Unconventional plasmon-phonon coupling in graphene
利用自洽线性响应理论计算了石墨烯中等离子体激元和内禀光学声子的杂化。我们发现,纵向等离子体激元(横向磁模式)只耦合到横向光学声子,而石墨烯的横向等离子体激元(横向电模式)只耦合到纵向光学声子。这种偏振的混合与其他系统中通常的等离子体-声子耦合相反。通过增加载流子的浓度,对于横向(纵向)声子,声子频率的所得变化增加(减小)。
2011-04-04 cond-mat.mes-hall
Apparent rippling with honeycomb symmetry and tunable periodicity observed by scanning tunneling microscopy on suspended graphene
悬浮的石墨烯难以通过扫描探针显微镜成像,这是由于尖端施加的固有范德华力和介电力不被衬底抵消。在这里,我们报告的扫描隧道显微镜数据的悬浮单层石墨烯在恒流模式揭示了一个令人惊讶的蜂窝结构与振幅为50 $-$ 200 pm和晶格常数为10-40 nm。表观晶格常数通过增加隧穿电流$I$而减小,但不系统地依赖于隧穿电压$V$或扫描速度$v_{\rm scan}$。波纹的蜂窝状晶格与在支撑区域上观察到的原子结构对齐,而在悬浮区域上没有发现原子结构,分辨率低至约$3-4$ pm。我们排除了蜂窝结构是由反馈回路使用变化的$v_{\rm scan}$,这是一个简单的放大效应的原子分辨率以及模型预测冻结声子或驻波诱导的隧穿电流。尽管我们目前对观察到的效应没有令人信服的解释,但我们希望我们有趣的结果将激发与悬浮石墨烯相关的进一步研究。
2016-11-18 cond-mat.mes-hall
Electronic and magnetic properties of honeycomb zigzag nanoribbons in the in-plane transverse electric field using Kane-Mele-Hubbard model
采用非限制平均场近似下的Kane-Mele-哈伯德模型,研究了电子-电子相互作用下,自旋-轨道耦合作为内参数,面内横向电场作为外参数对蜂窝状锯齿形纳米带的电磁性质的影响.我们的计算表明,这些参数中的每一个都对纳米带的物理性质有显着的影响,并且它们中的每一个都独立地将纳米带从磁性状态转变为非磁性状态。研究了这两个参数的变化引起的纳米带的对称性破缺、自旋上、自旋下能带分离、磁有序度降低、电偶极矩和自旋电流的变化等物理性质的变化过程。我们将看到,在与横向电场的竞争中的自旋-轨道耦合决定了纳米颗粒的基本物理性质。通过本研究,可以更好地理解拓扑和非拓扑两种类型的转换。此外,自旋向上和自旋向下能带的分离以及通过这些参数对其进行调谐可以被认为是用于自旋电子仪器的候选者。
2021-07-11 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Phonons of electronic crystals in two-dimensional semiconductor moiré patterns
本研究理论分析了二维半导体莫尔图案中三类电子晶体的声子特性,揭示了条纹晶体的稳定性差异、手性声子的产生条件及机制,为手性声子与拓扑声子器件研究提供新平台。
2023-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnonic Su-Schrieffer-Heeger Model in Honeycomb Ferromagnets
拓扑电子学已经将其丰富性扩展到非电子系统,其中声子和磁振子可以扮演电子的角色。特别地,磁振子的拓扑相可以通过Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskiii-Moriya interaction,简称Dzyaloshinski-Moriya)来实现,Dzyaloshinski-Moriya相互作用充当有效的自旋-轨道耦合。我们发现,除了ESTA,交替安排海森堡交换相互作用决定了磁振子带拓扑结构,实现磁振子模拟的苏-施里弗-海格尔模型。在具有垂直各向异性的蜂窝铁磁体上,我们通过调节不同链上交换相互作用的相对强度,计算了拓扑相图、手征边缘态和相关的磁振子霍尔效应.包括弱声子-磁振子杂交不会改变结果。候选材料进行了讨论。
2020-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Spin-momentum locking of polariton edge states in honeycomb lattices
Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学);Università di Padova(帕多瓦大学);Indian Institute of Technology Bombay(孟买印度理工学院);Indian Institute of Technology Dharwad(达尔瓦德印度理工学院);Julius-Maximilians-Universität Würzburg(维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安大学)
研究通过介质镜微腔中横电/横磁分裂引入的有效自旋轨道耦合,利用斯托克斯偏振法揭示蜂窝激子极化晶格中锯齿形边缘态的自旋动量锁定,为无外磁场的超快自旋控制单向传播提供途径。
2026-07-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plane polarized-longitudinal Phonons in realistic low dimensional systems
一个实际的一维系统不仅有纵声子,而且可能有横模,它们的回复力来自于纵相互作用。我们表明,横向运动的结果在横向方向上的四次位移项作为第一个非零项的势能。这导致在解决方案中的复合纵向运动叠加的横向运动沿长度方向传播确定为平面极化声子。有趣的是,四次非线性方程的解已被准确地表示,虽然近似的正弦解,通过修改正弦函数的周期性。沿着横向的声子,现在与纵向相比具有减弱的频率,具有有趣的影响-它产生值为-1的负Gruneisen参数,并且在低温状态下负责负热膨胀。基于对平面方向的横向(表面波纹状)模式的考虑,石墨烯片的类似结果为在低温状态下观察到的负热膨胀提供了解释。平面极化声子的概念似乎是新的和有趣的。原子运动的所有动力学,尽管涉及到四元非线性方程,但都可用简谐运动表示。开放表面或链的横向模式的最重要的特征是它们对横向或纵向模式的依赖性,并且一旦添加更多的链或更多的表面,就会启动体相互作用,并且横向运动的纵向依赖性也会丢失,因此也会丢失非常独特的热力学性质。
2015-10-10 cond-mat.mes-hall
Electric Field Effect Tuning of Electron-Phonon Coupling in Graphene
门调制低温拉曼光谱表明,电场效应(EFE),普遍存在于当代电子学,有显着的影响,长波长的光学声子的石墨烯。碳原子的二维蜂窝晶格中的EFE产生了具有线性色散的载流子(称为狄拉克费米子)的大密度调制。我们的EFE拉曼光谱显示晶格振动与这些不寻常的载流子的相互作用。声子频率和线宽的变化从光学上证明了粒子-空穴关于电中性狄拉克点的对称性。声子频率对EFE调制的费米能的线性依赖性被解释为无质量狄拉克费米子的电子-声子耦合。
2006-12-28 cond-mat.mes-hall
Magnetophonon spectroscopy of Dirac Fermion scattering by transverse and longitudinal acoustic phonons in graphene
最近观察到的磁声子共振在石墨烯的磁阻研究使用久保形式主义。这种分析提供了一个定量拟合的实验数据在很宽的范围内的载流子密度。它证明了由低能量横向声学(TA)模式声子的载流子散射的优势:磁声子共振振幅是显着强的TA模式比纵向声学(LA)模式。我们表明,LA和TA声子速度和电子-声子耦合强度确定的磁声子共振测量也提供了一个很好的拟合电阻率在零磁场在4-150 K的温度范围内的测量依赖性。石墨烯中磁声子共振的半经典描述示出的磁振荡周期对载流子密度的依赖性提供了一个简单的物理解释。讨论了量子计算与半经典模型的对应关系。
2019-05-29 cond-mat.mes-hall
Chiral Phonon Transport Induced by Topological Magnons
最近在拓扑电子绝缘体领域的大量发现激发了对具有类似性质的玻色子系统的搜索。有预测,铁磁体的二维蜂窝晶格可能主机手征边缘磁振子。在这样的系统中,我们从理论上研究如何磁振子和声子耦合。我们发现拓扑磁极化子周围的声子和拓扑磁振子之间避免交叉。利用这一功能,随着我们发现的瑞利边缘声子扶手椅带,我们证明了存在的手征边缘模式的声子字符。我们预测,这些模式介导的相干声子响应的手性,并建议通过弹性换能器测量这种效果。这些发现揭示了未来设备热管理的可能方法。
2019-03-17 cond-mat.mes-hall
