为就像一个经典流体的动量分布函数，在空间和时间上变化缓慢时，量子力学载流子-载流子散射占主导地位的所有其他散射过程。最近在单层和双层石墨烯中的实验已经报道了超净设备中这种流体动力学电子行为的签名。在这项理论工作中，从微观处理的电子-电子，电子-声子和电子-杂质的相互作用内的随机相位近似，我们表明，单层和双层石墨烯都主机两个不同的流体动力学制度。我们预测，双层石墨烯的流体动力学窗口比单层石墨烯更强，并且具有与“肺形”相反的特征“V形”。最后，我们崩溃的实验数据到一个普遍的障碍有限的理论，从而证明所观察到的违反Wiedemann-Franz定律在单分子膜中发生在一个政权占主导地位的杂质引起的电子空穴水坑。
2017-10-27 cond-mat.mes-hall
Collisionless Hydrodynamics of Doped Graphene in a Magnetic Field
用无碰撞流体力学方法研究了石墨烯中二维无质量费米子气体的电动力学性质。一个低能量的色散关系的集体模式（等离子体激元）的情况下，并在存在一个垂直的磁场。石墨烯的结果进行比较，为一个标准的二维气体的大量电子。我们进一步比较了经典流体力学方法的结果在随机相位近似的全量子力学计算。低能量色散关系示出在小波矢量是一个很好的近似。这种方法在高阶的局限性进行了讨论。
2013-05-07 cond-mat.mes-hall
Hydrodynamic electrons in Graphene: a viscous boundary-layer description
Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear（等离子体与核聚变研究所）；Instituto Superior Técnico（技术高等学院）
本文通过流体动力学方法研究门控石墨烯中的边界层问题，提出非线性模型解释速度在边缘最大、内部减小的非泊肃叶流动，为理解非拓扑边缘电流提供新视角。
2021-06-25 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Observability of cyclotron resonance in the hydrodynamic regime of bilayer graphene
本文基于 Boltzmann 方程导出的流体动力学方程，预测双层石墨烯回旋共振频率及信号强度，并指出其虽可实验观测，但相关修正机制会显著展宽共振峰。
2024-02-03 cond-mat.mes-hall
Imaging flat band electron hydrodynamics in biased bilayer graphene
University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；University of Colorado, Denver（科罗拉多大学丹佛分校）
研究通过双门双层石墨烯实现增强的流体动力学行为，揭示了在平坦带区域电子流体动力学的强传输特性及非线性流模式。
2026-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamically tunable hydrodynamic transport in boron nitride-encapsulated graphene
Indian Institute of Science（印度科学学院）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
通过紫外辐射和栅极电场调节硼氮化物封装石墨烯中电荷流体动力学，实现对杂质主导与粘性传输的动态调控。
2025-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hydrodynamic theory of the Dyakonov-Shur instability in graphene transistors
我们提出了电流偏置石墨烯晶体管中Dyakonov-Shur（DS）等离子体不稳定性的综合理论。使用流体动力学方法，我们推导出描述在任意值的电子漂移速度在石墨烯中的二维电子流体中的DS不稳定性的方程。这些非线性方程与麦克斯韦方程一起被用于数值分析的空间和时间的演化的石墨烯电子系统后，DS不稳定性是由随机电流波动触发。我们分析的DS不稳定性和石墨烯电子系统的最终定态的属性的发病所需的条件。我们表明，不稳定性的结果在相干的非谐振荡状态的电子流体和计算的空间分布和功率的石墨烯晶体管产生的电磁辐射在DS不稳定制度。
2021-09-14 cond-mat.mes-hall
Crossover of ballistic, hydrodynamic, and diffusive phonon transport in suspended graphene
