Graphene quantum dot on boron nitride: Dirac cone replica and Hofstadter butterfly
置于六方氮化硼上的石墨烯薄片在磁场存在下具有复杂的电子结构，这是由于与基底的范德华相互作用产生的六方莫尔电位。轻微的晶格失配引起周期性的超原胞势。区域折叠有望创造出原始狄拉克锥和霍夫施塔特蝴蝶的复制品。我们的大规模紧束缚模拟揭示了一个意想不到的共存的相对论和非相对论朗道能级结构。第零朗道水平及其相关的蝴蝶的存在下示出的狄拉克锥副本的发生是明确的签名。
2014-09-12 cond-mat.mes-hall
Manipulation of the Dirac cones and the anomaly in the graphene related quantum Hall effect
石墨烯中的量子霍尔效应被认为涉及与无质量狄拉克粒子相关的半整数拓扑数，由于狄拉克锥的加倍，这通常不明显。在这里，我们从理论上考虑两类晶格模型，其中我们操纵狄拉克锥与（a）两个狄拉克点，具有相互不同的能量，或（b）多个狄拉克锥具有不同的费米速度。通过对情况（a）的拓扑（Chern）数的显式计算和对情况（b）的绝热论证，我们已经表明，结果与单个狄拉克费米子贡献半奇整数序列的图像一致（.. -3/2，-1/2，1/2，3/2，.）当费米能穿过朗道能级时，霍尔电导率。
2010-09-10 cond-mat.mes-hall
Magneto-optics of quasi-relativistic electrons in tilted Dirac cones in graphene and $α$-(BEDT-TTF)$_2$I$_3$
无质量狄拉克费米子以低能模式出现在几个准二维凝聚态系统中，如石墨烯、块状拓扑绝缘体的表面和层状有机半导体中。当这种系统的旋转对称性被面内电场或狄拉克锥的固有倾斜所降低时，所允许的偶极光学跃迁从几个选定的跃迁演变成宽扇的带间跃迁。我们表明，低能量载流子的洛伦兹协方差允许一个简洁的分析新兴的磁光特性。我们预测，红外吸收光谱产生的倾斜狄拉克锥结构的有机化合物，如$α$ -（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$的定量信息。
2015-07-24 cond-mat.mes-hall
Cone-dependent retro and specular Andreev reflections in AA-stacked bilayer graphene
本研究理论探究AA堆叠双层石墨烯/超导体结的Andreev反射，发现其依赖锥自由度，可通过层间电势调控反射类型，实现不同锥载流子的空间分离与电导分别测量。
2025-09-05 cond-mat.mes-hall
Manipulation of Dirac Cones in Mechanical Graphene
研究了具有蜂窝结构的弹簧-质量模型--机械石墨烯。通过仅控制一个参数，即平衡时的弹簧张力，振动谱发生显著变化。在谱中，在K点和K '点处总是存在Dirac锥。随着张力的改变，额外的狄拉克锥成对地产生和湮灭。当时间反演对称性被系统的均匀旋转破坏时，狄拉克锥的产生和湮灭导致适当定义的陈数的跳跃。然后，手征边缘模式的传播方向发生翻转，这给出了一个实验方法来检测拓扑转变。这是经典系统的体-边对应。我们还证明了另一个重要的概念，对称性保护的拓扑状态，是在工作中的经典系统。对于时间反演不变的情形，固定边界条件下存在拓扑边缘模，而自由边界条件下不存在拓扑边缘模。这种反差源于自由边界上的对称破缺。
2015-05-25 cond-mat.mes-hall
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
Half-metallic Dirac cone in zigzag-graphene-nanoribbon/graphene
石墨烯是一种本征零能隙半导体，它的狄拉克电子具有独特的自旋和赝自旋，从而产生了许多有趣的电子和输运性质。虽然孤立的锯齿形石墨烯纳米带是反铁磁半导体，我们通过第一性原理和紧束缚计算表明，锯齿形石墨烯纳米带支撑在石墨烯上是半金属的自旋和赝自旋对称性破缺的结果。特别地，在费米能级附近的K（K '）处形成半金属狄拉克锥。目前的研究结果表明，锯齿形石墨烯纳米带中自旋和赝自旋的独特组合可以用于操纵石墨烯的电子性质，并可能对潜在的石墨烯基纳米电子应用具有实际意义。
2016-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Friedel oscillations at the Dirac-cone-merging point in anisotropic graphene
研究了各向异性石墨烯中局域杂质引起的Friedel振荡。重点讨论了两个不等价的Dirac点合并时的极限。我们发现，在这个极限的弗里德尔振荡表现出非常奇特的功能，如一个强大的不对称性和一个非典型的反平方根衰减。我们的计算使用T-矩阵近似和紧束缚精确对角化技术。它们使我们能够获得作为能量和位置的函数的局部态密度的数值，以及在连续极限的Friedel振荡的分析形式。这两种技术产生的结果非常一致，证实了这种方法来解决这个问题的准确性。
2012-10-18 cond-mat.mes-hall