Thermal conductivity of local moment models with strong spin-orbit coupling
利用Kitaev-Heisenberg模型,研究了二维蜂窝晶格中电绝缘强自旋轨道耦合磁有序相的热导率随磁场和晶格的变化规律.根据模型参数,如自旋-轨道诱导的各向异性耦合的相对强度,许多磁有序相是可能的。在这项工作中,我们研究了两种不同的制度的热输运取决于是否占主导地位的声子或磁振子的特征能量,并专注于两种不同的弛豫机制,边界散射和磁振子-声子散射。对于空间各向异性的磁相,当磁能尺度占主导地位时,热导率张量可以是高度各向异性的,因为磁自由度在远低于磁转变温度的温度下主导热输运。在声子能量尺度占主导地位的相反限制中,热导率将接近各向同性,反映了蜂窝晶格假设的各向同性(在低温下)声子色散。我们进一步讨论了在绝缘磁相的局部矩制度中,强自旋轨道诱导的各向异性耦合对热输运性质的影响程度。所开发的方法可以应用于任何2D磁振子-声子系统,更重要的是,可以应用于无法找到解析Bogoliubov变换并且磁振子带不一定是各向同性的系统。
2016-12-06 cond-mat.mes-hall
Two and One-dimensional Honeycomb Structure of Boron Nitride
本文采用第一性原理平面波方法对氮化硼(BN)的二维和一维蜂窝结构进行了系统研究。二维(2D)石墨烯如BN是具有离子键的宽带隙半导体。声子色散曲线证明了2D BN薄片的稳定性。准一维扶手椅型BN纳米晶是具有边缘态的半导体材料。在用氢原子钝化B和N时,这些边缘态消失并且带隙增加。锯齿形BN纳米带是金属的,但当它们的两个边缘被氢钝化时,变成铁磁半导体。然而,它们的磁基态,电子能带结构和带隙被发现是强烈依赖于是否B-或N-边缘的带是饱和的氢。扶手椅型和锯齿型纳米带中的空位缺陷也影响磁性和电子结构。为了揭示维度效应,这些性质与各种三维BN晶体和一维BN原子链的性质进行了对比。
2008-12-23 cond-mat.mes-hall
Hybrid Longitudinal-Transverse Phonon Polaritons
我们展示了如何利用碳化硅的长胞多型体来实现横向声子极化激元和带折叠纵向光学声子之间的强耦合。由此产生的准粒子具有混合的纵向和横向性质,允许它们通过电流产生,同时向远场发射辐射。我们发展了一个微观理论预测的混合纵向横向激励的存在。然后,我们提供了他们的第一个实验观察通过调谐单极共振的纳米柱阵列通过折叠的纵向光学模式,获得了清晰的光谱反交叉。这是电泵浦中红外发射器发展的重要的第一步。
2018-07-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electron-transverse acoustic phonon couplings in three-dimensional pentatellurides
本文研究三维五碲化物中的电子-横向声学声子耦合,分析相关物理量并计算ZrTe₅和HfTe₅的相图,揭示化学势在外尔节点附近时TA声子凝聚占主导及波矢对临界耦合强度的影响。
2025-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phonon Hall Effect in Four-Terminal Junctions
利用非平衡格林函数公式,在四端器件中研究了顺磁晶体的声子霍尔效应。对于磁场垂直于平面的二维模型,计算了热流横向的温差。我们发现了一个令人惊讶的结果,即正方晶格不具有声子霍尔效应,而蜂窝晶格具有。这可以用对称性来解释。如果磁场足够大,则温差改变符号。
2009-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Breaking of Lorentz invariance caused by the interplay between spin-orbit interaction and transverse phonon modes in quantum wires
研究量子线中Rashba自旋-轨道耦合与横向声子导致洛伦兹不变性破缺,通过玻色化推导有效作用量,发现相变点处有能隙与无能隙模式,提出纳米机械探测方法。
2024-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron-Phonon Coupling in Two-Dimensional Silicene and Germanene
