Pseudospin, velocity and Berry phase in a bilayer graphene
基于Clifford几何代数\textit{Cl} $_{3,1}$，推导了双层石墨烯的哈密顿量和本征态问题.它表明，这种方法允许以一种简单的方式进行分析计算，如果使用几何代数转子。所测得的物理量用几何代数转子中出现的赝自旋的频谱和旋转半角来表示。研究了双层石墨烯中自由载流子的性质--赝自旋、速度和Berry相.
2014-10-08 cond-mat.mes-hall
Tunable large Berry dipole in strained twisted bilayer graphene
最近的实验测量了扭曲双层石墨烯（TBG）中的局部单轴应变场。我们的计算发现，由于亚晶格对称性的破坏和窄带间的能带接近，在这些TBG中产生了有限的Berry曲率，诱导出10nm或更大量级的巨Berry偶极子.大的Berry偶极子导致横向拓扑非线性电荷电流，其在实验上可访问的交叉面内电场的$\sim 0.1 {\rm mV} / μ\rm{m}$的线性体谷电流占主导地位。这种反常的霍尔效应，由于贝瑞偶极子，是强烈可调的应变参数，电子填充，间隙的大小，和温度。
2021-05-10 cond-mat.mes-hall
Measurement of Topological Berry Phase in Highly Disordered Graphene
我们在磁场高达65 T的条件下观察到了高度无序石墨烯的量子霍尔效应（QHE）和Shubnikov-de Haas（SdH）振荡。通过氢化石墨烯直至H/C $\approx 0.1\%$比率引入无序。SdH振荡和QHE的分析表明，Berry相的拓扑部分，与伪自旋缠绕数成比例，对大规模石墨烯中氢化引入的无序是稳健的。
2015-10-13 cond-mat.mes-hall
Berry phases in Coulomb drag of double-layer graphene system
本研究针对双层石墨烯系统库仑拖曳中的量子干涉效应，通过考虑弱磁场下关联层间杂质散射开展理论分析，阐明了层内与层间贝里相位的作用及谷相关贡献，为石墨烯基量子电子器件设计提供参考。
2024-07-11 cond-mat.mes-hall
Giant Faraday rotation induced by Berry phase in bilayer graphene under strong terahertz fields
半导体中的高阶太赫兹（THz）边带产生（HSG）是一种与高次谐波产生类似的物理现象，但频率要低得多。研究发现，弱光激发的电子-空穴对在强太赫兹场的驱动下，可以沿循环路径积累Berry相。在单层MoS $_2$中，Berry相位表现为短脉冲激发下发射信号的法拉第旋转角。本文将THz极端非线性光学中的Berry相位理论应用于具有Bernal堆积的偏压双层石墨烯，该石墨烯具有与单层MoS $_2$相似的Bloch带特征和光学性质，如时间反演相关的谷和谷对比光学选择规则。双层石墨烯具有比单层MoS $_2$大得多的Berry曲率，这导致光发射的巨大法拉第旋转（对于频率为1 THz且强度为8 kV/cm的THz场，$\sim$为1 rad）。这为使用双层石墨烯和低功率THz激光器用于超快电光器件提供了机会。
2013-07-30 cond-mat.mes-hall
Berry Curvature Dipole in Strained Graphene: a Fermi Surface Warping Effect
最近已经确定，光电和非线性输运实验可以直接获得非磁性和非中心对称材料中的Berry曲率的偶极矩。到目前为止，非零的贝里曲率偶极子已经被证明存在于具有大量自旋轨道耦合的材料中，其中低能狄拉克准粒子形成倾斜的圆锥。在这里，我们证明了这种拓扑效应出现在二维狄拉克材料，即使在完全没有自旋轨道耦合。在这些系统中，正是费米面的弯曲触发了相当大的贝瑞偶极子。我们确实表明，单轴应变单层和双层石墨烯，与衬底诱导和栅极诱导的带隙分别，其特征在于贝里曲率偶极子的强度与单层和双层过渡金属dichalcogenides中观察到的。
2019-10-22 cond-mat.mes-hall
Inducing Berry Curvature Dipole in Multilayer Graphene through Inhomogeneous Interlayer Sliding
本研究提出利用波纹基底诱导非均匀层间滑动，在多层石墨烯中产生可调控的显著Berry曲率偶极子，幅度可达滑动位移的100倍，提供了一种实验可行的新方法。
2024-12-18 cond-mat.mes-hall
Winding Berry dipole on uniaxially strained graphene/hBN/hBN moiré trilayers
本文结合从头算与紧束缚及半经典方法，研究单轴应变 graphene/hBN/hBN 莫尔三层结构，揭示局域势修正使 Berry 偶极子在莫尔晶格中转向并缠绕。
2024-12-13 cond-mat.mes-hall
Interplay of Aharonov-Bohm and Berry phases in gate-defined graphene quantum dots