Evolution and dimensional crossover from the bulk subbands in ABC-stacked graphene to a three-dimensional Dirac cone structure in rhombohedral graphite
ABC堆叠的N层石墨烯的能带结构包括拓扑对应的平坦表面和带隙的体子带，这是由于独特的堆叠配置。本文首次得到了任意N时的体子带。导出并使用了封闭在体子空间中的非微扰有效哈密顿量。带隙子带随N的增加向零能量方向演化，在无限大极限下，它们沿一个圆线性接触。这一结果是一个三维狄拉克锥结构已知存在于大量的菱面体石墨的维度交叉的表现。狄拉克点，形成连续的节线在一个螺旋的方式，投影到圆上，其中的表面子带被限制和平坦。
2017-05-30 cond-mat.mes-hall
Photonic analog of graphene model and its extension -- Dirac cone, symmetry, and edge states --
本文从理论上分析了蜂窝晶格光子晶体的体态和边态，并讨论了时间反转和空间反转对称性对体态和边态的影响。在光子能带结构中发现了多个狄拉克锥，并且通过对称性破缺可以控制质量隙。光子晶体的锯齿形和扶手椅形边缘可以支持反映光子晶体对称性的新颖边缘状态。通过与电子边缘态的比较，详细分析了边缘态的色散关系和场结构。边缘态向自由空间的泄漏是光子系统中固有的，并在分析中充分考虑。体积和边缘之间的拓扑关系，这是类似于量子霍尔系统中发现的，也得到了验证。
2009-05-26 cond-mat.mes-hall
Strain-induced modulation of Dirac cones and van Hove singularities in twisted graphene bilayer
通过原子紧束缚计算，研究了单轴应变对扭曲石墨烯双层膜电子能带结构的影响。我们发现，带结构是显着变形和带的简并被打破的应变。结果，Dirac锥的数目可以加倍，并且van Hove奇点在能量上是分离的。这些效果的应变强度，它的应用方向和扭转角的依赖关系被仔细澄清。作为一个重要的结果，我们证明了范霍夫奇点的位置可以通过应变来调制，这表明在大范围的扭转角（即，大于$10^\circ$）。不幸的是，这些有趣的/重要的现象没有得到澄清，在以前的作品的基础上连续近似。虽然它们与现有的实验很好地吻合，但我们的结果提供了对电子性质的应变效应的详细理解，并可能激发这种类型的石墨烯晶格中的电子输运的其他研究。
2014-12-24 cond-mat.mes-hall
Transport evidence of superlattice Dirac cones in graphene monolayer on twisted boron nitride substrate
二维（2D）材料中的强能带工程可以通过引入莫尔超晶格来实现，从而导致各种新的量子相的出现，这些量子相具有未来应用的潜力。目前，创造莫尔图案的作品主要集中在嵌入通道材料内部或通道与基板之间的扭曲上。然而，衬底材料内部的扭曲对未对准的沟道材料的影响却少得多。在这项工作中，我们报告了实现超晶格多狄拉克锥与共存的主狄拉克锥在单层石墨烯（MLG）在~0.14°扭曲双层氮化硼（tBN）衬底。输运测量揭示了三对超晶格狄拉克点周围的原始狄拉克锥，具有多个金属或绝缘状态周围的电荷中性点（CNP）的出现。位移场可调和电子-空穴非对称费米速度的温度依赖性的测量，以及无隙色散的超晶格狄拉克锥。MLG/tBN异质结中多狄拉克锥的实验观察得到了周期性莫尔势能带结构计算的支持。我们的研究结果揭示了使用扭曲基板作为一种通用的能带工程技术的二维材料，无论晶格匹配和晶体取向，这可能铺平了道路的一个新的分支twistronics的潜力。
2022-11-17 cond-mat.mes-hall
Multibands Tunneling in AAA-Stacked Trilayer Graphene
我们研究了AAA堆叠的三层石墨烯的np和npn结的电子输运。考虑两种门，第一种是单门，第二种是双门。在得到能谱的解之后，我们使用传递矩阵法来确定每个单独的锥$τ=0, \pm 1$的三个透射概率。我们发现，AAA堆叠的三层石墨烯中的准粒子不仅是手性的，而且还标记了额外的锥指数$τ$。所得到的带是由三个狄拉克锥，取决于手征指数。我们发现，有正常或接近正常的入射，这是克莱因隧道效应的表现完美的传输。我们还分析了相应的总电导，这是定义为在每个单独的锥电导通道的总和。我们的结果进行了数值讨论，并与ABA和ABC堆叠的三层石墨烯。
2016-10-28 cond-mat.mes-hall
Band gap engineering in AA-stacked bilayer graphene
我们证明，AA-堆叠双层石墨烯（AA-BLG）的介电材料封装可以拥有一个能隙由于诱导质量项。使用四带连续模型，我们评估传输和反射概率以及各自的电导。考虑层间质量项的差异，在能谱中打开了一个缺口，也耦合了两个狄拉克锥。这种锥耦合诱导的锥间传输是不对称的，在存在不对称的质量项的情况下，相对于法向入射。的能谱的间隙AA-BLG表现出电子-空穴的不对称性，这是反映在相关的内和锥间通道。我们还发现，即使克莱因隧穿存在于门控和偏置的AA-BLG，它是由层间质量项的差异，而不是Febry-Pérot共振出现排除。