在石墨烯研究的基础上,我们利用第一性原理研究了低屈曲单层硅烯和锗烯中的电子-声子耦合。尽管具有类似的蜂窝状原子排列和线性能带色散,但硅烯中的$Γ$ - $E_g$和K- $A_1$模的EPC矩阵元平方仅为石墨烯中的约50%。然而,硅烯中较小的费米速度通过在狄拉克点附近提供更大的联合电子态密度来补偿这种降低。我们预测,科恩异常与这两个光学模式是显着的硅烯。此外,EPC诱导的频率偏移和线宽的拉曼活性的$Γ$ - $E_g$模式在硅烯作为掺杂的函数计算。结果与石墨烯中的结果相当,表明类似的非绝热动力学起源。相比之下,锗烯中的EPC被发现大大减少。
2013-08-21 cond-mat.mes-hall
Deformation of graphene sheet: Interaction of fermions with phonons
我们构造了一个有效的低能哈密顿量,它描述了费米子居住在一个变形的蜂窝晶格与位错和向错,并与相应的紧束缚模型的任意跳跃参数。它描述了费米子与二维引力场的相互作用,并且具有转动群的局域SU(2)规范不变性。我们将模型重新表述为费米子与晶格变形的相互作用,从而形成声子场。我们计算了费米子流对外部形变或声子场的响应,这是Z_2反常的结果。这可以通过实验检测到。
2020-07-16 cond-mat.mes-hall hep-th
Transverse Peierls Transition
本文讨论了一种新的对称性自发对称性破缺相,这种对称性破缺相是由电子-声子耦合引起的横声学声子模软化引起的。这些新的相位包括剪切密度波和自扭转波,它们分别是由线和圆极化声学声子模的软化引起的。我们认为,两个拓扑半金属系统的量子极限,其中电子只占据最低的朗道带下的外部磁场,将是完美的系统,以实现这些新的阶段。在这些新的相位中将引入奇异的物理效应,包括三维量子霍尔效应、手征驻波、磁声效应以及手征声子对爱因斯坦-德哈斯效应的修正。
2022-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman-phonon-polariton condensation in a transversely pumped cavity
本文提出利用横向泵浦拉曼方案实现可调声子-光子耦合的声子极化激元凝聚,并通过Floquet稳定性分析给出超辐射态和激光态的相图,为工程电子关联态提供新工具。
2024-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Armchair nanoribbons of silicon and germanium honeycomb structures
我们提出了第一性原理研究的裸露和氢钝化的扶手椅纳米带的起皱的单层蜂窝结构的硅和锗。我们的研究包括原子结构的优化、基于声子色散计算的稳定性分析、电子结构以及带隙随带宽的变化。硅和锗纳米带的带隙表现出与石墨烯纳米带相似的族行为。裸纳米带的边缘被尖锐地重构,这可以通过在边缘处的悬挂键的氢终止来消除。纳米晶宽度的周期性调制导致可以充当多量子阱的超晶格结构。特定的电子态被限制在这些阱中。约束的趋势定性解释包括界面的影响。为了研究宽和长的超晶格结构,我们还进行了经验紧束缚计算与\textit{ab initio}计算确定的参数。
2010-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon angular momentum Hall effect
自旋霍尔效应是指电子在外加电场作用下在导体中的横向自旋流动。类似地,磁绝缘体中的热梯度可以驱动磁振子的自旋角动量的横向流动,这为自旋操纵提供了热替代方案。最近,声子角动量(PAM),这是原子的角动量,作为它们围绕平衡位置的轨道运动的结果,已经引起了人们的注意,作为一个类似于磁振子自旋的量。然而,我们能像操纵磁振子自旋一样操纵PAM吗?在这里,我们表明,温度梯度一般诱导PAM的横向流动,我们的声子角动量霍尔效应(PAMHE)。PAMHE仅依赖于横向和纵向声学声子的存在,因此它在凝聚态系统中无处不在。作为PAMHE的结果,PAM积聚在晶体的边缘。当晶体中的原子带有非零的玻恩有效电荷时,边缘PAM引起边缘磁化,这可以通过光学测量观察到。我们相信PAMHE提供了一个新的原则,在绝缘体中的角动量的操纵,并开辟了一条途径,开发基于声子工程的功能材料。
2020-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional ReN$_2$ materials from first principles