我们研究了磁通量管对石墨烯量子点中静电约束电子的可能性的影响。在没有磁通量管的情况下，石墨烯赝自旋负责将总角动量量子化为半整数值。另一方面，在一个含有半个通量量子的通量管中，Aharonov-Bohm相和Berry相精确地抵消了，我们发现了一个角动量为零的状态，不能被静电限制。在这种情况下，真正的束缚态只存在于规则几何中，其中不存在零角动量分量的状态，而不可积几何则缺乏限制。我们支持这些论点与栅极定义的石墨烯量子点的两端电导的计算，这表明共振的盘形几何形状和体育场形状的几何形状没有通量管，但没有共振的体育场形状的量子点与$π$通量管。
2013-04-03 cond-mat.mes-hall
Orbital mixing in few-layer graphene and non-Abelian Berry phase
在磁场中，在最低的朗道能级处，几层石墨烯支持零模能级的多重态在轨道以及自旋和谷中几乎简并。这些伪零模（PZM）能级通常对相互作用和外部扰动敏感，并且当外场扫过一定范围时，它们之间或与其他更高的朗道能级交叉。一个密切的研究是如何这样的PZM水平演变时，他们逐渐从空到充满水平下的多体相互作用。指出能级谱一般通过轨道能级混合避免交叉，而轨道混合由近似简并和相互作用产生的非阿贝尔Berry相控制。还考虑到多体基态的演变/交叉与双层石墨烯中的外部偏压的增加。
2021-10-15 cond-mat.mes-hall
Unconventional quantum Hall effect and Berry's phase of 2pi in bilayer graphene
已知有两种不同类型的整数量子霍尔效应。一个是传统的量子霍尔效应，二维半导体系统的特征，另一个是最近在石墨烯中观察到的相对论对应物，其中载流子模拟Dirac费米子，其特征在于Berry相位pi，这导致霍尔平台的位置移动。在这里，我们报告了第三种类型的整数量子霍尔效应。双层石墨烯中的载流子具有抛物线能谱，但是是手性的，并且表现出影响其量子动力学的Berry相2pi。这些费米子的朗道量子化导致霍尔电导率在标准整数位置处出现平台，但最后一个（零级）平台缺失。在低浓度和高磁场的限制下，零级异常伴随着金属导电性，这与该区域中的常规绝缘行为形成鲜明对比。所揭示的手性费米子没有已知的类似物，并为量子力学研究提供了一个有趣的案例。
2006-02-23 cond-mat.mes-hall
A Movable Valley Switch Driven by Berry Phase in Bilayer Graphene Resonators
自从Berry相被发现以来，它在许多量子系统中起着重要的作用。在有间隙的Bernal双层石墨烯中，Berry相可以从0到2pi连续调谐，这为探索可调谐Berry相的物理现象提供了独特的机会。在这里，我们报告了在可移动双层石墨烯pn结谐振器中Berry相诱导的谷分裂和交叉的实验观察。在我们的实验中，双层石墨烯谐振器是通过结合扫描隧道显微镜针尖的电场和双层石墨烯的间隙产生的。垂直磁场使共振器中束缚态的Berry相位从0连续变化到2 π，并导致双层石墨烯中两个不等效谷的Berry相位差。因此，我们观察到巨大的谷分裂和不寻常的谷交叉的最低束缚态。我们的研究结果表明，双层石墨烯谐振器可以用来操纵谷电子学中的谷自由度。
2019-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Berry Phase and Pseudospin Winding Number in Bilayer Graphene
自从双层石墨烯中发现了新颖的量子霍尔效应，并用2 π [K]的Berry相来解释以来，S. Novoselov等人，“Unconventional量子霍尔效应and Berry's phase of 2pi in bilayer graphene”，Nature Phys.2，177（2006）]，已经广泛接受的是，该系统中的低能电子波函数由不同于常规二维电子气的零相的2pi的非平凡Berry相描述。在这里，我们表明：（i）双层石墨烯的相关Berry相位与传统的二维电子气没有什么不同（正如预期的那样，假设Berry相位仅对2pi有意义），以及（ii）在量子霍尔测量中实际观察到的不是Berry相位的绝对值，而是赝自旋缠绕数。
2011-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Generation and detection of pure valley current by electrically induced Berry curvature in bilayer graphene
谷值是非耗散电子器件的有用自由度，因为即使在绝缘材料中也可以流动的谷值电流不伴随电子电流。我们使用双栅双层石墨烯的霍尔棒几何形状，以电控制破缺的反转对称性或Berry曲率以及载流子密度，以产生和检测纯谷电流。我们发现一个大的非局部电阻和立方标度之间的非局部电阻和局部电阻率在绝缘制度在零磁场和70 K的纯谷电流的证据。在零电导率的极限中的谷电流的电控制允许谷电流从电场的非耗散感应，并且因此为非耗散电子学的进步提供了显著贡献。
2015-01-20 cond-mat.mes-hall
Band-selective simulation of photoelectron intensity and converging Berry phase in trilayer graphene