2018-08-27 cond-mat.mes-hall
Generation of Multiple Dirac Cones in Graphene under Double-periodic and Quasiperiodic Potentials
研究了双周期和准周期超晶格势作用下石墨烯中新Dirac锥的产生。我们首先表明，双周期的潜力产生的狄拉克锥零星，丢番图方程，尽管事实上，双周期的潜力也是周期的，以前的研究预测连续出现的锥。零星的外观是由于石墨烯的色散关系仅在能量截止之前是线性的。然后，我们表明，准周期势产生新的狄拉克锥密集与它的密度依赖于能量。我们还将上述预言推广到具有不同线性色散截止能量的狄拉克电子的其它材料。
2013-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Periodic Barrier Structure in AA-Stacked Bilayer Graphene
我们研究了横向一维多势垒结构调制的AA堆叠双层石墨烯中的载流子输运。我们研究了有限带隙和零带隙条件下由两个位移Dirac锥组成的系统的能带结构。我们使用边界条件，明确地确定了每个单独的锥（$τ=\pm 1$）的传输概率为单，双和有限周期势垒结构。我们发现，克莱因隧穿是唯一可能的能带结构是无间隙的，可以发生在正常的入射作为准粒子的狄拉克性质的结果。我们观察到，对于有限周期势垒，{势垒}的能带结构可以有多个狄拉克点。共振峰出现在透射概率中，其对应于与$τ=\pm 1$相关联的新锥指数的位置。通过不同的锥体（$τ=\pm 1$）的两个电导通道被发现的总电导进行了研究，并比较的情况下，单层和AB-堆叠的双层石墨烯。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall
Designer gapped and tilted Dirac cones in lateral graphene superlattices
University of Exeter（埃克塞特大学）；De La Salle University（德拉萨大学）
通过双极波导阵列调控石墨烯中狄拉克锥的间隙和倾斜，利用超晶格紧束缚模型和转移矩阵计算验证，通过栅极电压调节实现太赫兹频段的狄拉克锥调控，为太赫兹应用提供新方法。
2024-11-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Band gap in graphene induced by vacuum fluctuations
未掺杂石墨烯中的电子表现为无质量的狄拉克费米子。因此，石墨烯可以作为一个独特的凝聚态实验室，用于研究各种相对论效应，包括量子电动力学（QED）现象。虽然描述石墨烯电子性质的理论模型已经被详细阐述，但QED效应通常被忽略。在本文中，我们从理论上证明了量子电动力学可以大大改变石墨烯的电子性质。我们预测了以下QED效应-在石墨烯单层放置在一个平面的微腔充满了光学活性介质的带隙的开放。我们证明，这种现象是由于电磁场的真空涨落而发生的，并且与真空诱导的原子能级分裂（兰姆位移）等众所周知的现象相似。我们估计的带隙的特征值，并发现它可以充分超过兰姆位移的值。
2011-11-03 cond-mat.mes-hall
The effects of Moire lattice on the electronic properties of graphene
利用扫描隧道显微镜（STM）、低能电子衍射（SPA-LEED）和角分辨光电子能谱（ARPES）研究了SiC衬底上生长的石墨烯的结构和电子性质。我们在布里渊区（BZ）发现了几个新的狄拉克锥的复制品。它们的位置可以根据与SiC 6x6和石墨烯6xsqrt（3）x6sqrt（3）重构相关的基向量的组合来理解。因此，这些新特征源自SiC和石墨烯之间的晶格失配引起的Moie。更具体地说，狄拉克锥复制品是由衬底对离子势的潜在弱调制引起的，然后石墨烯中的电子经历了这种调制。我们还证明了这种效应在单层和三层石墨烯中同样强烈，因此额外的狄拉克锥是内在特征，而不是光电子衍射的结果。电子结构中的这些新特征对于解释最近的输运测量非常重要，并且可以帮助调整石墨烯的实际应用性质。
2017-06-16 cond-mat.mes-hall
Explanation for the isotropy of the Dirac cone in graphene
结果表明，在没有自发对称性破缺的情况下，蜂窝晶格上相互作用电子系统的狄拉克锥在低能时是各向同性的。这种效应是由于狄拉克准粒子色散关系的$D_3$对称群的$Z_3$子群所引起的。违反的$Z_3$或亚晶格对称性的后果进行了讨论。
2009-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mapping borophene onto graphene: Quasi-exact solutions for guiding potentials in tilted Dirac cones
本文提出一种变换方法，将石墨烯一维势的狄拉克方程解映射到硼烯等倾斜狄拉克材料中，并证明平滑电子波导可调控谷极化，为谷电子学器件设计提供理论工具。
2021-11-21 cond-mat.mes-hall
