Enhanced Intervalley Scattering of Twisted Bilayer Graphene by Periodic AB Stacked Atoms
采用输运测量和扫描隧道显微镜相结合的方法研究了SiC衬底上扭曲双层石墨烯的电子性质。我们报告的观察增强谷间散射从一个狄拉克锥到其他，这有助于弱本地化，通过增加层间耦合强度的扭曲双层石墨烯。我们的实验和分析表明，增强的谷间散射是密切相关的周期性AB堆叠原子（层1的A原子和层2的B原子具有相同的水平位置），打破了局部的石墨烯的亚晶格简并。我们进一步表明，这些周期性的AB堆叠原子影响谷间，但不intravalley散射。这一结果为原子级调控石墨烯的谷间散射提供了一种有效的方法。
2012-06-26 cond-mat.mes-hall
Kronig-Penney model on bilayer graphene: spectrum and transmission periodic in the strength of the barriers
结果表明，双层石墨烯中强度P的单δ函数势垒和双δ函数势垒的透射在P中具有周期性，周期为π.对于一定范围的P值，我们发现束缚在势垒上的状态和沿着势垒运行的状态。类似的周期性行为被发现的电导。双层石墨烯中δ函数势垒的周期性序列（Kronig-Penney模型）的谱在P中具有周期性，周期为2π。当P小于某一临界值时，谱中出现两个狄拉克点，而当P大于该临界值时，谱中出现一个能隙。这些结果被推广到δ函数势垒的超晶格的情况，其中P在连续势垒之间交替符号，相应的谱在P中是周期性的，周期为π。
2011-01-21 cond-mat.mes-hall
Massless Dirac Fermions in Graphene under an External Periodic Magnetic Field
通过求解无质量狄拉克费米子的两分量旋量方程，我们证明了石墨烯在周期性外部磁场下表现出独特的能谱：在低能量下，狄拉克费米子位于具有离散朗道能级的磁性区域内，而在较高能量下，狄拉克费米子主要存在于非磁性区域，其连续能带源自类似于粒子的波函数。电子的盒子状态。这些发现为石墨烯中无质量狄拉克费米子的控制和调谐提供了一种新的方法。
2013-11-22 cond-mat.mes-hall
Theory of engineering flat bands in graphene using doubly-periodic electrostatic gating
我们探讨了使用施加的电势诱导带平坦化的石墨烯带附近的零能量。我们考虑了各种家庭的双周期势和模拟其对电子能带结构使用紧束缚和连续的方法。从这些家庭中，我们发现，壁纸组17的对称性，特别是一个戈薇潜在的应用潜力，最好的作品诱导一个高度的频带平坦的范围内的现实潜在的振幅和周期。我们的工作表明，应该可以使用静电门控来设计石墨烯的能带结构，从而为石墨烯基超材料的开发提供了一种新的方法。
2021-10-29 cond-mat.mes-hall
Electronic band gap and transport in Fibonacci quasi-periodic graphene superlattice
我们研究了Fibonacci准周期石墨烯超晶格中的电子带隙和输运。发现这种结构可以具有一个零-$\bar{k}$缺口，这在所有Fibonacci序列中都存在。与布拉格带隙不同，与狄拉克点相关的零$\bar{k}$带隙对入射角和晶格常数不太敏感。在零-$\bar{k}$间隙中出现的缺陷模对透射率、电导和散粒噪声有很大的影响，可以用来控制电子输运。
2011-11-07 cond-mat.mes-hall
Electron tunneling through graphene-based double barriers driven by a periodic potential
研究了时间周期场作用下石墨烯中双势垒结构的光子辅助电荷输运。在Floquet形式主义的框架内，并使用传输矩阵法，计算了中心带和边带的传输概率。发现势垒处的谐波势之间存在一个临界相位差，该相位差可以抵消由于量子干涉引起的非弹性边带的透射，这一现象有助于设计石墨烯基滤波器和高频辐射探测器。讨论了谐振场对共振隧穿的抑制作用。
2013-04-12 cond-mat.mes-hall
Potential Energy Landscape for hot electrons in periodically nanostructured graphene