本研究通过紧束缚框架下的能带选择性模拟，发现ABA堆叠三层石墨烯的贝里相位随结合能变化并在带接触点收敛，为调控贝里相位及相关新奇量子现象提供了新方法。
2024-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localization physics in graphene Moire superlattices
石墨烯的非平凡Berry相导致对电导率的不寻常的量子校正。单层石墨烯（SLG）中的pi和双层石墨烯（BLG）中的2 pi的Berry相预计分别显示弱反定域化（WAL）和弱定域化（WL）。然而，在实验上，根据不同散射机制的强度，在石墨烯器件中观察到WAL和WL。具有多个狄拉克锥的石墨烯超晶格预期表现出从主狄拉克锥（PDC）到克隆狄拉克锥（CDC）的π到2 π Berry相变。然而，它对局域化物理的影响还没有被探索。在这封信中，我们提出了在六方氮化硼（hBN）-石墨烯莫尔超晶格的磁电导研究。我们的研究结果揭示了一个过渡从WAL在PDC在CDC在单个设备中通过调整费米能量。量子振荡测量表明π相从PDC向CDC的转变，理论计算捕捉到了Berry相变。因此，我们对石墨烯超晶格中局域化物理的研究为理解多狄拉克锥中的载流子动力学铺平了道路。
2018-01-02 cond-mat.mes-hall
Influence of minivalleys and Berry curvature on electrostatically induced quantum wires in gapped bilayer graphene
我们表明，在带隙双层石墨烯中的静电定义的量子线的子带的光谱直接体现了minivalley结构，并反映Berry曲率通过相关的磁矩的状态，在这种二维材料的低能带。我们演示了这些如何出现在低能量的迷你带和他们的谷分裂，线性发展在一个弱磁场的简并。因此，通过间隙连接双层的两个非间隙区域的弹道点接触的磁导（顶部和底部栅控）势垒将通过在BLG导电沟道的掺杂增加时发展的前几个电导台阶的高度来反映这种简并：$8e^2/h$在具有大间隙的BLG中的宽沟道中步进，$4e^2/h$在窄沟道中步进，在通过磁场提升谷简并性时，所有分裂成$2e^2/h$阶梯。
2018-10-25 cond-mat.mes-hall
The role of the strain induced population imbalance in Valley polarization of graphene: Berry curvature perspective
研究了石墨烯蜂窝晶格中的实磁和晶格形变规范场。这两种应变片的共存将导致系统的两个谷点（$K$和$K'$）之间存在间隙差。这种间隙差异使我们能够研究石墨烯片中可能的拓扑谷霍尔电流和谷极化。在没有磁场的情况下，当费米能与狄拉克点完全重合时，仅应变不能产生谷极化。因为在这种情况下，在谷点的人口之间没有任何不平衡。换句话说，在费米能量为零的情况下，这些规范中的每一个都不能单独在系统中感应出任何拓扑谷极化电流。同时，在非零费米能级下，即使在零磁场下，由于外应变也会产生布居不平衡。在Berry曲率的线性响应范围内，得到了不同格点形变规范场值下的谷极化（磁自由极化$Π_0$和场依赖响应函数$χ_α$）。
2017-06-23 cond-mat.mes-hall
Continuously Tunable Berry Phase and Valley-Polarized Energy Spectra in Bilayer Graphene Quantum Dots
Berry相位在决定量子系统的许多物理性质中起着重要的作用。然而，量子系统的Berry相变能谱是比较罕见的。在这里，我们报告了一个不寻常的可调谷极化的能量谱连续可调贝里相伯纳尔堆叠的双层石墨烯量子点。在我们的实验中，电子轨道态的Berry相位被垂直的磁场从π到2 π连续地调谐。当Berry相位等于π或2 π时，两个不等价谷中的电子态是能量简并的。通过改变Berry相位为π的非整数倍，在我们的实验中检测到大的和连续可调谐的谷偏振能谱。所观察到的Berry相位诱导的谷分裂，在1 T的磁场下约为10 meV，比自旋的塞曼分裂大约100倍，从而揭示了基于石墨烯的谷电子学。
2021-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controllable spin transport in ferromagnetic graphene junctions
我们研究自旋输运在正常/铁磁/正常石墨烯结的栅电极连接到铁磁石墨烯。我们发现，由于铁磁石墨烯的交换场，通过结的自旋电流相对于铁磁石墨烯中的化学势具有振荡行为，这可以通过栅极电压来调谐。特别地，我们得到了一个可控的自旋电流反转的栅极电压。我们预测的高可控性的自旋输运在铁磁石墨烯结可能有助于自旋电子学的发展。
2008-01-14 cond-mat.mes-hall
Tunability of the Berry phase in gapped graphene
当一个可调大小的间隙在石墨烯的圆锥带交叉点处打开时，Berry相不会突然消失，而是随着间隙的增加而逐渐减小。相位取决于倒空间路径半径，即，对于掺杂系统，费米波矢量。因此，相位及其可观察到的结果可以通过间隙开放（由应变、外延或纳米结构化引起的调制电位）和掺杂调整来连续调谐。