石墨烯的发现使得人们迫切需要寻找新的二维材料。通过第一性原理研究,我们预测了ReN $_{2}$的二维材料:蜂窝和四面体结构。声子谱建立了两种结构的动力学稳定性,计算的面内刚度常数证明了它们的机械稳定性。蜂窝结构的费米能级附近的能带主要由N-p和Re-d轨道组成,四方结构的费米能级附近的能带主要由Re-d轨道组成.四元结构是非磁性的,而蜂窝结构具有N基铁磁性,在14 $\%$的双轴应变下,N基铁磁性将转变为反铁磁性。电子局域化函数和自旋密度的计算结果表明,直接N-N键只能在蜂窝结构中形成。铁磁性使我们能够很容易地区分这两个二维相位。四方相具有比蜂窝相低的能量,这意味着四方相更稳定,但六方相具有比四方相大得多的体积、剪切和杨氏模量。四方相是三带金属,六方相是铁磁半金属。蜂窝状和四面体结构中特殊的结构、电子、磁性和光学性质使它们具有新的应用前景。
2016-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron Transport in Silicon Nanowires: The Role of Acoustic Phonon Confinement and Surface Roughness Scattering
我们研究了电子和声学声子约束对被SiO $_2$包围并被门控的薄方形硅纳米线(SiNWs)的低场电子迁移率的影响。我们采用自洽泊松薛定谔蒙特卡罗求解器,占散射由于声学声子(限制和散装),谷间声子,和Si/SiO $_2$表面粗糙度。所考虑的线具有在3 $\times$ 3 nm $^2$和8 $\times$ 8 nm $^2$之间的横截面。对于较大的导线,正如预期的那样,迁移率对来自栅极的横向场的依赖性是明显的。在低横向场,声子散射占主导地位,从封闭的声学声子散射的结果在约10%的流动性减少相对于体声子近似。随着导线横截面的减小,电子迁移率下降,因为电子-声学声子和电子-表面粗糙度散射率的有害增加掩盖了有益的体积反转和子带调制。对于薄于5 $\times$ 5 nm $^2$的线,表面粗糙度散射占主导地位,而不管施加的横向场,并导致电子迁移率随着SiNW截面的减小而单调减小。
2008-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A new scattering mechanism of acoustic phonons in relaxor ferroelectrics: the case of KTa_{1-x}Nb_xO_3
利用高分辨中子漫散射和非弹性散射研究了弛豫铁电体KTa_(1-x)Nb_xO_3(KTN)中横声(TA)声子、横光(TO)声子与极性纳米畴(PND)之间的复杂相互作用.实验结果和与铅弛豫体的比较,提出了一种新的TA声子散射机制的PND中的局域模。理论模型的开发,准确地预测TA阻尼随温度和波矢的演变。这种机制表明,可能使用的高频声学模式的纳米复合材料的研究。
2010-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Metastable piezoelectric group IV monochalcogenide monolayers with a buckled honeycomb structure
12个二维IV族单硫族化合物单层(SiS,SiSe,SiTe,GeS,GeSe,GeTe,SnS,SnSe,SnTe,PbS,PbSe和PbTe)具有屈曲的蜂窝状原子结构-属于对称群P3 m1-和面外本征电极化的强度被证明是亚稳态的三个独立的方法。首先,我们发现了一个低屈曲蜂窝结构的低能量Pnm 2 $_1$(或Pmmn的PbS,PbSe,和PbTe)相估计{ \em能量障碍} $E_B$,必须克服在这种结构转换的协调保持结构转换。利用局部极小值的曲率和$E_B$作为Kramers逃逸公式的输入,发现了大的逃逸时间,这意味着屈曲蜂窝相的结构亚稳性(然而,除了PbS和PbSe,这些相显示的逃逸时间从700年到宇宙年龄的数倍不等,并且只能在相对意义上被认为是“稳定”的)。第二个证明是由声子色散关系,包括长程库仑力的影响,并显示没有负的振动模式。第三和最后的结构亚稳性的演示提供了室温{ \em从头计算}分子动力学为选定的化合物。电子带隙的大小随化学成分而变化。不同于其他二元二维化合物,如过渡金属二硫属化物单层和六方氮化硼单层,只开发一个平面内的压电响应,12个IV族单硫属化物单层与屈曲蜂窝结构也显示出平面外的压电性能。
2021-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carrier Recombination and Generation Rates for Intravalley and Intervalley Phonon Scattering in Graphene