我们探索了在Ru（0001）上外延生长的石墨烯的未占据电子态的空间变化，并观察到三个意想不到的特征：第一个石墨烯图像状态在能量上分裂，与所有其他图像状态不同，分裂状态不遵循局部功函数调制，并且在表面的某些区域上出现+3 eV的新界面状态。这些结果表明，该系统表现为自组织的量子点周期性阵列。
2010-04-05 cond-mat.mes-hall
Periodic Landau gauge and Quantum Hall effect in twisted bilayer graphene
从理论上研究了扭曲双层石墨烯中能量与磁场的关系（Hofstadter蝶形图）。如果我们采用通常的朗道规范，即使当通过超原胞的磁通量是有理数时，我们也不能采用有限周期。我们证明了\textit{periodic}朗道规范在一个方向上具有周期性，这使我们有可能得到Hofstadter蝶形图。由于超晶胞可以很大，因此即使当磁场不是极强时，通过通量量子归一化的超晶胞的磁通量也可以是具有小分母的分数。因此，量子化霍尔电导可以是非平凡丢番图方程的解。
2013-10-02 cond-mat.mes-hall
Effects of periodic kicking on dispersion and wave packet dynamics in graphene
我们研究了$δ$函数周期性反冲对石墨烯中Floquet能量-动量色散的影响。我们发现，丰富多样的分散体可以出现取决于踢的参数：在布里渊区的某些点，分散体可以成为线性的，但各向异性，线性在一个方向和二次在垂直方向，缺口与二次分散，或完全平坦（称为动态本地化）。我们分析了所有这些结果，并通过石墨烯中传播的波包的动力学进行了数值演示。我们提出了产生这些效果的实验方法。
2016-03-08 cond-mat.mes-hall
Resonant peak splitting for graphene superlattices with one-dimensional periodic potentials of square barriers
从理论上研究了Dirac电子通过具有方势垒周期势的石墨烯超晶格的共振劈裂效应。研究发现，对于N势垒，透射带隙中的每个共振峰都呈现出（N-1）倍的共振劈裂，这与半导体超晶格中的情况类似。共振劈裂效应与入射角有关，而与势的高度和宽度无关。然而，电导和散粒噪声没有明确的分裂规则，这与磁情况不同。这些性质可能导致潜在的应用在石墨烯基电子器件。
2013-05-03 cond-mat.mes-hall
Charge pumping in monolayer graphene driven by a series of time-periodic potentials
本文应用Floquet散射矩阵方法研究了介观Dirac系统的电子输运性质。利用该方法，我们从理论上研究了在绝热和非绝热两种情况下石墨烯单层中由一系列时间周期势驱动的量子抽运。我们的数值结果表明，添加谐波调制电位可以打破时间反转对称性时，没有电压偏置施加到石墨烯单层。因此，当系统被抽运与适当的动态参数，这些散射体可以产生一个非零的直流泵浦电流。我们还发现随着入射角的改变，透射率是各向异性的。
2012-03-04 cond-mat.mes-hall
Theory of electronic and spin-orbit proximity effects in graphene on Cu(111)
利用密度泛函理论研究了吸附在Cu（111）表面的石墨烯的轨道邻近效应和自旋轨道邻近效应。邻近效应主要由石墨烯$π$和铜d轨道的杂化引起。我们的电子结构计算与实验观察到的特征吻合得很好。我们进行了石墨烯-Cu（111）距离依赖性研究，通过将DFT结果拟合到稳健的低能模型哈密顿量来获得邻近轨道和自旋轨道耦合参数。我们发现一个很强的距离依赖性的Rashba和内在的接近诱导的自旋-轨道耦合参数，这是在meV和数百个$μ$ eV的范围内，分别为实验相关的距离。石墨烯的狄拉克光谱也表现出近似轨道间隙，约为20 meV。此外，我们发现一个带反转的石墨烯状态伴随着一个重新排序的自旋和赝自旋状态，当石墨烯被压向铜。
2016-01-11 cond-mat.mes-hall
Band flattening in buckled monolayer graphene
周期性弯曲的石墨烯的应变场诱导周期性伪磁场（PMF），其修改电子能带结构。从周期性赝磁场的几何形状、振幅和周期，我们通过研究能带的平坦化，确定了获得相关相位的必要条件。与扭曲双层石墨烯相比，所提出的系统具有以下优点：1）仅需要单层石墨烯，2）不限于六方超晶格，以及3）可以诱导更窄的平坦带宽和平坦带之间更大的间隔。因此，我们建议，周期性应变石墨烯单层可以成为一个平台，探索异国情调的多体阶段。