2015-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local phase-space Berry curvature and Hall transport in textured twisted bilayer graphene
Norwegian University of Science and Technology (NTNU)（挪威科技大学）；Brock University（布鲁克大学）
本文针对扭转双层石墨烯，分析其纹理化微狄拉克锥的局域相空间贝里曲率，明确几何响应峰值的局域填充值，建立局域解析框架以区分TBG相关的各类要素。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall
Large Berry phases in layered graphene
石墨烯系统的布里渊区具有狄拉克点，在狄拉克点处发生带简并。我们研究的各种（和大幅度）的电子状态时，可以获得一个均匀的时间相关的电场进行电子周围的一个或多个狄拉克点在一个非同心的方式相位。本文提出了一种实验上可获得的确定多余Berry相位的方法，该方法涉及绝热运动中正交点附近电子流的Zitterbewegung。
2008-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Detecting the Berry curvature in photonic graphene
本文描述了一种从蜂窝格子结构倏逝耦合光波导微扰阵列中的波包动力学测量Berry曲率的方法。为了解开Berry曲率和能量色散的影响，我们利用差分测量，通过在恒定外力的影响下来回传播波包。通过这种方式，对于具有小的子晶格偏置或应变的光子石墨烯，获得了非零的Berry曲率，其中精确的Berry曲率与从半经典动力学导出的Berry曲率之间的相对误差可以忽略。对于应变晶格，我们证明了鲁棒性的Berry曲率纹理的布里渊区相比，能量色散。我们还评论的实验实现建议的Berry曲率映射在光子学。
2016-04-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Berry curvature mediated valley Hall and charge Hall effects in graphene via strain engineering
我们指出了一个实用的方法，诱导有限的电荷霍尔电导率在石墨烯通过非对角应变。我们的结论是基于一般的分析和支持的数值例子。衬底诱导的间隙和应变之间的相互作用进行了讨论。我们表明，衬底诱导的间隙本身并没有打破对称性，映射到其他的一个山谷，因此不会产生净电荷霍尔效应。的净电荷霍尔电导率被认为是相当大的，应该是可观察到的存在下的间隙和应变。霍尔电导率的符号可以通过改变应变参数来调整。研究了谷霍尔电导率。在霍尔电导率实验中可以检测到样品边缘上的谷和轨道磁矩积累。
2011-11-16 cond-mat.mes-hall
Klein Tunneling and Berry Phase $π$ in Bilayer Graphene with a Band Gap
无带隙双层石墨烯中的Klein隧穿，即垂直于PN结注入的电子的完美反射，预计在存在由外部栅极引起的能带隙的情况下消失。我们从理论上证明了在带隙的双层石墨烯中仍然存在Klein效应，条件是n和p区的带隙平衡，使得电子赝自旋的极化具有相同的垂直于双层平面的分量.我们将克莱因效应归因于Berry相$π$（而不是双层石墨烯的常规值$2 π$）以及电子-空穴和时间反转对称性。Klein效应和Berry相$π$可以在电子Veselago透镜中识别，电子Veselago透镜是基于石墨烯的电子光学的重要组件。
2011-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Berry phase shift from 2 $π$ to $π$ in Bilayer graphene by Li-intercalation and sequential desorption
我们发现，当A-B堆叠的双层石墨烯在真空中经历锂的嵌入和锂的脱附过程时，双层石墨烯的Berry相由Shubnikov-de Haas振荡估计的2 $π$转变为2.此外，这种经处理的双层石墨烯的迁移率比原始双层石墨烯的迁移率增加约四倍，约8，000 cm 2/V $\cdot$ s。这主要是由于散射时间的增加和回旋质量的减少，这可以解释为双层石墨烯的堆叠结构从A-B到A-A的变化的结果，对应于从抛物线到线性带色散的变化。
2017-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The ferromagnetic order in graphene
在Mermin-Wagner定理的背景下，讨论了单个石墨烯片中自发磁化的条件。严格证明了在任何非零温度下，只要保持其固有的对称性，石墨烯单层都是可折叠的。任何打破赝自旋守恒定律的电子涨落都可能是石墨烯结构内部铁磁有序存在的原因。
2012-11-07 cond-mat.mes-hall
Charge density and conductivity of disordered Berry-Mondragon graphene nanoribbons