Electronic Properties of Twisted Trilayer Graphene
我们研究了扭曲的三层石墨烯的电子性质，其中两层具有Bernal堆叠，第三层相对于AB堆叠层具有相对旋转。在狄拉克点附近，AB-扭曲的三层石墨烯光谱显示出两个抛物型Bernal带和一个扭曲的狄拉克锥。对于小的扭转角，抛物线带呈现出随旋转角减小而增大的间隙。在扭曲的狄拉克锥中也有类似的角度依赖性的位移。我们关联的间隙在三层与狄拉克锥在一个孤立的扭曲双层，这是由于在旋转几何结构中的子晶格混合所造成的电子-空穴对称性的损失的移位。使用紧束缚和连续模型，我们推导出一个有效的哈密顿量，占该系统的相关低能量属性。
2013-01-14 cond-mat.mes-hall
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
Dirac Magic and Lifshitz Transitions in AA-Stacked Twisted Multilayer Graphene
我们发现了一种新型的魔角现象时，AA堆叠的石墨烯双层是扭曲的另一个石墨烯系统与带接触。在最简单的情况下，这构成了由相对于单层石墨烯扭曲的AA堆叠双层形成的三层系统。我们发现多个各向异性的狄拉克锥以一定的角度共存于这种扭曲的多层结构中，我们称之为“狄拉克魔”。“我们将狄拉克魔角的起源追溯到扭曲的AA双层狄拉克锥相对于莫尔倒易晶格中其他接触带的光谱的几何结构。狄拉克锥的各向异性和伴随的级联鞍点诱导了一系列拓扑Lifshitz跃迁，这些跃迁可以通过扭转角和垂直电场来调节。我们讨论了直接观察狄拉克魔术的可能性，以及它的后果的相关态的电子在这个云纹系统。
2021-07-22 cond-mat.mes-hall
Substrate effects on transport properties of a biased AA-stacked bilayer graphene
石墨烯制造的重要实验进展及其独特的传输特性促使研究人员利用石墨烯作为下一代快速智能电子设备的潜在基础。在这篇文章中，我们研究了一个潜在的衬底上的偏置AA堆叠的n-p-n双层石墨烯结（AA-BLG）的输运性质的影响。使用狄拉克哈密顿与传输矩阵的方法，我们得到的传输概率，从而各自的电导。在诱导质量项的存在下，能谱和锥内透射率急剧变化，而锥间透射率保持为零。另一方面，偏置稍微改变能谱，但由于其开启锥间传输的能力，它显著影响输运性质。此外，我们发现克莱因隧穿在诱导质量项的存在下，可以改善这种配置中的载流子约束的衰减。我们的研究结果提供了可能的实验测量，以确定层间耦合和诱导的质量项在石墨烯双层的基础上的电导和能带结构测量。
2018-05-27 cond-mat.mes-hall
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
Massless Dirac cones in graphene: experiments and theory
单层石墨烯中间隙的打开通常归因于两个碳亚晶格之间的等效性的破坏。我们通过角度分辨光电子能谱表明，在Ir（111）表面上生长的Ir和Na改性的石墨烯呈现出非常大的非常规间隙，其可以用现象学的“无质量”狄拉克模型来描述。我们讨论了这个模型的后果和标准的大质量的差距模型的比较，我们调查的条件下，这种反常的间隙可以产生一个自发对称性破缺。
2015-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dirac cones for bi- and trilayer Bernal-stacked graphene in a quantum graph model
单层石墨烯的量子图模型扩展到双层和三层Bernal堆叠的石墨烯;光谱的特点和明确获得的色散关系;狄拉克锥，然后被证明是存在的，只为三层石墨烯，虽然双层有一个无间隙的抛物线带组件。我们的模型严格展示了紧束缚计算的基本事实，有效的二维模型和$π$轨道连续模型与最近邻隧道，已在物理文献中讨论。
2020-11-17 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Graphene on incommensurate substrates: trigonal warping and emerging Dirac cone replicas with halved group velocity
石墨烯附着在晶格稍微不匹配的表面上，例如六方氮化硼（hBN）或Ir（111），产生了狄拉克费米子的亚晶格破缺势的复杂景观。而在狄拉克点的间隙打开完美的晶格匹配的石墨烯上hBN，我们表明，小晶格不稳定性防止打开这个间隙，而是导致一个重正化狄拉克色散与三角翘曲。这种弯曲破坏了单个谷中的有效时间反演对称性。在此之上，产生了一组新的无质量狄拉克费米子，其特征在于群速度是原始石墨烯的一半。
2011-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The optical conductivity of graphene in the visible region of the spectrum