流体动力学声子输运最近被预测为石墨材料中声子输运的重要机制。过去的许多研究都集中在流体力学声子输运的情况下，流体力学制度占主导地位的其他制度，这样的流体力学功能可以清楚地观察到。然而，这通常需要严格的温度和样品尺寸条件。在许多情况下，一个单一的制度并不占主导地位的其他制度，但所有三个制度-弹道，流体动力学和扩散制度-在某种程度上存在。在这里，我们评估三个制度的程度，通过比较动量破坏率由三种不同的机制，其中每一个代表一个不同的制度：扩散边界散射没有内部声子散射（弹道制度），扩散边界散射结合正常散射（流体动力学制度），和umklapp散射（扩散制度）。我们解决了Peierls-Boltzmann方程与从头算全散射矩阵使用偏差蒙特卡罗方法。我们分别对弹道和散射粒子的分布函数进行采样，从而比较三种不同机制的动量破坏率。使用这个框架，我们讨论了一个著名的现象，弹道流体动力学交叉，称为声子努森最小值。
2019-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hydrodynamic electron transport in graphene Hall-bar devices
我们考虑流体动力学电子输运在霍尔杆几何。该理论是为非伽利略不变的电子液体系统开发的。我们表明，由长程无序和门控引起的电子密度的不均匀性导致流体动力学传输模式和相对于电子液体的传输之间的混合。对于接近电荷中性的石墨烯系统，这些效应导致流体动力学流动与电荷传输的强耦合。结果，系统的有效电导率可显著超过电子液体的固有电导率。我们得到的系统的热电输运系数作为密度的函数在清洁和无序为主的制度之间的全交叉区域的解析表达式。
2022-04-22 cond-mat.mes-hall
Hierarchy of Information Scrambling, Thermalization, and Hydrodynamic Flow in Graphene
我们确定的信息加扰率$λ_{L}$由于电子-电子库仑相互作用在石墨烯。$λ_{L}$描述了混沌增长的特征，并被认为可以提供关于多体系统的热化和流体动力学输运系数的信息。我们证明了$λ_{L}$的行为类似于传输和能量弛豫率的强耦合。然而，弱耦合分析表明，混乱是与失相或单粒子弛豫。此外，$λ_{L}$被发现是参数大于碰撞率相关的流体动力学过程，如导电或粘性流，和能量弛豫率，热化相关。因此，虽然扰频对于热化和量子输运显然是必要的，但它通常不会为这些过程设定时间尺度。此外，我们推导出一个量子动力学理论的信息混乱，类似于著名的玻尔兹曼方程，并提供了一个物理上透明的洞察量子混沌多体系统。
2018-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Vorticity of viscous electronic flow in graphene
在超纯材料中，电子可能会表现出类似于粘性流体的流体动力学流动的集体运动，这种现象在从黑洞到高温超导的许多物体系统中具有深远的影响。然而，对这种有趣行为的最终检测仍然难以捉摸。直到最近，观察固体流体动力学行为的实验技术都是基于测量宏观输运性质，如“非局部”（或“邻近”）阻力，这可能允许其他解释。今年早些时候，两项突破性的实验展示了两种不同的成像技术，使直接“观察”电子流成为可能。我们证明了在一个长的霍尔杆（在没有磁场）的流体动力学流动表现出一个非平凡的旋涡结构伴随着符号交替的非局部阻力。对这种独特流型的实验观察可以为电子流体动力学提供明确的证据。
2020-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hydrodynamic model for electron-hole plasma in graphene
我们提出了一个流体力学模型来描述石墨烯结构的稳态和动态电子和空穴输运性质，该模型考虑了电子和空穴的光谱特征。它旨在用于石墨烯中的电子-空穴等离子体，其特征在于与外部散射（声子和杂质上）相比，载流子间散射速率高，即，用于本征或光泵浦（双极等离子体）和门控石墨烯（实际上单极等离子体）。我们证明了电子和空穴的强相互作用对它们输运的影响可以看作是电子和空穴组分之间的粘性摩擦。我们应用开发的模型计算的石墨烯直流电导率，特别是，相互拖动的电子和空穴的效果进行了描述。研究了双极和单极极限下石墨烯中集体激发的光谱和阻尼，结果表明，在高栅压下，高电子密度和低空穴密度下（反之亦然），集体激发与自洽电场和流体动压（等离子体波）有关.在本征和光泵浦石墨烯中，波构成电子和空穴密度的准中性扰动（电子-空穴声波），其速度仅取决于基本石墨烯常数。
2012-01-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Disorder-enabled hydrodynamics of charge and heat transport in monolayer graphene