我们认为门控石墨烯纳米带的Berry-Mondragon边界条件的存在下，弱杂质。使用场论方法，我们计算的载流子的密度（和，因此，量子电容），以及在零温度下的光学和直流电导率。我们详细讨论了它们对门（化学）势的依赖关系，并揭示了由横向动量的量子化引起的非线性行为。
2014-02-11 cond-mat.mes-hall hep-th
Berry Curvature of Low-Energy Excitons in Rhombohedral Graphene
Imperial College London（帝国理工学院）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）
本研究通过低能双带模型揭示了菱形石墨烯中激子的伯瑞曲率特性，发现其位移可被电场调控，并揭示了激子拓扑性质的潜在应用。
2026-03-08 cond-mat.mes-hall
Berry's Phase for Standing Wave Near Graphene Edge
研究了锯齿形和扶手椅形边缘附近的驻波及其Berry相位。我们认为，在锯齿形边缘附近的驻波的Berry相位是平凡的，而在扶手椅形边缘附近的Berry相位是不平凡的。一个非平凡的Berry相意味着在参数空间中存在一个奇点。我们已经证实，狄拉克奇性是不存在（目前）在参数空间的驻波附近的锯齿形（扶手椅）边缘。狄拉克奇异性的缺乏对锯齿形边缘附近的局域态密度有直接影响。从驻波的Berry相位的角度讨论了最近的数值模拟和实验观察到的石墨烯纳米带的输运性质。
2010-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of disorder on Berry curvature and quantum metric in two-band gapped graphene
本文通过计算含八个 Feynman 图且正比于杂质浓度最低阶的修饰 Berry 曲率与量子度规，揭示无序对双带隙石墨烯导带和价带几何量的不同调制作用。
2024-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intervalley quantum interference and measurement of Berry phase in bilayer graphene
Bernal堆叠双层石墨烯中的手性准粒子具有2π的谷对比Berry相。这种非平凡的拓扑结构，与赝自旋缠绕在一个封闭的费米表面，是负责各种新的电子特性，如反克莱因隧穿，非传统的量子霍尔效应，和谷霍尔效应1 -6。在这里，我们表明，由于原子缺陷/杂质引起的谷间散射的量子干涉提供了进一步的见解双层石墨烯的拓扑性质。在具有相反手征性的不同谷之间的散射手征准粒子经历赝自旋的旋转，导致具有波前位错的Friedel振荡。位错的数量反映了赝自旋织构的信息，因此可以用来测量Berry相。正如实验和理论所证明的，根据不同子晶格处的原子缺陷/杂质，弗里德尔振荡可以表现出N = 4、2或0的额外波前，表征双层石墨烯的2π Berry相。我们的结果不仅提供了一个全面的研究双层石墨烯谷间量子干涉，但也揭示了赝自旋物理。
2020-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Berry curvature and shift vector effects at high-order wave mixing in biased bilayer graphene
本文基于从头算四带哈密顿量，利用结构规范不变演化方程研究偏置双层石墨烯在双色强场下的高阶波混频，揭示了贝里曲率和位移矢量对带间与带内通道贡献及辐射光谱的重塑作用，并用经典轨迹分析加以验证。
2025-02-08 cond-mat.mes-hall
Quantum nonlinear planar Hall effect in bilayer graphene: an orbital effect of a steady in-plane magnetic field
研究了在稳定的面内磁场作用下双层石墨烯的量子非线性平面霍尔效应。当时间反演对称性被磁场破坏时，由于动量空间中的Berry曲率偶极子，在对外电场的二阶响应中出现电荷电流。我们已经表明，一个非线性平面霍尔效应起源于异常速度推导出的平面内磁场的轨道效应的电子在双层石墨烯中的自旋轨道耦合完全没有。考虑到对称性分析，我们导出了Berry曲率偶极矩对磁场分量的主导依赖关系。此外，我们说明了如何控制和调制的Berry曲率偶极子与外部平面磁场，栅极电压和费米能量。
2022-12-20 cond-mat.mes-hall
Symmetry of Berry and spin Berry curvatures in ferromagnetic CoPt
利用第一性原理计算了铁磁L1 $_0$ -CoPt的自旋Berry和Berry曲率，研究了其本征自旋Hall电导和反常Hall电导.我们发现Berry曲率和自旋Berry曲率相对于能带结构具有不同的对称性。Berry曲率保持了$C_{4v}$晶体沿c轴的旋转对称性，而自旋Berry曲率的对称性降低到$C_{2v}$。对Berry曲率和自旋Berry曲率的贡献是根据穿过费米能级的带的自旋特征来分类的。我们发现自旋Berry曲率的对称性降低是由于带交叉点具有相反的自旋字符。从模型的哈密顿分析，我们显示了这种独特的对称性减少的Berry曲率的Berry曲率的普遍性：它可以占的基础上的形式的自旋电流算子和速度算子的久保公式。最后，我们讨论了自旋Berry曲率的对称性降低对反常Hall和自旋Hall电导率之间关系的影响。当具有相反自旋特征的带交叉点存在于倒易空间中时，通常是这种情况，反常霍尔电导率不简单地与自旋霍尔电导率成比例，比例因子是费米能级处的自旋极化。