我们计算石墨烯的光学电导率超出通常的狄拉克锥近似，给出的结果是有效的，在可见光区的电导率光谱。最后讨论了次近邻希望算法的效果。利用光学电导率的完整表达式，给出了透射系数和反射系数。我们发现，即使在光学制度的狄拉克锥近似的修正是令人惊讶的小（百分之几）。我们的结果有助于解释Nair { \it et al.}报道的实验结果。[Science { \bf 320}，1308（2008）]。
2008-08-27 cond-mat.mes-hall
Velocity renormalization and Dirac cone multiplication in graphene superlattices with various barrier edge geometries
一维石墨烯超晶格的电子性质强烈依赖于原子的尺寸和一维周期性势的取向。使用紧束缚的方法，我们表明，扶手椅和锯齿形方向在这些超晶格有不同的影响的各向异性速度的载流子的重整化。对于对称的势垒，垂直于势垒的速度被修改为扶手椅方向，而在锯齿形的情况下保持不变。对于不对称的障碍，初始对称性之间的前向和后向动量的狄拉克锥对称性被打破的速度垂直（扶手椅的情况下）或平行（锯齿形的情况下）的障碍。最后，电荷中性点处的狄拉克锥乘法只发生在锯齿形几何中。相反，带隙出现在具有扶手椅方向势垒的石墨烯超晶格的电子结构中。
2015-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gap opening in graphene by simple periodic inhomogeneous strain
使用从头算方法，我们表明，均匀的变形要么离开石墨烯（半）金属或打开一个小的差距，但仅超出石墨烯的机械断裂点，相反，在文献中的索赔紧束缚（TB）计算的基础上。然而，有可能通过沿着除扶手椅方向之外的任何方向施加正弦状一维非均匀变形来打开全局带隙，其中在没有任何静电门控的情况下，沿着Z字形方向（~0.5 eV）的最大带隙为π。与TB导出的赝磁场模型相比，当振幅A与周期λ的比值超过（A/λ）_c ~0.1且反转对称性保持时，间隙开口具有非常急剧上升的阈值特征，而当对称性被破坏时，间隙开口没有阈值。
2011-12-08 cond-mat.mes-hall
Tilted anisotropic Dirac cones in quinoid-type graphene and alpha-(BEDT-TTF)_2I_3
我们研究了一个广义的二维Weyl哈密顿量，它可以描述机械变形石墨烯和有机化合物α-（BEDT-TTF）_2I_3在压力下的低能性质。相关的色散一般具有倾斜各向异性狄拉克锥的形式。当价带接触导带的狄拉克点与第一布里渊区中的晶体学高对称点不重合时，由于次近邻跳跃而产生倾斜。在一个半经典的治疗，我们描述了朗道水平的形成在一个强磁场，相对论的形式，这是让人想起的石墨烯，由于狄拉克锥的倾斜与重整化费米速度。这些相对论朗道能级可以通过光谱学甚至量子霍尔效应测量来获得，可以用作α-（BEDT-TTF）_2I_3中狄拉克锥的直接实验验证。
2008-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge-pseudospin coupled diffusion in semi-Dirac graphene: pseudospin assisted valley transport
修改石墨烯的六边形晶格使得狄拉克锥能够重新定位和合并，这被证明是将这些材料用于替代电子应用（例如谷电子）的关键要素。在这里，我们研究了标准石墨烯和半狄拉克石墨烯中含有两个狄拉克锥的系统内载流子的非平衡输运。在后者中，晶格的修改导致相对论和抛物色散带共存，提供费米表面与丰富的赝自旋纹理和多功能的狄拉克锥分离。我们建立了一个动力学理论来研究载流子的扩散，发现赝自旋指数有助于粒子电流，像真正的自旋，可以诱导磁电效应，并认为可以利用赝自旋-电荷耦合来设计赝自旋过滤器。我们探讨了准一维导体内的电荷动力学漂移扩散模型和检测在样品边界的赝自旋积累。我们发现，虽然对于石墨烯，积累有助于样品界面之间的额外电压降，但半狄拉克系统呈现出类似的积累，其惊人地配备了谷极化，这意味着使用赝自旋控制谷操纵和手性传输的重要工具。
2022-08-01 cond-mat.mes-hall
From dia- to paramagnetic orbital susceptibility of Dirac cones
我们研究了耦合能带的轨道磁化率与一对狄拉克点，在石墨烯。我们发现，具有相同的零场能谱的不同系统在零能量下的轨道磁响应表现出强烈的差异，从抗磁性（石墨烯）到顺磁性（骰子晶格）。一个晶格模型，它不断插入这两个限制之间。这种引人注目的行为与从pi到0连续变化的Berry相位有关。这些预言可以用光晶格中的冷原子来检验
2013-06-28 cond-mat.mes-hall
Dirac Cone Metric and the Origin of the Spin Connections in Monolayer Graphene
我们表明，调制的跳跃振幅在蜂窝晶格的单层石墨烯唯一定义了一个度量，对应于狄拉克锥的形状。这个有效度规场的自旋联系可以从微观紧束缚哈密顿量精确地得到，完成了亚晶格赝自旋在具有波纹和应变场的单层石墨烯中的运动与实自旋$1/2$费米子在弯曲空间中的运动之间的类比。由亚晶格赝自旋所看到的有效度规不同于由石墨烯单层的二维流形所定义的真实空间度规。对于单模有效度规，精确计算了微观模型中有效规范场的所有相关项。