电子系统中的流体动力学行为通常被认为与非常干净的样品相关，使得电子-电子碰撞占主导地位并且总动量守恒。与此相反，我们表明，在单层石墨烯的无序的存在是必不可少的，使一个非常规的流体动力学制度，存在于附近的电荷中性点，其特征在于由一个大的增强的Wiedemann-Franz比。尽管随着无序度的降低，这种增强变得更加明显，但观察到这种效应的可能性关键取决于无序度的存在。我们计算的最大非本征载流子密度$n_c$低于该效果变得明显，并表明，$n_c$消失在零障碍的限制。对于$n>n_c$，我们预测Wiedemann-Franz比实际上随着无序度的降低而降低。我们完成了我们的分析，提出了一个透明的图片的物理过程，负责从传统的交叉到无序启用流体动力学。讨论了最近关于单层石墨烯的实验，并表明与这张图一致。
2019-02-27 cond-mat.mes-hall
Hydrodynamical study of Terahertz emission in magnetized graphene field-effect transistors
近年来，石墨烯中电荷输运的几种流体动力学描述已经被提出。我们讨论了一个一般的流体动力学模型，在慢漂移制度的磁化场效应晶体管中的二维电子气的动力学。Dyakonov-Shur不稳定性的研究包括弱磁场（即远离朗道能级）的影响。我们表明，色散关系的差距，防止不稳定性达到较低的频率，从而施加限制的电子流的马赫数。此外，我们讨论了外部磁场的存在降低了不稳定性的增长率，以及饱和振幅。我们的模拟和高阶动态模式分解的数值结果支持这样的推理。
2021-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.plasm-ph
Kinetic simulation of magnetic-field-tuned hydrodynamic electron transport in graphene corbino disk
Zhejiang University（浙江大学）；Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；Hangzhou Dianzi University（杭州电子科技大学）
本文研究了磁场中均匀二维柯布诺盘中流体电子输运的热行为，发现热流在径向电场或温度梯度下发生偏转，且通过不同散射过程影响偏转现象。
2026-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
$π$-bonding-dominated energy gaps in graphene oxides
采用第一性原理计算方法研究了氧浓度从1%到5 0%的氧化石墨烯的化学键。能隙主要由C-C、O-O和C-O键轨道杂化的竞争决定。它们对氧浓度和分布的变化非常敏感。从完全吸附到吸附消失的变化过程中，存在五种类型的$π$键，即完全终止键、部分抑制键、一维键、变形平面键和良好键。它们可以解释有限和无间隙特性，分别对应于$>$ 25\%和$<$ 3\%的O-浓度。这些特征丰富的化学键控制着能带结构和态密度，导致了不同的电子性质。
2015-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing hydrodynamics in graphene and quark matter via Seebeck coefficient
Indian Institute of Technology Bhilai（印度技术学院比莱分校）；Joint Institute for Nuclear Research（俄罗斯联合核研究所）
本文用动力学理论在流体动力学区域求解玻尔兹曼方程，计算石墨烯和夸克-胶子等离子体的塞贝克系数，发现低载流子密度下偏离莫特定理，与实验吻合，揭示集体流体输运行为。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall nucl-th
Interaction dominated transport and Coulomb drag in bilayer graphene
我们研究了双层石墨烯（BLG）中输运现象的相互作用效应。对于原始BLG中的最小电导率，我们发现电导率在极限$T\to 0$中假定为恒定值，第一次校正为$\propto \sqrt{T}$。这必须与费米液体中的标准$1/T^2$形成对比（忽略额外的无序和最重要的无序）。我们进一步研究了两个BLG之间的库仑拖曳电阻率在整个范围内从费米液体制度的所有方式的电荷中性（CN）点。我们发现，在费米液体制度阻力的行为非常相似的阻力在一个标准的二维电子气。与单层石墨烯相反，我们发现没有饱和阻力作为现实参数的距离$d$的函数。在CN附近，我们发现了一个有趣的相互作用效应和无序之间的相互作用，就像在单层石墨烯的情况下。在这里，拖曳电阻率强烈地依赖于相应的散射时间的比率。