2019-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin polarization and magnetoresistance through a ferromagnetic barrier in bilayer graphene
我们研究了自旋相关的输运通过磁性双层石墨烯纳米结配置为二维正常/铁磁/正常结构，其中栅极电压施加在铁磁石墨烯层上。在四带哈密顿量的基础上，利用Landauer Butikker公式计算了零温下的电导。对于双层石墨烯铁磁层的平行结构，其能带结构为金属能带结构，自旋极化在共振态附近达到最大值;而对于反平行结构，纳米结表现为半导体结构，不存在自旋过滤。因此，通过改变铁磁石墨烯的结构，特别是在带隙周围，可以实现巨大的磁阻。
2012-11-12 cond-mat.mes-hall
An On/Off Berry Phase Switch in Circular Graphene Resonators
量子态的相位在系统的参数围绕闭合路径循环之后可能不会返回到其原始值;相反，波函数可能获得称为Berry相位的可测量相位差。贝里相位通常是通过干涉实验获得的。在这里，我们证明了一个不寻常的贝里相位诱导的光谱功能：一个突然的和大的角动量态的能量在圆形石墨烯pn结谐振器达到一个小的临界磁场。这种行为是由于打开了与石墨烯中狄拉克费米子的拓扑性质相关的$π$ -Berry相。Berry相可以在10 mT量级的小磁场变化下打开和关闭，潜在地实现了各种光电石墨烯器件应用。
2017-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Measuring the Berry phase of graphene from wavefront dislocations in Friedel oscillations
电子能带结构决定了晶体固体的机械、光学和电学性质。因此，它们的实验测定对于技术应用至关重要。虽然通常通过各种技术测量能带中的光谱分布，但更难以获得能带结构（例如Berry相γ）的拓扑性质。通常认为，测量Berry相位需要施加外部电磁力，因为这些电磁力允许在封闭轨道上实现绝热传输，量子机械波函数沿着该轨道拾取Berry相位。在石墨烯中，无质量的相对论电子沿回旋轨道拾取Berry相γ = π，产生反常的量子霍尔效应，证明了Dirac锥的存在。与此相反，我们证明了石墨烯的Berry相可以在没有任何外部磁场的情况下测量。我们观察到边缘位错的Friedel振荡形成的氢原子化学吸附在石墨烯上。继奈和贝瑞在描述这些拓扑缺陷作为相位奇点的复杂领域，我们表明，额外的波前在位错的数量是一个真实的空间测量的赝自旋缠绕，即石墨烯的贝瑞相位。由于电子色散也可以从Friedel振荡中恢复，我们的研究建立了电子密度作为一个强大的可观测量，以确定波函数的色散关系和拓扑性质。这可能对研究固体中相对论和带隙相的能带结构拓扑结构产生深远的影响。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Berry phase mediated topological thermoelectric transport in gapped single and bilayer graphene
我们考虑带隙单层和双层石墨烯中的异常热电输运，其中间隙可能是由于反转对称性破缺。在间隙的存在下，非平凡的Berry相位效应可以被示出为即使在没有垂直磁场的情况下，响应于所施加的温度梯度来介导横向热电电压。这种自发的、反常的能斯特效应对于石墨烯能带结构中两个不相等的谷中的非均匀化学势是非零的。相反，能斯特响应可用于在两个横向样品边缘之间产生谷折射率偏振，如在类似的谷霍尔效应中。
2009-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of Berry connection on attosecond transient absorption spectroscopy in gapped graphene
通过数值求解四能带密度矩阵方程研究带隙石墨烯ATAS，发现Berry联络诱导了以泵浦激光频率振荡的额外光谱分量，并推导解析表达式揭示其强度与Berry联络及van Hove奇点处电子有效质量相关。
2025-06-27 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph
Experimental Observation of Quantum Hall Effect and Berry's Phase in Graphene
当电子被限制在二维（2D）材料中时，可以观察到量子力学增强的输运现象，如量子霍尔效应（QHE）所例示的。石墨烯是一种孤立的石墨单原子层，是这种2D系统的理想实现。在这里，我们报告了一个高迁移率的单层石墨烯的磁输运的实验研究。利用电场效应调节化学势，我们观察到石墨烯中电子和空穴载流子的不寻常的半整数QHE。在依赖于温度的Shubnikov de Haas振荡中，在Dirac点处观察到有效载流子质量消失，这探测了“相对论”Dirac粒子类色散。Berry相位与这些实验的相关性通过与石墨烯能带结构的特殊拓扑结构相关的磁振荡的相移来证实。