2020-12-15 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit coupling in a graphene bilayer and in graphite
采用紧束缚模型和原子内LS耦合研究了双层石墨烯和石墨中的内禀自旋轨道相互作用。双层石墨烯和石墨中的自旋-轨道相互作用比单层石墨烯中的相互作用大约一个数量级，这是由于层间跳跃混合了π和σ带。它们的值在0.1 - 1 K的范围内。自旋-轨道耦合在双层石墨烯中打开了一个间隙，并且它也产生了两个边缘模式。在正交石墨中，自旋轨道耦合最大，为1-4K，没有反转中心。
2010-03-08 cond-mat.mes-hall
Graphene superlattice with periodically modulated Dirac gap
采用Dirac-type哈密顿量理论研究了周期性能隙调制形成的石墨烯基超晶格。通过对色散关系的分析，我们发现在一定条件下，电子谱中会出现新的狄拉克点。结果，导带和价带之间的间隙消失了。得到了这些Dirac点在${\bf k}$ -空间中的位置表达式和它们出现的势阈值。在系统的某些参数下，我们揭示了形成价带顶的界面态。
2012-11-08 cond-mat.mes-hall
Quasi-Periodic Nanoripples in Graphene Grown by Chemical Vapor Deposition and Its Impact on Charge Transport
通过化学气相沉积方法（CVD）合成石墨烯的技术突破为大规模器件应用开辟了巨大的机会。为了改善在铜上生长的CVD石墨烯（Cu-CVD石墨烯）的电性能，最近的努力集中在将这种多晶石墨烯膜的晶粒尺寸增加到100微米和更大。虽然晶粒尺寸的增加以及因此晶界密度的降低预计会大大提高器件性能，但在这里，我们表明Cu-CVD石墨烯的电荷迁移率和薄层电阻已经限制在单个晶粒内。我们发现目前CVD石墨烯的高温生长和湿转移方法导致准周期纳米波纹阵列（NRA）。在这种部分悬浮的石墨烯器件中的电子弯曲声子散射引入了各向异性电荷传输，并对最高可能的电荷迁移率和最低可能的薄层电阻值设置了限制。我们的研究结果为进一步改善CVD石墨烯生长和转移过程提供了指导。
2013-02-06 cond-mat.mes-hall
Electron localization in periodically strained graphene
赝磁场（PMF）是一种非常有前途的、灵活的方法，可以用来限制电子态并在局域态密度中产生能隙。出于这个角度来看，我们数值分析了各种不同的配置，导致电子本地化和带平坦的周期性应变石墨烯。特别是，我们强调存在的伪朗道水平局限于大PMF区域的精细结构，出现的国家局限于PMF节点以及蛇形轨道。在我们的论文中，我们进一步分析了相对于原子晶格的应变晶格的相对旋转和不对称性的重要性，并展示了它如何可以用来调制保偏光纤的周期性，并创建本地化的轨道远离应变点。模拟结构的可能的实现和应用进行了讨论。
2021-07-16 cond-mat.mes-hall
Magnetic-field-assisted transmission of THz waves through a graphene layer combined with a periodically perforated metallic film
我们考虑一个石墨烯片封装在一个二维的金属光栅和基板（$\mathrm{Al_{2}O_{3}}$），并受到外部磁场（法拉第配置）。该光栅由一个薄的完全导电的金属膜穿孔与二维周期性阵列的方孔。根据我们的计算，与裸石墨烯相比，在这种情况下，透射波的法拉第旋转角和磁性圆二色性的光谱应该会发生显着变化。我们解释这种增强的石墨烯磁等离子体激元的激发，伴随着通过结构的电磁波的传输。研究结果对太赫兹光电子学的应用，如可切换旋转偏振器和光隔离器等具有重要意义。
2017-10-16 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport of a periodically modulated graphene monolayer
我们已经进行了详细的调查的电气性能的石墨烯单层，这是调制的一个弱的一维周期性的潜力，在存在一个垂直的磁场。周期性调制使朗道能级展宽成随B振荡的带。在这个系统中的电子传导可以通过扩散散射或碰撞散射杂质。在这项工作中考虑到了这两个电子运输的贡献。除了在碰撞和扩散贡献的可伸缩性振荡的外观，我们发现，霍尔电阻也表现出可伸缩性振荡。此外，在这项工作中还讨论了这些输运参数的可伸缩性振荡的周期和幅度，以及它们是如何受到温度的影响。