2012-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport properties of multilayer graphene
我们应用半经典量子玻尔兹曼形式主义的多层石墨烯的输运性质的计算。我们计算的电导率，以及导热系数和热电势的Bernal堆叠多层膜的偶数层。我们发现，在多层石墨烯的流体动力学传输的窗口是类似的双层石墨烯的情况下。我们介绍了一个简单的流体动力学模型，我们称之为多流体模型，它可以用来重现量子玻尔兹曼方程的电导率和热电势的结果。
2020-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Superballistic conduction in hydrodynamic antidot graphene superlattices
本研究构建了三种不同孔径的反点石墨烯超晶格，通过测量其在不同温度和垂直磁场下的电学性质，发现超弹道效应增强且随磁场非单调变化，并分析了器件电阻的标度律，证明该结构是实现流体动力学流动的便捷几何结构。
2025-04-10 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn
Surface Polar Phonon Dominated Electron Transport in Graphene
利用蒙特卡罗模拟研究了表面极性声子对单层石墨烯电子输运性质的影响。具体而言，低场电子迁移率和饱和速度检查不同的衬底（SiC，SiO2和HfO2）相比，本征的情况下。虽然结果表明，低场迁移率可以通过引入表面极性声子散射大大降低，相应的退化的饱和速度没有观察到在室温下的所有三个基板。还发现，即使在低温下，表面极性声子也会影响石墨烯的电阻率，从而可能导致声学声子变形势常数的不准确估计。
2010-10-22 cond-mat.mes-hall
Observation of Electronic Viscous Dissipation in Graphene Magneto-thermal Transport
本文通过石墨烯磁热输运实验观测到热导率低于 Wiedemann–Franz 值及磁致温度重分布，首次证实电子流体中的黏性电子加热。
2024-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optical N-plasmon: Topological hydrodynamic excitations in Graphene from repulsive Hall viscosity
本研究提出石墨烯中源自排斥霍尔黏度的拓扑保护边缘激发光学N-等离激元，验证其与平庸边缘磁等离激元的本质差异，设计出超亚波长宽带拓扑流体动力学环行器，证实其可经介电环境调控，为排斥霍尔黏度提供证据并拓展二维材料拓扑电磁相应用。
2023-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.flu-dyn
Terahertz magneto-optical properties of graphene hydrodynamic electron liquid
石墨烯中流体动力学电子液体的发现[D. Bandurin \emph{et al.}，Science { \bf 351}，1055（2016）和J. Crossno \emph{et al.}，Science { \bf 351}，1058（2016）]已经标志着固态HEL的诞生，其可以在桌面设置中在室温附近探测。在这里，我们研究太赫兹（THz）的磁光（MO）性能的石墨烯HEL。考虑到磁性长度$l_B=\sqrt{\hbar/eB}$与石墨烯中电子-电子相互作用的平均自由程$l_{ee}$相当的情况，通过基于Boltzmann方程的动量平衡方程方法获得MO电导率。我们发现，当采用$l_B\sim l_{ee}$时，HEL中的粘性效应可以显著削弱太赫兹磁光效应，如回旋共振和法拉第旋转。通过RPA介电函数还得到了上杂化和回旋共振磁等离子体激元模式$ω_\pm$。石墨烯HEL的磁等离子体激元在大波矢区受到粘性效应的影响，并导致磁等离子体激元频率的红移。我们预测，石墨烯HEL中的粘度可以强烈地影响磁光和磁等离子体性质，这可以通过实验验证。
2021-09-15 cond-mat.mes-hall
Corbino magnetoresistance in neutral graphene
本文研究了中性石墨烯中Dirac费米子在Corbino几何下的磁流体动力学，全面分析了粘度、无序散射、复合等多种因素的相互作用，发现在纯净极限下Corbino样品的磁阻由粘度决定，从而提供了一种测量中性石墨烯粘度系数的方法。