给出了石墨烯中谷内和谷间声子散射的电子-空穴产生率和复合率。在带中心($Γ$点)附近的横向和纵向光学声子模($E_{2g}$模)对谷内带间载流子散射有贡献。在区边缘($K(K')$点),只有横向光学声子模式($A'_{1}$ -模式)有助于显着的谷间带间散射的复合速率快于由于区中心声子。计算的复合时间范围从小于一皮秒到超过几百皮秒,是温度和电子和空穴密度的强函数。理论计算与实验测量的石墨烯中光激发载流子的复合率吻合得很好。
2009-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Symmetries and selection rules in the measurement of the phonon spectrum of graphene and related materials
当在散射实验中测量材料的声子谱时,选择规则排除了在散射平面的反射下观察到的奇异声子。理解这些规则对于正确解释实验和检测对称性破坏至关重要。以石墨烯为例,在这项工作中,我们推导出一套完整的选择规则的蜂窝晶格,其中一些已经错过或误解的文献。我们利用高分辨电子能量损失谱(HREELS)技术,计算了一个简单的力常数模型的散射强度,以说明这些规律。此外,我们提出的声子分散的Ru(0001)上的石墨烯的HREELS测量,并发现与理论非常一致。我们还说明了不同的对称性破缺的情况下的选择规则的效果,并讨论了以前的实验中,根据我们的结果。
2015-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-phonon coupling and thermal Hall effect in the Kitaev model
该研究提出在Kitaev模型的高温区通过标量自旋手性对手性声子的斜散射产生外在声子热霍尔效应,其理论电导率与实验半定量一致,揭示了自旋-声子相互作用对强关联系统的影响。
2025-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transverse hypercrystals formed by periodically modulated phonon-polaritons
光子晶体和超材料是操纵光的两个主要范例。结合这两种方法导致超晶体:双曲色散超材料,经历周期性调制和混合光子晶体的方面与双曲色散物理。到目前为止,由于各种技术和设计的限制,超晶体的实验实现有限。在这里,我们创建纳米级超晶体的晶格常数范围从25 nm到160 nm,并测量其集体布洛赫模式和色散与散射近场显微镜。我们证明了第一次色散的功能,如负群速度,带折叠的指示,和签名的状态峰的尖锐密度,预计超晶体(而不是普通的极化激子晶体)。这些密度峰值将我们的发现与理论预测相联系,理论预测甚至在几何简单的晶格中也会出现极其丰富的超晶体能带结构。这些特征使得超晶体既从根本上令人感兴趣,又有可能用于工程纳米级光物质相互作用。
2022-11-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Mott transition in the Hubbard model on anisotropic honeycomb lattice with implications for strained graphene: Gutzwiller variational study
由于高压导致的原子间距离的改变导致奇异现象,包括金属性,超导性和磁性,在正常条件下不显示这些性质的材料中观察到。在二维晶体中,例如石墨烯,通过施加面内应变,原子键长可以改变10%以上,即,而不会在本体中产生高压。本文利用Gutzwiller波函数(GWF)和Gutzwiller近似(GA)的不同变形,研究了蜂窝晶格上应变诱导的Mott相变,得到了电子临界哈伯德排斥($U$)的上、下界.对于扶手椅方向的单轴应变的带隙是不存在的,和电子相关性起主导作用。预测临界Hubbard $U$的显著降低。模型的考虑映射到单层石墨烯的紧束缚哈密顿由辅助苏-Schrieffer-Heeger模型的声学声子,假设在垂直于所施加的应变的方向上的应力为零。我们的研究结果表明,石墨烯,虽然停留在半金属相,即使在极高的单轴应变,可能会显示出可测量的签名的电子相关性,如带变窄和双占位减少。
2023-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Edge states in honeycomb structures