2009-08-17 cond-mat.mes-hall
Anisotropic quantum transport in monolayer graphene in the presence of Rashba spin-orbit coupling
我们研究了单层石墨烯晶格中自旋相关的电子隧穿Rashba势垒。利用传输矩阵方法，得到了手征粒子的自旋相关输运性质。结果表明，石墨烯片在Rashba自旋轨道势垒的存在下将充当电子自旋反转器。
2013-03-21 cond-mat.mes-hall
2$Φ_{0}$-periodic magnetic interference in ballistic graphene Josephson junctions
我们研究了在弹道石墨约瑟夫森结中测量的作为磁场的函数的超电流干涉图案。在高掺杂下，观察到预期的$Φ_{0}$周期性“Fraunhofer”图案，表明均匀的电流分布。在狄拉克点附近，我们发现了具有明显的2 $Φ_{0}$周期性的异常干涉图案，类似于携带$e$而不是$2e$电荷的拓扑Andreev束缚态的预测。该特征随着温度的升高而持续，排除了非正弦电流-相位关系。它也存在于结中，其中尖锐的真空边缘被消除。我们的研究结果表明，所观察到的行为可能源于弹道石墨烯约瑟夫森结的固有特性，但确切的机制尚不清楚。
2019-06-20 cond-mat.mes-hall
Introduction of spin-orbit interaction into graphene with hydrogenation
通过逆自旋霍尔效应的出现，证实了氢硅倍半氧烷抗蚀剂的解离在弱氢化（$\sim$ 0 1\%）的石墨烯中引入了自旋轨道相互作用（SOI）.自旋电流是由坡莫合金电极的自旋注入产生的，不包括非自旋相关的实验伪影。
2016-07-06 cond-mat.mes-hall
New Generation of Massless Dirac Fermions in Graphene under External Periodic Potentials
我们表明，新的无质量狄拉克费米子产生时，一个缓慢变化的周期性电位施加到石墨烯。这些准粒子产生于超胞布里渊区边界附近，具有各向异性的群速度，与原始的无质量狄拉克费米子不同。准粒子波矢（从新的狄拉克点测量），广义赝自旋矢量和群速度不是共线的。我们进一步表明，与一个适当的三角对称的周期势，存在一个能量窗口，在该窗口上唯一可用的状态是这些准粒子，从而提供了一个很好的系统，以实验探测新的无质量狄拉克费米子。所需的外部电位参数在实验室条件范围内。
2008-09-19 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 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
Effects of periodic scattering potential on Landau quantization and ballistic transport of electrons in graphene
在垂直于石墨烯层的外部磁场的存在下，将散射体的二维周期性阵列引入单层石墨烯。数值求解了这种系统的本征值方程，得到了分裂朗道子带的结构与波数和磁通量的关系。证明了强散射势引起的赝自旋耦合和朗道子带混合效应。此外，我们还研究了有磁场存在时的方势垒隧穿问题，并证明了石墨烯和二维电子气在调制能带结构上的关键区别。低磁场区对狄拉克费米子特别有意义，并已被讨论过。本文研究了Dirac电子通过磁势垒的隧穿过程，以补充已有的关于环境磁场中静电势散射的结果。
2013-09-26 cond-mat.mes-hall
Wave-packet dynamics in a graphene with periodic potentials
本文利用狄拉克连续模型和分裂算符方法，研究了石墨烯中周期性圆形势阶对电子波包传播的影响，发现缺陷晶格可显著降低透射概率，为石墨烯纳米器件中载流子动力学提供了新见解。
2025-06-05 cond-mat.mes-hall
Current-induced spin polarization in graphene due to Rashba spin-orbit interaction
从理论上考虑了石墨烯在外加电场作用下的线性响应。假设石墨烯沉积在衬底上，导致Rashba类型的自旋轨道相互作用。所示的诱导自旋极化是在石墨烯平面和垂直的电场。然而，当费米能级穿过狄拉克点时，自旋极化改变符号，费米能级的位置可以由外部栅极电压控制。