2023-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Graphene is neither Relativistic nor Non-Relativistic case: Thermodynamics Aspects
Indian Institute of Technology Bhilai（印度理工学院比莱分校）
本文研究了石墨烯中电子流体的热力学特性，发现其既不遵循非相对论也不遵循相对论的流体力学，并推导了特定热容的通用表达式，揭示了费米到狄拉克流体的转变。
2025-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Impulsive Hydrodynamic Exfoliation into Monolayer Graphene and Nanofragments by Transonic Flow Focusing
Universidad de Extremadura（埃斯特雷马杜拉大学）；Universidad de Sevilla（塞维利亚大学）；Facultade de Engenharia da Universidade do Porto（波尔图大学工程学院）
提出跨音速流动聚焦（TFF）技术，通过高剪切和拉伸应力在无表面活性剂条件下从石墨烯纳米片悬浮液中一步剥离出单层石墨烯薄片和量子点尺寸的纳米碎片，单层率超过99%。
2026-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.flu-dyn
A hydrodynamic model approach to the formation of plasmonic wakes in graphene
使用静电近似中的流体动力学模型，我们描述了当电荷垂直或平行于石墨烯片运动时石墨烯表面等离子体的形成。在第一种情况下，计算电子的电子能量损失（EEL）光谱，表明光谱中的共振与石墨烯表面等离子体的频率有关。在第二种情况下，我们讨论了由于电荷运动引起的表面等离子体激元的拖曳而形成的等离子体激元尾迹。这种效应类似于彼此相距一定距离的两个电子气体之间的库仑阻力。我们推导出简单的表达式，由石墨烯上的移动电荷引起的静电势。我们发现一个分析表达式的角度的等离子体激元唤醒有效的两个相反的制度。我们发现，有一个过渡，从马赫型唤醒在高速开尔文型唤醒在低的，并确定弗劳德数等离子体尾迹。我们表明，弗劳德数可以控制外部调谐两个费米能在石墨烯和环境的介电函数，船舶尾流中没有平行的情况。使用EEL，我们提出了一个来源的石墨烯等离子体，基于石墨烯鼓内置在金属波导和激活的电子显微镜的尖端创建的电子束。我们还介绍了等离子体台球的概念。
2017-09-19 cond-mat.mes-hall
Electrostatic Screening Modulation of Graphene's Electronic Structure and the Helical Wavefunction Dominated Topological Properties
Key Laboratory of Extraordinary Bond Engineering and Advanced Materials Technology (EBEAM) of Chongqing, College of Mechanical and Electrical Engineering, Yangtze Normal University（重庆极端键合工程与先进材料技术重点实验室，长江师范学院机电工程学院）
本研究通过改进的BBC势模型揭示静电筛选对石墨烯电子结构及拓扑性质的影响，发现能隙开启、态密度峰现及螺旋波函数的拓扑特性。
2026-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Labyrinthine water flow across multilayer graphene-based membranes: molecular dynamics versus continuum predictions
在本文中，我们调查的水通过石墨烯为基础的膜的流体动力学渗透，最近的实验结果石墨烯氧化物膜的启发。我们考虑穿过具有交错排列的纳米缝的多个石墨烯层的流动，其中层间距离范围从亚纳米到几纳米。我们比较结果的渗透率通过分子动力学模拟的连续预测通过使用格子玻尔兹曼计算和流体动力学建模。这突出表明，尽管极端的限制，在石墨烯基膜的渗透性定量预测的基础上的连续表达，适当地考虑到入口和滑移的限制水流的影响。我们的预测反驳了这些膜系统在小尺度上的流体力学故障。它们构成了一个基准，我们比较发表的实验数据。
2016-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.chem-ph