2015-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Dirac cones reshaped by interaction effects in suspended graphene
我们报告测量的回旋质量在石墨烯的载流子浓度n变化超过三个数量级。与单粒子图像相反，石墨烯的真实光谱具有很强的非线性，因此在n <10^10 cm^-2时，描述光谱斜率的费米速度达到约3 × 10^6 m/s，是石墨烯常用值的三倍。观察到的变化归因于电子-电子相互作用，重新正规化的狄拉克光谱，因为弱屏蔽。我们的实验还对石墨烯中可能的间隙提出了约0.1 meV的上限。
2011-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theoretical prediction of a low-energy Stone-Wales graphene with intrinsic type-III Dirac-cone
基于第一性原理方法，我们预测了一种新的低能Stone-Wales石墨烯SW 40，它具有Pbam对称的正交晶格，晶胞中有40个碳原子，形成有序的Stone-Wales图案。计算的SW 40的总能量仅比石墨烯高约133 meV，表明其优异的稳定性超过了所有先前提出的石墨烯同素异形体。我们发现SW 40处理固有的III型Dirac-cone（Phys. Rev. Lett.，120，237403，2018），其由局部线性带和局部平带的带交叉形成，这可以导致系统中的高度各向异性的费米子。有趣的是，这种本征III型Dirac-cone可以有效地调整内层应变，它将被转移到II型和I型Dirac-cone拉伸和压缩应变下，分别。最后，我们建立了一个通用的紧束缚模型来理解SW 40中费米能级附近的电子性质。结果表明，利用相邻Stone-Wales缺陷间的$π$ -电子相互作用可以很好地理解第三类Dirac-cone特征.
2020-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Magnetotransport study of the mini-Dirac cone in AB-stacked four- to six-layer graphene under perpendicular electric field
在垂直电场作用下，实验研究了AB堆叠的四到六层石墨烯的朗道能级.在低磁场下的朗道能级显示出一种特征结构，这种结构起源于由垂直电场产生的小型狄拉克锥。在它们的朗道扇形图中，在电中性点附近观察到了由小狄拉克锥产生的六重或十二重简并朗道能级，它们是一种放射状结构。四层石墨烯的结构在电荷中性点附近具有近似的电子-空穴对称性，而五层和六层石墨烯则表现出不对称性。对色散关系和朗道能级谱的数值计算表明，在低磁场下，三角弯曲对实验观测到的朗道能级结构的形成起着至关重要的作用。在高磁场中，三角扭曲变得不那么明显，朗道能级谱变得更简单，接近不考虑三角扭曲时计算的结果。在垂直电场中出现的微型狄拉克锥将是AB堆叠的多层石墨烯的共同特征。
2019-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Strain effect on the optical conductivity of graphene
在紧束缚近似下，我们研究了石墨烯单层的电子能带结构和光学电导率对所施加的单轴应变的模量和方向的依赖性。虽然狄拉克锥近似，虽然与变形锥，是足够小的应变，带色散线性沿给定方向分解，对应于各向异性的大规模低能激发的发展是强大的。我们恢复的线性行为的低能量密度的状态，只要锥近似成立，而带隙打开足够强的应变，几乎所有的，通用的应变方向。这可以用电子拓扑跃迁来解释，对应于费米线的拓扑变化，以及两个不等价的狄拉克点作为应变的函数的合并。我们建议，这些功能可以观察到在可见光范围内的纵向光学电导率的频率依赖性，作为应变模量和方向的函数，以及场取向。
2009-12-18 cond-mat.mes-hall
Second generation Dirac cones and inversion symmetry breaking induced gaps in graphene/hexagonal boron nitride
石墨烯/h-BN已经成为范德华异质结构的模型，并且由超晶格势进行的能带结构工程导致了各种新颖的量子现象，包括自相似的Hofstadter蝴蝶态。虽然新产生的第二代狄拉克锥（SDC）被认为是理解这种有趣的现象的关键，但由于缺乏直接的实验结果，到目前为止，关于这种异质结构中SDC的基本知识，例如SDC的位置和色散，反转对称性破缺对带隙开口的影响，仍然存在很大争议。在这里，我们报告的第一个直接的实验结果，分散的SDC在0 $^\circ$对齐的石墨烯/h-BN异质结构，使用角分辨光电子能谱。我们的数据明确地揭示了SDC在超晶格布里渊区的角落，并在两个超晶格谷之一。此外，在SDC和原始石墨烯狄拉克锥处分别观察到$\approx$ 100 meV和$\approx$ 160 meV的能隙。我们的工作突出了强反转对称破缺微扰势在石墨烯/h-BN物理中的重要作用，填补了Dirac费米子能带结构工程中超晶格势的关键知识空白.