2013-10-07 cond-mat.mes-hall
Proximity effects in bilayer graphene on monolayer WSe$_2$: Field-effect spin-valley locking, spin-orbit valve, and spin transistor
从第一性原理出发，研究了双层石墨烯对单层WSe $_2$的邻近轨道和自旋轨道效应.我们发现，内置的电场诱导的双层石墨烯的轨道带隙约为10 meV。值得注意的是，接近自旋轨道分裂的空穴是两个数量级-自旋轨道分裂的价带在K是约2毫电子伏-比电子。有效地，由于下石墨烯层与WSe $_2$的强烈接近，空穴经历自旋谷锁定。然而，施加大约1 V/nm的外部横向电场，对抗异质结构的内建场，完全逆转了这种效应，并且对于空穴，允许电子以2 meV的自旋轨道分裂被自旋谷锁定。这种行为构成了高效的场效应自旋轨道阀，使得WSe $_2$上的双层石墨烯成为场效应自旋晶体管的潜在平台。
2017-06-19 cond-mat.mes-hall
Fractal Butterflies of Chiral Fermions in Bilayer Graphene: Phase Transitions and Emergent Properties
我们报告我们的研究分形蝴蝶偏置双层石墨烯在分数量子霍尔效应（量子霍尔效应）制度。我们已经考虑的情况下，当外部周期电位是存在于一个层，并说明了改变的周期电位强度和偏置电压的影响上的蝶形能隙和蝶形能隙。有趣的是，蝴蝶光谱表现出显着的相变之间的双分子层石墨烯中的手征电子，通过改变周期性的电位强度或偏置电压的间隙和蝴蝶间隙。我们还发现，除了那些相变，通过改变偏置电压，可以基本上控制电子所经历的周期性电势强度。
2015-02-04 cond-mat.mes-hall
Intrinsic and substrate induced spin-orbit interaction in chirally stacked trilayer graphene
我们提出了一种结合群论和紧束缚的方法来计算ABC堆叠三层石墨烯的内禀自旋轨道耦合（SOC）。我们发现，与单层石墨烯相比，需要考虑更大的d轨道（特别是d_{z^2}轨道）。我们还考虑了双层石墨烯中的本征SOC，因为我们的紧束缚双层结果与Ref. [40]也允许我们估计三层SOC参数的值。我们还讨论了当衬底或吸附原子仅在双层或ABC三层石墨烯的一层中诱导强SOC的情况。对于内禀和外生SOC的情况下，我们推导出有效的哈密顿描述低能自旋轨道物理。我们发现，在K点的布里渊区的Bychkov-Rashba型SOC的效果被抑制在双层和ABC三层石墨烯相比，单层石墨烯。
2013-01-15 cond-mat.mes-hall
Topological zero-line mode of bilayer graphene with Rashba spin-orbital coupling and staggered sublattice potentials
研究了具有Rashba自旋-轨道耦合和交错亚晶格势的双层石墨烯中，在不同栅压下两畴界面处的畴壁。识别了不同类型的零线模，包括具有纯自旋滤波效应的零线模。提出了三个不同畴结处的Y形电流分配。
2018-05-11 cond-mat.mes-hall
Graphene on transition-metal dichalcogenides: a platform for proximity spin-orbit physics and optospintronics
石墨烯和二维过渡金属二硫属化物（TMDC）的混合物具有将石墨烯自旋电子学提升到下一水平的潜力。正如我们在这里通过在单层MoS $_2$上执行石墨烯的第一性原理计算所示，这种混合物相对于原始石墨烯有几个优点。首先，石墨烯中的狄拉克电子表现出巨大的全局邻近自旋轨道耦合，而不会在零场下损害整个系统的半金属特性。值得注意的是，这些自旋轨道效应可以非常准确地描述一个简单的有效哈密顿量。第二，费米能级可以通过横向电场调谐以穿过MoS $_2$导带，从而产生耦合的大质量和小质量电子气体系统。在这样的系统中，电荷和自旋输运都应该是唯一的。最后，我们建议使用石墨烯/TMDC结构作为光自旋电子学的平台，特别是用于石墨烯的光自旋注入和研究TMDC和石墨烯之间的自旋转移。
2015-06-30 cond-mat.mes-hall
Proximity-Induced Spin-Orbit Coupling in Graphene-Bi$_{1.5}$Sb$_{0.5}$Te$_{1.7}$Se$_{1.3}$ Heterostructures