Hall viscosity and hydrodynamic inverse Nernst effect in graphene
本文研究了石墨烯有限宽度通道中电子的流体动力学输运，发现霍尔粘性力与洛伦兹力的竞争导致霍尔和逆能斯特信号呈非线性并可能抵消，且有限宽度抑制Lorenz ratio而磁场增强该比值。
2022-10-18 cond-mat.mes-hall hep-th
Enhanced hydrodynamic transport in near magic angle twisted bilayer graphene
利用半经典量子Boltzmann理论，采用Dirac模型，并考虑扭曲角对费米速度的影响，得到了近魔角扭曲双层石墨烯的电阻率、电子热阻率、Seebeck系数和Wiedemann-Franz比随掺杂浓度（电荷中性点附近）和修正费米速度$\tilde v$的变化规律.的$\tilde v$相关的散射机制，即电子空穴库仑，长程杂质，声学规范声子，被认为是详细的。我们发现一系列的扭转角和温度，动量非守恒碰撞（长程杂质和声子）的综合效应是最小的，打开一个窗口，观察强流体动力学运输。几个实验签名被确定，如一个尖锐的电阻率对掺杂密度的依赖性和一个大的增强的Wiedemann-Franz比和塞贝克系数。
2019-09-17 cond-mat.mes-hall
Spin hydrodynamic generation in graphene
石墨烯具有超净电子系统，其中电子-电子碰撞是液氮温度以上散射的主要来源。在这种情况下，电子流体的运动类似于具有高粘度的经典液体和气体的流动。在这里，我们表明，这种粘性的电子流可以导致产生的自旋电流垂直于流动的方向。结合纳维-斯托克斯方程和自旋-涡度耦合下的自旋扩散方程，导出了一个纯粘性电子流引起的自旋积累的表达式。我们探讨Poiffille流和Jeffery-Hamel流，并表明自旋霍尔角可能超过0.1在很宽的温度范围内，可以控制载流子密度，温度和样品边界的几何形状。我们的理论指出了石墨烯作为自旋电流源的新功能。
2020-05-04 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
Phonon scattering dominated electron transport in twisted bilayer graphene
扭曲双层石墨烯（tBLG）最近出现作为主机相关现象的平台，由于异常平坦的带色散，导致层间扭曲角$θ\approx1.1^\circ$附近。在低温下，观察到各种各样的相，这些相似乎是由电子相互作用驱动的，包括绝缘态、超导性和磁性。在高温区的电输运受到较少的关注，但也是高度反常的，表现出巨大的电阻增强和非单调的温度依赖性。在这里，我们报告在tBLG在很宽的温度范围内的散射机制的演变和扭转角从0.75 $^\circ$ - 2 $^\circ$。我们发现，电阻率，$ρ$，表现出三个不同的唯象制度作为温度的函数，$T$。在低$T$下，响应主要由相关性和无序物理决定;在高$T$下，响应主要由热激活到更高的莫尔子带决定;在中等温度下，$ρ$随$T$线性变化。对于所有测量的扭转角，$T$线性响应远大于单层石墨烯中的响应，并且对于接近平带条件的$θ$，线性响应增加超过三个数量级。我们的研究结果指出，扭曲层系统中的电子-声子散射的主导作用，与所观察到的超导性的起源可能的影响。
2019-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Collision-dominated spin transport in graphene and Fermi liquids
在干净的费米液体中，由于自旋上/自旋下对称性，即使在没有杂质的情况下，由磁场梯度驱动的直流自旋电流也是有限的。因此，自旋电导率sigma_s假设在无无序极限中具有明确的碰撞主导值，从而提供了对电子-电子相互作用的逆强度的直接测量。在中性石墨烯中，当费米能处于狄拉克点时，库仑相互作用仍然非常强，使得非弹性散射率接近于一个严格的上限1/τ_{inel} <= k_B T/ \hbar，类似于强耦合量子临界系统。强散射由狄拉克点处的自旋电导率的最小值反映，在狄拉克点处，在弱库仑耦合α处，自旋电导率达到sigma_s =（0.121/alpha^2）*（mu_B^2/ \hbar）。直到替换量子单位，e^2/ \hbar -> mu_s^2/ \hbar，这个结果等于前面得到的碰撞主导的电导率。然而，这种偶然的对称性在相互作用强度中被破坏到更高的阶次。对于门控石墨烯，和二维金属一般，我们表明，传输时间是参数小于碰撞时间。我们利用这一点来计算碰撞限制的sigma_s，解析式为sigma_s=（1/C）*（mu/T）^2 *（mu_B^2/ \hbar），其中C=4 pi^2 α ^2 [2/3 ln（1/（2α））-1]，用于弱库仑耦合α。