2016-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental observation of Dirac cones in artificial graphene lattices
人工晶格为实现奇异量子器件提供了一个可调的平台。一个众所周知的例子是人造石墨烯（AG），其中电子被限制在蜂窝晶格中，表现为无质量的狄拉克费米子。最近，AG系统已被构建通过操纵分子使用扫描隧道显微镜的提示，但纳米尺度的典型为这些构建的系统是不可能的实际设备的应用和不足以直接调查的电子结构，使用角分辨光电子能谱（ARPES）。在这里，我们展示了宏观AG的合成通过自组装的C $_{60}$分子在金属表面上。我们的理论计算和ARPES测量直接证实了狄拉克锥在布里渊区（BZ）的$K$（$K^\prime$）点的存在，类似于天然石墨烯。这些结果将刺激正在进行的努力，探索在人工晶格的奇异性质，并提供了一个重要的一步，在实现新的分子量子器件。
2020-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Transport and Spin Pump in Graphene-like Materials: Effect of tilt in Dirac cones
研究了二维类石墨烯材料中任意倾斜狄拉克锥的自旋输运现象。当导带的底部和价带的顶部不同时在狄拉克点重合时，由于次最近的跳跃而产生倾斜。考虑材料的正常-铁磁-正常（N-F-N）结，用广义散射方法计算自旋电流。在这里，我们表明，倾斜的狄拉克锥可以强烈地改变输运性质，通过修改周期的自旋电流的振荡。利用修正的干涉条件，可以通过倾斜来有效地调节自旋电导。一个纯粹的自旋电流反转也可能与倾斜的平滑变化。我们进一步研究了自旋电流的绝热进动的掺杂铁磁体的顶部的材料。它表明，自旋混合电导，从而自旋电流可以成为零，通过转动狄拉克锥的倾斜。我们的研究结果提供了一种有效的方法，通过调整铁磁结的倾斜度来实现自旋输运的高度可控性，并且在自旋电子学领域非常有用。该模型还提供了一种简单的方法来测量这些材料的狄拉克锥的倾斜。
2018-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Phases in Triangular Lattices of Ru Adsorbed on Graphene: ab-initio calculations
我们已经进行了从头算研究的电子性质的石墨烯片吸附钌吸附原子（Ru/graphene）。对于一组特定的Ru吸附原子的三角形阵列，我们发现形成四个（自旋极化）狄拉克锥归因于两个六边形晶格之间的适当重叠：一个由石墨烯片的C位点组成，另一个由Ru吸附原子诱导的表面电位形成。当自旋轨道耦合（SOC）的存在下，非平凡的带隙发生在狄拉克锥促进几个拓扑相。根据Ru浓度，系统可以在相i）量子自旋霍尔（QSH），ii）量子反常霍尔（QAH），iii）金属iv）或平凡绝缘体之间进行拓扑表征。对于每个浓度，拓扑相的特征在于从头计算的陈数。
2014-04-30 cond-mat.mes-hall
Ultimate In-plane Magnetoresistance Ratio of Graphene by Controlling the Gapped Dirac Cone through Pseudospin
本文通过赝自旋控制Ni(111)夹持石墨烯的狄拉克锥带隙，实现高达1450%的磁阻，并预测纳米尺度宽度可达到极限磁阻。
2021-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Generalized high-energy thermionic electron injection at graphene interface
跨越高界面势垒的石墨烯电子电子发射涉及驻留在远离狄拉克点的高能电子，在狄拉克点处，能带结构的狄拉克锥近似破裂。在这里，我们构建了一个全带模型超越了简单的狄拉克锥近似的高能电子在石墨烯中的电子注入。我们表明，基于狄拉克锥近似的电子发射模型是有效的，只有在石墨烯/半导体肖特基界面工作在室温附近，但在涉及高能电子的情况下，如石墨烯/真空界面或异质结在光子吸收的存在下，需要全带模型来解释在高电子能量的能带结构非线性。我们确定了一个临界势垒高度，$Φ_B^{(\text{c})} \approx 3.5$ eV，超过这个临界势垒高度，狄拉克锥近似从低估过渡到高估。在石墨烯/真空界面处的高温电子发射区中，与更精确的全带模型相比，狄拉克锥近似严重高估了电流和热流密度超过50%。两种模型之间的巨大差异证明使用石墨烯为基础的电子冷却器。这些发现揭示了狄拉克锥近似在石墨烯中高能电子的电子注入中的谬误。这里开发的全带模型可以很容易地推广到其他2D材料，并将提供一个改进的理论途径，为准确的分析，建模和设计石墨烯基电子能量器件。
2019-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Trigonal Warping, Satellite Dirac Points and Multiple Field Tuned Topological Transitions in Twisted Double Bilayer Graphene