邻近耦合可以极大地增强石墨烯中微弱的本征自旋轨道耦合。在这里，我们报告的邻近诱导的自旋轨道耦合在石墨烯的六方氮化硼（hBN）转移到拓扑绝缘体Bi $_{1.5}$ Sb $_{0.5}$ Te $_{1.7}$ Se $_{1.3}$（BSTS），这是生长在hBN衬底上的气相固体合成。相位相干传输测量，揭示弱本地化，使我们能够提取的载波密度依赖的相位相干长度$l_ϕ$。虽然$l_ϕ$随着hBN/石墨烯/hBN参比样品中载流子密度的增加而增加，但由于BSTS与石墨烯的邻近偶联，其在BSTS/石墨烯中降低。后者的行为的结果从D 'yakonov-Perel型自旋散射在石墨烯与一个大的邻近诱导的自旋轨道耦合强度至少为2.5 meV。
2018-09-24 cond-mat.mes-hall
Enhanced photogalvanic effect in graphene due to Rashba spin-orbit coupling
我们从理论上分析了在Rashba自旋轨道耦合的情况下，石墨烯中自旋极化电荷流（光电流效应）和自旋极化的光学产生。在石墨烯平面中施加外部磁场，这在电流产生机制中起着至关重要的作用。我们预测了一个高效的共振类光电效应在一个狭窄的频率范围内，这是由磁场。一个相对效率较低的光电流效应出现在一个较宽的频率范围内，由电子浓度和自旋轨道耦合强度。
2015-02-19 cond-mat.mes-hall
Theory of spin-orbit induced spin relaxation in functionalized graphene
我们进行了比较研究的自旋弛豫自旋轨道耦合诱导吸附原子（氢和氟）在石墨烯。应用两种方法，给出一致的结果：一个完整的量子输运模拟的石墨烯纳米粒子，和一个T-矩阵计算使用格林函数的一个单一的吸附原子在石墨烯。对于氢化石墨烯，自旋弛豫的主导自旋轨道项是PIA，由于赝自旋反转不对称性，迄今为止被忽视的相互作用。相反，在氟化石墨烯中，PIA和Rashba耦合破坏性地干扰，降低总自旋弛豫速率。在这种情况下，我们还预测了一个强烈的偏离预期的2：1自旋弛豫各向异性面外和面内自旋取向。我们的研究结果将有助于功能化石墨烯的自旋弛豫和弱局域化实验的基准。
2015-05-29 cond-mat.mes-hall
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
Rash spin-orbit interaction in graphene and graphene zigzag nano-ribbons
我们研究了Rashba自旋轨道相互作用对石墨烯电子能带结构和相应波函数的影响。通过精确求解紧束缚模型的哈密顿量，我们得到了预期的能带分裂-由于SU（2）自旋对称性破缺-伴随着额外的狄拉克点的出现。这些点起源于价导带交叉。通过引入一个方便的规范变换，我们研究了具有RSO相互作用的锯齿形纳米带模型。我们发现，RSO相互作用解除了边带的准简并性，同时在实空间中引入了依赖于状态的自旋分离。垂直于带平面的平均磁化强度的计算表明，RSO可用于产生自旋极化电流。与内在的自旋轨道（ISO）相互作用提出存在于石墨烯的比较。
2009-05-08 cond-mat.mes-hall
Tunable Dirac points and zero-energy modes in periodic curved graphene superlattices
我们结合周期性波纹和静电势形成弯曲的石墨烯超晶格，并研究了曲率引起的空间相关费米速度对其电子性质的影响。在等周期和对称势的情况下，狄拉克点不移动，但在非对称势的情况下，它们的位置发生了移动。这种位移可以通过曲率和势能来调节。能带结构中的可调谐额外带隙可以以不等周期出现。提出了新Dirac点的存在性，使得这些新Dirac点可以出现在具有曲率的较小位势下，并且即使在固定的位势下，它们的位置也可以通过调节曲率而改变.我们的研究结果表明，曲率提供了一个新的可能的维度来调整石墨烯超晶格中的电子性质，并提供了一个平台来更容易地研究新的狄拉克点附近的物理。
2021-06-28 cond-mat.mes-hall
Spin dephasing and pumping in graphene due to random spin-orbit interaction
我们考虑石墨烯中与随机自旋轨道相互作用相关的自旋效应。这种随机相互作用可以由石墨烯表面处波纹和/或其他不均匀性的存在引起。我们表明，随机自旋轨道相互作用一般减少自旋退相（弛豫）时间，即使相互作用平均消失。此外，随机自旋-轨道耦合还允许利用外部电场进行自旋操纵。由于自旋翻转的带间和带内光学跃迁，自旋密度可以有效地产生周期性电场在一个相对较宽的频率范围。