2011-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic viscosity and energy relaxation in neutral graphene
本文研究了 Corbino 几何结构下中性石墨烯中 Dirac 费米子的流体动力学，发现能量流通过粘性耗散和能量弛豫影响总电阻，求解方程揭示了界面处温度和电势的不连续性，论证了该几何结构适合实验观测 Dirac 流体。
2022-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Enhanced thermionic-dominated photoresponse in graphene Schottky junctions
范德华材料的垂直异质结构使新的途径来调整纳米系统中的电荷和能量传输特性。我们提出，石墨烯肖特基结可以托管一种特殊的光响应，其特征在于强烈耦合的热量和电荷流，垂直运行的石墨烯平面。当热载流子的电子发射介导的垂直能量传输阻碍电子晶格冷却以及横向扩散能量传输时，可以进入该区域。因此，泵入系统的功率经由热载流子到半导体材料中的电子发射而在整个石墨烯活性区域上被有效地提取。该机制的实验特征包括具有非单调温度依赖性的大且可调的内部响应度${\cal R}$。特别地，${\cal R}$在肖特基电势$ϕ$量级的电子温度处达到峰值，并且具有大的上限${\cal R} \le e/ϕ$（当$ϕ= 100\,{\rm meV}$时为$e/ϕ=10\,{\rm A/W}$）。我们的提议为在光学活性石墨烯异质结构中设计光响应开辟了新的方法。
2016-08-09 cond-mat.mes-hall
Anti-Poiseuille flow in neutral graphene
石墨烯中载流子的流体动力学流动是一种能量流动，不同于常规流体中的通常质量流动。在中性石墨烯中，能量流与电流解耦，使得难以观察流体动力学效应并通过电流测量来测量电子流体的粘度。特别是，我们表明，标志Poiffille流在一个狭窄的通道不能驱动的电场，无论在通道边缘的边界条件。然而，可以观察到不均匀的电流密度，类似于众所周知的弹道扩散交叉的情况。在通道边界上的镜面散射的假设下，实现了具有均匀电流密度的标准扩散行为。通过施加弱磁场也可以使这种流动不均匀。在这种情况下，电流密度分布的曲率由无序辅助的电子-声子散射主导的准粒子复合过程-所谓的超碰撞决定。
2021-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Driving Viscous Hydrodynamics in Bulk Electron Flow in Graphene Using Micromagnets
本文研究二维电子气通道中受微磁体阵列影响的电子流体动力学行为，揭示粘性边界层中的反泊肃叶现象，预测周期性磁场引起的纵向电压调制，并提出边界无关的电子流体粘度测量方法。
2024-04-26 cond-mat.mes-hall
Feature-rich electronic properties of aluminum-doped graphenes
采用第一性原理计算研究了多轨道杂化富集的铝掺杂石墨烯的电子性质。特征丰富的电子结构表现出准刚性红移的碳产生的能带，铝占主导地位的价带和导带，和许多自由电子在导电狄拉克锥。这直接反映在态密度（DOS）的特殊结构中。Al和碱诱导的高自由载流子密度几乎相同。Al、碱金属和卤素掺杂的石墨烯之间存在着一些重要的差异，如石墨烯的弯曲或平面化，Dirac锥的保留或严重扭曲，原子主导的价带的存在，自由电子或空穴，简并或分裂的自旋相关态，以及DOS中简单或复杂的峰。它们的相似性和差异性主要来自于不同的原子-C键轨道杂化，如原子主导的能带、空间电荷分布和轨道投影态密度。
2016-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport in bilayer graphene near charge neutrality: Which scattering mechanisms are important?
利用半经典量子玻尔兹曼方程（QBE），数值计算了双层石墨烯在电中性附近的直流输运性质。与之前的讨论相反，我们发现即使在40 K以下的温度下，声子散射也至关重要。尽管如此，电子-电子散射仍然占主导地位的声子碰撞，允许流体动力学的方法。我们介绍了一个简单的双流体动力学模型的电子和空穴通过库仑阻力相互作用，并比较我们的结果完整的QBE计算。我们表明，双流体模型产生定量准确的结果，导热系数，热功率和热导率。
2019-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