边缘状态是保守波系统的时间谐波解,例如薛定谔、麦克斯韦,其平行于线缺陷或“边缘”传播(类平面波)并横向于线缺陷或“边缘”定位。拓扑保护的边缘状态是对边缘的空间局部化(甚至强)变形稳定的边缘状态。首先在量子霍尔效应的背景下研究,受保护的边缘态由于其在拓扑绝缘体领域中的作用而引起了巨大的兴趣。拓扑保护的理论认识主要来自于离散(紧束缚)模型和直接数值模拟。在本文中,我们考虑了一个丰富的家庭连续偏微分方程模型,我们严格的研究制度,拓扑保护的边缘状态存在。我们的模型是$\mathbb{R}^2$上的一类Schroedinger算子,其背景是二维蜂窝势受“边势”扰动。边缘势是两个不同的周期性结构之间的畴壁插值,横向于规定的“理性”边缘。给出了背景蜂窝结构中拓扑保护边缘态分支从Dirac点分叉的一般条件。分支是由一维有效Dirac算子的零模所产生的。一个关键的条件是光谱无折叠条件的规定边缘。然后,我们使用这个结果来证明存在的拓扑保护的边缘状态沿锯齿形边缘的某些蜂窝结构。我们的结果是一致的物理文献,似乎是第一个严格的结果拓扑保护的边缘状态的存在连续二维PDE系统描述波在一个非平凡的周期性介质。我们还表明,家庭的哈密顿我们研究包含锯齿形边缘状态存在的情况下,但不拓扑保护。
2016-09-06 cond-mat.mes-hall math-ph math.AP
Role of acoustic phonons in frequency dependent thermal conductivity of graphene
我们研究了电子-声子相互作用对二维石墨烯有限频率依赖的电子热导率的影响。我们计算它的各种声学声子存在于石墨烯,其特征在于不同的色散关系,使用记忆函数的方法。发现在零频极限下,纵/横声子和弯曲声子的热导率$κ(T)$服从不同的幂律。对于纵/横声子,$κ(T) \sim T^{-1}$在低温下饱和,在高温下饱和。这些签名定性地同意由玻尔兹曼方程预测的结果。同样,对于弯曲声子,我们发现$κ(T)$在低温下表现出$T^{1/2}$定律,然后在高温下饱和。在有限频率范围内,我们观察到热导率的实部$\text{Re}[κ(ω,T)]$在低频下遵循$ω^{-2}$行为,在高频下变得与频率无关。
2016-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermal Hall resistivity and transverse entropy production in a phonon gas
Wuhan National High Magnetic Field Center and School of Physics, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学物理学院);CPHT, CNRS, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris(巴黎理工学院);Laboratoire de Physique et d’Étude de Matériaux (CNRS) ESPCI Paris, PSL Research University(巴黎高等物理化工大学)
研究发现,在声子气体中,磁场所致的声子-声子相互作用产生横向热电阻率,其规模可通过Berry力解释,适用于七种不同晶体绝缘体。
2026-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Bifurcations of edge states -- topologically protected and non-protected -- in continuous 2D honeycomb structures
本文总结和推广了作者在连续二维蜂窝结构中拓扑保护边态分岔的研究工作。我们考虑一族薛定谔哈密顿量,它由一个体蜂窝势和一个微扰边缘势组成。边缘势通过畴壁插入两个不同的周期结构之间。首先,我们回顾了我们最近的连续二维蜂窝结构的边缘状态的分叉理论。一维Dirac算子的零能量本征态是边缘态拓扑保护分岔的种子。我们对比这些保护分叉(更常见的)非保护分叉从谱带边缘,这是由一个有效的薛定谔算子的束缚态引起的。数值模拟蜂窝结构的不同对比度和“合理的边缘”(锯齿形,扶手椅和其他),支持以下情况:(a)对于低对比度,在一个符号条件下的一个独特的傅立叶系数的散装蜂窝潜力,存在拓扑保护的边缘状态局部横向锯齿形边缘。否则,对于一般的边缘,我们期望长寿命的{ \it边缘准模式},其缓慢地将能量泄漏到体中。(b)对于任意有理边缘,在中等对比度中存在一个阈值(取决于边缘的选择),在该阈值以上存在拓扑保护的边缘状态。在扶手椅边缘的特殊情况下,有两族受保护的边缘态;对于每个平行的准动量(与平移不变性相关的量子数),都有沿着扶手椅边缘以相反方向传播的边缘态。
2015-09-29 cond-mat.mes-hall math-ph math.AP