通过改变垂直于石墨烯层平面的电场，可以通过两个连续的拓扑跃迁来调节扭曲双层石墨烯中低能带的谷陈数，其中直接带隙关闭.陈数变化为-3和+1的两个跃迁可以解释为，由于三角弯曲的存在，在莫尔布里渊区的中心狄拉克锥周围形成了三个卫星狄拉克点。卫星锥具有与中心狄拉克锥相反的手性。考虑到重叠的能带的能量，这导致金属态，我们构建的间接带隙和异常谷霍尔电导率方面的系统的实验观察到的相图。我们发现，虽然大部分的中间相成为金属，有一个狭窄的参数制度，通过三个绝缘相与不同的量子化谷霍尔电导率的过渡可以看到。我们系统地研究了模型参数的变化对系统相图的影响，揭示了粒子-空穴不对称性和三角翘曲在构建相图中的重要性。我们还研究了层间隧穿的变化对相图的影响。
2020-10-13 cond-mat.mes-hall
Dirac Fermion in Strongly-Bound Graphene Systems
非常希望将石墨烯集成到现有的半导体技术中，其中组合的系统是热稳定的，但在费米能级处保持狄拉克锥。第一性原理计算表明，某种过渡金属（TM）插层石墨烯/SiC（0001），如强结合石墨烯/插层Mn/SiC，可能是这样一个体系。与自支撑石墨烯不同，石墨烯与Mn/SiC之间的杂化导致形成主要具有TM d特征的色散狄拉克锥。相应的狄拉克光谱仍然是各向同性的，并且对于大至0.6V的偏压，输运行为与自支撑石墨烯几乎相同，除了费米速度是石墨烯的一半。一个简单的模型哈密顿量被开发来定性地解释狄拉克锥从色散系统（例如，石墨烯）到最初的非分散体系（例如，TM）。
2012-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant transport and line-type resonances in tilted Dirac cone double-barrier structures
该研究利用转移矩阵法分析了石墨烯基倾斜狄拉克锥双势垒结构中狄拉克费米子的输运特性，揭示了锥倾斜对透射的影响及线型共振的产生机制，为二维倾斜锥材料的纳米电子器件设计提供了新见解。
2025-08-24 cond-mat.mes-hall
Probing the tunable multi-cone bandstructure in Bernal bilayer graphene
研究利用Landau能级作为能量色散标记，在Bernal双层石墨烯中探测并证实了四个不同的微型Dirac锥，绘制了电位移场诱导的复杂拓扑相变，为石墨烯电子学提供了新工具。
2023-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anisotropic Dirac cones in monatomic hexagonal lattices
在过去的几年里，石墨烯的迷人特性已经得到了彻底的研究。狄拉克锥的存在是石墨烯电子能带结构的最重要特征。在这篇理论论文中，六方单层硅（h-Si）和锗（h-Ge）研究使用密度泛函理论，在广义梯度近似。计算结果表明，h-Si和h-Ge都是化学稳定的。给出了这些体系的晶格参数、电子色散关系和态密度。电子色散关系在K点附近显示具有等边三角形对称性的狄拉克锥（群D $_3$）。因此，费米速度取决于$K$点周围的波矢方向。空穴和电子的费米速度有很大的不同。最大和最小费米速度也报告。
2014-02-17 cond-mat.mes-hall
Wave packet dynamics and valley filter in strained graphene
在紧束缚模型和连续介质模型下研究了应变石墨烯中波包的时间演化。分析了外加磁场和应变赝磁场对波包轨迹和Zitterbewegung的影响。将应变效应与外部磁场效应相结合，会产生一个有效磁场，该磁场在一个狄拉克锥中很大，但在另一个狄拉克锥中几乎为零。我们构造了一个有效的谷滤波器，其中对于由K和K'狄拉克点周围的动量组成的传播的入射波包，出射的波包仅在这些狄拉克点中的一个中表现出动量，而属于另一狄拉克点的波包的分量由于洛伦兹力而被反射。我们还发现，zitterbewegung是永久的时间在外部或应变感应磁场的存在下，但当外部和应变感应磁场都存在时，zitterbewegung是瞬态的狄拉克锥之一，而在另一个锥的波包表现出永久的空间振荡。
2011-05-05 cond-mat.mes-hall
Quantum high-frequency conductivity oscillations in graphene multilayers and nodal semimetals in a tilted magnetic field
预测了带接触线导体高频电导率的一种新的角振荡。这种效应是由费米面自交点附近的载流子群引起的，在费米面自交点附近的电子能谱近似为线性，可以用各向异性的狄拉克锥模型来描述。共振峰的振幅满足简单求和规则。由于磁场的倾斜角可以很容易地改变狄拉克锥的各向异性程度，这使得所考虑的振荡类型对于相对论效应的实验观察很有吸引力
2020-05-30 cond-mat.mes-hall
Finite-size effects on the minimal conductivity in graphene with Rashba spin-orbit coupling
我们从理论上研究了单层石墨烯在Rashba自旋轨道耦合作用下的最小电导率。拉什巴自旋轨道相互作用导致低能带发生三角翘曲变形，当能量小于利弗希茨能量时，费米圈分裂成四个部分，形成四个单独的狄拉克锥。我们计算的最小电导率的长度$L$和宽度$W$内的Landauer-Büttiker形式主义在连续和紧束缚模型的理想带。我们表明，最小电导率取决于样品和探测电极的相对取向，由于不同的狄拉克锥相关的状态的干扰。我们还探讨了有限的系统尺寸的影响，并发现，最小的电导率可以降低相比，一个无限宽的样品。
2015-06-30 cond-mat.mes-hall