2005-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Berry phase of dislocations in graphene and valley conserving decoherence
我们表明，在石墨烯晶格中的位错引起电子贝里阶段相当于量子化值{0，1/3，-1/3}的单位通量量子，但与相反的符号的两个山谷。石墨烯Aharonov-Bohm环的基本尺度考虑在两端配备有谷滤波器，环绕位错，认为在谷间平均自由程与谷内相位相干长度相比大的情况下，使得谷量子数可以被认为在相关尺度上守恒，对拓扑相位敏感的相干谷极化电流必须在两个谷起作用之前多次穿过器件，而这在中间温度下是不可能的，在中间温度下，后者的长度变成器件尺寸的量级，从而导致明显违反线性传输的基本定律，即在所施加的通量中，磁导是均匀的。我们讨论这种差异的费曼路径图片的退相，解决从量子到经典耗散传输的过渡。我们还调查了这个设备中的散射矩阵形式主义，占退相干的影响，由Buttiker移相电压探针型模型，其中保存的山谷，在那里的磁导仍然是即使在磁通量，也当不同的退相干时间被允许为个人，时间反转连接，山谷。
2009-03-30 cond-mat.mes-hall
Berry Phase Transition in Twisted Bilayer Graphene
石墨烯双层的电子色散高度依赖于层之间的旋转失配，并且可以通过电门控进一步操纵。这允许对电子性质进行前所未有的控制，并开辟了柔性能带结构工程的可能性。在这里，我们提出了新的磁输运数据在扭曲的双层，跨越之间的有力边界去耦单层和耦合双层。此外，在中等磁场下观察到Berry相在π和2 π之间的转变。费米速度和栅极感应载流子密度的分析表明，所观察到的现象的强层不对称性的重要作用。
2016-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Berry curvature induced valley Hall effect in non-encapsulated hBN/Bilayer graphene heterostructure aligned with near-zero twist angle
本研究在非封装hBN/双层石墨烯异质结构中，通过近零扭转角对齐实现谷霍尔效应，利用非局域电阻测量验证，并可由位移场调控，Berry曲率计算支持实验。
2023-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic transport through a graphene-based ferromagnetic/normal/ferromagnetic junction
利用Landauer-Büttiker公式和非平衡格林函数技术研究了石墨烯基铁磁/正常/铁磁结中的电子输运.结果表明，对于锯齿形边缘的情况，对于平行结构，电导总是大于$e^{2}/h$，而对于反平行结构，由于带选择规则，电导变为零。因此，当费米能位于狄拉克点附近时，磁电阻（MR）的值为100%。此外，选择较窄的石墨烯带可以获得较宽的100%MR平台，并且中心石墨烯区域的长度变化不影响100%MR平台。尽管无序会降低MR平台，但即使在大无序强度的情况下，平台值仍可以保持约50%。此外，当左右引线的磁化具有相对角度时，电导作为角度的余弦函数而变化。更重要的是，对于扶手椅边缘的情况下，MR通常是小的。因此，使用锯齿形边缘石墨烯带更有利于制备石墨烯基自旋阀器件。
2010-02-19 cond-mat.mes-hall
Flat bands with local Berry curvature in multilayer graphene
我们证明了具有局部Berry曲率的平坦带自然地出现在置于氮化硼（BN）衬底上的手性（ABC）多层石墨烯中。可以通过改变石墨烯层的数量N来调整平坦度。对于N = 7的频带变得几乎平坦，具有3.6 meV的小带宽。来自K谷和K'谷的两个几乎平坦的带沿还原区的线交叉。弱谷间隧穿带交叉变成避免交叉，产生两个几乎平坦的带与全球陈数为零，但与本地Berry曲率。带的平坦性表明许多体效应将主导物理学，而带的局部Berry曲率赋予系统非平凡的量子几何。量子几何效应通过量子距离（Fubini-Study）度量而不是更传统的陈数来表现自己。因此，BN上的多层石墨烯提供了一个平台，用于研究具有非平凡量子距离度量的系统中相互作用的影响，而没有非零陈数的复杂性。我们顺便指出，利用磁性吸附原子，并显式地破坏时间反演对称性，也可以实现非零Chern数的平坦带。
2013-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin filter and spin valve in ferromagnetic graphene
我们提出并证明了一个氧化铕诱导和顶栅石墨烯铁磁结可以同时作为一个自旋过滤器以及自旋阀。我们将这样一个显著的结果归因于铁磁石墨烯中半金属带和共同的能隙的共存。我们发现，自旋过滤器和自旋阀可以有效地控制的背栅电压，它们的生存实际的金属接触和有限的温度。具体地，可以利用具有类似于石墨烯的功函数的接触来达到更大的单自旋电流和通态电流，并且自旋过滤器可以在比自旋阀更高的温度下操作。