2010-12-21 cond-mat.mes-hall
Strong Spin-Orbit Interaction Induced in Graphene by Monolayer WS$_2$
我们证明了单层WS $_2$在石墨烯中诱导的强各向异性自旋轨道相互作用（SOI）。直接比较石墨烯/单层WS $_2$和石墨烯/体WS $_2$系统的磁输运测量结果表明，单层过渡金属二硫属化物（TMD）可以诱导比体更强的SOI。详细的弱反定域化曲线的理论分析给出了一个估计的自旋轨道能量（$E_{\rm so}$）高于10毫电子伏。对诱导SOI的对称性也进行了讨论，占主导地位的$z$ $\rightarrow$ $-z$对称SOI只能解释实验结果。通过Elliot-Yafet（EY）机制的自旋弛豫和反常电阻随着温度接近Dirac点而增加，表明石墨烯中诱导的Kane-Mele（KM）SOI。
2018-04-11 cond-mat.mes-hall
Curvature-induced spin-orbit coupling and spin relaxation in a chemically clean single-layer graphene
研究材料中与自旋相关的现象需要了解固态系统中导电载流子的有效自旋轨道耦合的精确形式。我们从理论上证明了单层石墨烯中由波纹或周期性波纹引起的曲率产生两种类型的有效自旋轨道耦合。除了先前报道的与亚晶格赝自旋耦合并对应于波纹单层石墨烯中的Rashba型自旋轨道耦合的自旋轨道耦合外，还存在一个不与赝自旋耦合的额外自旋轨道耦合，这是不能从碳纳米管曲率诱导的自旋轨道耦合的延伸中获得的。通过数值计算，我们发现在化学清洁的单层石墨烯中，两种曲率诱导的自旋-轨道耦合对自旋弛豫的贡献是相同量级的.研究了自旋弛豫对薄膜粗糙度的依赖性。
2011-11-29 cond-mat.mes-hall
Current-induced spin polarization and spin-orbit torque in graphene
使用格林函数形式，我们计算了具有Rashba自旋轨道相互作用的弱磁化石墨烯的电流诱导自旋极化。在一般情况下，电流诱导的自旋极化的所有分量都是非零的，这与自旋极化极限相反，其中自旋极化的唯一非零分量是石墨烯平面中的分量并且垂直于电场。当诱导自旋极化与磁化交换耦合时，它对后者施加自旋轨道力矩。本文用格林函数方法导出了自旋极化的解析公式，并确定了相应的自旋轨道矩分量。
2015-10-11 cond-mat.mes-hall
Extrinsic Spin Hall Effect from Anisotropic Rashba Spin-Orbit Coupling in Graphene
我们研究了Rashba耦合的各向异性对石墨烯上自旋轨道活性吸附原子引起的非本征自旋霍尔效应的影响。除了固有的自旋-轨道耦合，被认为是一个广义的各向异性Rashba耦合所产生的原始石墨烯的镜像和六角对称性的故障。我们发现，Rashba各向异性可以强烈修改自旋霍尔角对载流子浓度的依赖关系。我们的模型提供了一个简单的和一般的描述斜散射机制，由于自旋轨道耦合，是由接近大的吸附原子团簇。
2015-10-27 cond-mat.mes-hall
Gate induced enhancement of spin-orbit coupling in dilute fluorinated graphene
我们利用密度泛函理论和紧束缚模型分析了氟化石墨烯中自旋轨道耦合的起源。事实证明，SOC的主要来源是氟吸附原子的原子自旋轨道，而不是基于氢化石墨烯中石墨烯平面的畸变的杂质诱导的SOC。更有趣的是，我们的DFT计算表明，SOC受到石墨烯载流子的类型和浓度的强烈影响，通过电子掺杂增强并通过空穴掺杂降低。这种效应是由于电荷转移到氟吸附原子和随之而来的氟-碳键的变化。我们简单的紧束缚模型，其中包括SOC的$2p$轨道的F和有效参数的基础上最大本地化的Wannier函数，是能够占的效果。石墨烯掺杂引起的SOC的强烈增强打开了调节该材料中的自旋弛豫的可能性。
2015-03-04 cond-mat.mes-hall
Chiral tunneling through time-periodic potential in graphene
本文研究了石墨烯单分子层中通过谐波驱动势垒的手征隧穿。由于该系统中的准粒子是手性的，隧穿是高度各向异性的，我们确定的传输概率的中心和边带的入射角的电子束的变化。此外，我们研究了透射几率随振荡势垒的宽度、振幅和频率的变化。我们的研究的一个有趣的结果是，完美的传输正常的入射，已报告的静态障碍持续振荡的障碍，克莱因隧道的时间谐波电位的表现。