2015-06-06 cond-mat.mes-hall
Spin transport in proximity induced ferromagnetic graphene
靠近石墨烯的磁门可以诱导铁磁关联。我们研究了这种诱导磁化强度依赖的塞曼分裂对石墨烯输运性质的影响。我们估计，通过使用沉积在石墨烯顶部的磁性绝缘体栅极（例如，EuO栅极），可以实现Δ~ 5 meV量级的诱导自旋分裂。我们证明，这种分裂在邻近诱导的铁磁石墨烯可以直接从线性响应电导中的隧穿共振确定，因为顶栅也在石墨烯层中产生可调势垒。我们展示了如何也可以独立地确定这种分裂的磁阻测量自旋阀的几何形状。由于狄拉克点附近电流的自旋极化随势垒的长度而增加，因此需要长的磁门来通过实验确定Δ。
2008-03-07 cond-mat.mes-hall
Berry Curvature in Graphene: A New Approach
在本论文中，我们直接计算了在存在\textit{inhomogeneous}晶格畸变的情况下石墨烯的Berry曲率项。我们采用了由我们中的一些人\cite{ber0,ber1,ber2}开发的广义Foldy Wouthuysen框架。我们表明，一个非恒定的晶格畸变导致谷轨道耦合，这是负责谷霍尔效应。这类似于\cite{niu2}中提出的由电场引起的谷-霍尔效应，并且是半导体\cite{MURAKAMI, SINOVA}中自旋-霍尔效应的类似物。我们的一般表达式的Berry曲率，均匀畸变的特殊情况下，减少到以前得到的结果\cite{niu2}。我们还讨论了回旋运动量子化中的Berry相位。
2008-11-24 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Magnetoelectric coupling, Berry phase, and Landau level dispersion in a biased bilayer graphene
研究了横向电场和磁场作用下石墨烯双层膜的能谱。我们发现，由此产生的朗道能级表现出非单调依赖的电场，以及许多水平交叉。这种行为是解释使用准经典量子化规则，适当地考虑到赝自旋的准粒子。赝自旋产生Berry相，这导致能量量子化的移动，并导致赝塞曼效应。后者依赖于电场，在两个谷之间符号交替，并且还减小带隙。其他赝自旋相关的量，如异常霍尔电导率的解析公式，推导和以前的理论工作相比。
2010-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Berry-Phase Induced Dynamical Instability and Minimum Conductivity in Graphene
单层碳或石墨烯表现出惊人的传输特性，例如$\frac{4e^2}{h}$附近的最小电导率，与样品的形状和迁移率无关。这表明二维费米子特殊的狄拉克色散关系存在着一些不寻常的效应。通过推导费米子-晶格相互作用哈密顿量，我们证明了在费米子态中，两个子晶格的相对转动可以在两个狄拉克点附近产生Berry相。贝里相反过来又消除了费米面附近的能量简并，导致晶格相对于旋转的动力学不稳定性。通过考虑在费米面附近的费米波函数上出现的不确定的Berry相，利用Landauer-Bütticker公式和转移矩阵技术计算了电导率，验证了$\sim \frac{4e^2}{h}$量子化的最小电导率与形状和尺寸无关.讨论了由Berry相引起的费米子混沌结构与经典输运性质之间的关系。这种关系的物理意义是深刻的，它为阐明量子-经典跃迁机制提供了一个很好的例子。
2007-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Trigonal warping and Berry's phase N pi in ABC-stacked multilayer graphene
在有效质量近似下研究了ABC叠层石墨烯的电子能带结构。在零能量处接触的电子和空穴带支持手性准粒子，其特征在于N层的Berry相N π，概括了单层和双层石墨烯的低能能带结构。我们调查的三角翘曲变形的能带，并表明，Lifshitz过渡，其中费米圈打破成单独的部分在低能量，反映贝里的相位N π。这在N=3的三层中尤为突出，费米圈在相对较大的能量下分裂成三部分，这与次最近层耦合有关。当N=3时，我们研究了沿堆叠方向变化的静电势的影响，发现垂直电场以及打开的能隙，强烈地增强了三角弯曲效应。在磁场中，N=3的Lifshitz跃迁表现为朗道能级合并为三能级简并能级。
2009-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Relativistic ferromagnetic magnon at the zigzag edge of graphene
我们研究了石墨烯锯齿形边缘附近的自旋波激发。有趣的是，由于开边界的存在，我们得到了相对论性铁磁磁振子的单支。注意，反铁磁体中的磁振子成对出现，而铁磁体中的单支磁振子没有相对论色散。因此，石墨烯之字形边缘附近的磁振子是两者的混合物，表明其固有特性是必须嵌入更高维体系统中的边界激发。
2009-01-28 cond-mat.mes-hall