2008-08-23 cond-mat.mes-hall
Optical spin injection in graphene with Rashba spin-orbit interaction
我们计算了单层石墨烯在Rashba自旋轨道耦合和面内磁场作用下的红外光自旋注入效率。在对应于Rashba分裂的光子频率范围内的注入率被示出为与塞曼分裂和Rashba分裂的比率成比例。结果，对于实验上可获得的自旋-轨道耦合值和低于10特斯拉的磁场，可以可控地实现大的自旋极化。
2014-03-24 cond-mat.mes-hall
Absence of a transport signature of spin-orbit coupling in graphene with indium adatoms
石墨烯中自旋轨道耦合的增强可能导致各种拓扑现象，并在自旋电子学中找到应用。已提出Adatom吸收作为实现该目标的有效途径。特别是铟在增强自旋-轨道耦合和实现量子自旋霍尔效应方面被寄予厚望。为了寻找石墨烯中吸附铟原子的自旋轨道耦合的证据，我们进行了广泛的输运测量，即，弱局域磁电阻、量子霍尔效应和非局域自旋霍尔效应。没有发现自旋轨道耦合的信号，并讨论了可能的解释。
2014-09-29 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit coupling in hydrogenated graphene
采用第一性原理计算研究了氢原子吸附在石墨烯中的自旋轨道耦合。由于$sp^3$杂化，氢的化学吸附导致自旋轨道耦合的局部增强，这强烈依赖于局部晶格畸变。由减少的对称性和诱导的偶极矩的局部结构的指导下，我们使用群论提出现实的最小哈密顿量，再现相关的自旋轨道效应的单面半氢化石墨烯（graphone）和一个单一的氢吸附原子在一个大的超级电池。主线性自旋轨道带分裂是由局域赝自旋反转对称性的破缺和同一子晶格上自旋翻转的出现所驱动的。
2013-03-12 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit coupling assisted by flexural phonons in graphene
我们分析了石墨烯中自旋和声子之间的耦合。我们提出了一个完整的分析自旋和弯曲，平面外，振动之间可能的耦合。从紧束缚模型，我们得到的分析和数值估计的强度。我们发现，动力学效应，量子和热涨落引起的，显着提高自旋轨道间隙。
2012-12-11 cond-mat.mes-hall
Ab initio spin-flip conductance of hydrogenated graphene nanoribbons: Spin-orbit interaction and scattering with local impurity spins
我们采用基于DFT的从头算输运方法计算了氢吸附在扶手椅型石墨烯纳米带中自旋相关的零偏压电导$G_{σσ'}$。我们发现，自旋翻转电导$G_{σ\barσ}$可以达到相同的数量级的自旋守恒的一个，$G_{σσ}$，由于交换介导的自旋散射。相比之下，真正的自旋轨道相互作用似乎只起次要作用。
2015-04-25 cond-mat.mes-hall
z/-z Symmetry of spin-orbit coupling and weak localization in graphene
我们发现，自旋轨道（SO）耦合对石墨烯中电子弱局域化效应的影响取决于系统中z/-z对称性的存在或缺乏。而对于z/-z非对称SO耦合，无序石墨烯在最低温度下表现出弱的反局域化行为，z/-z对称耦合导致退相干时间的有效饱和，面内磁场可以部分提升退相干时间，从而趋于恢复弱的局域化效应。
2011-11-22 cond-mat.mes-hall
The electronic and optical properties of graphene nanoribbons under the influence of the periodic strain
本研究通过多种最近邻跃迁模式分析单轴周期性应变下石墨烯纳米带的特性，发现跃迁模式可调控能带与态密度，明确了波函数宇称与光学选择定则的关系，揭示了吸收曲线的形成机制。
2024-11-02 cond-mat.mes-hall
Enhancement of spin-orbit coupling and magnetic scattering in hydrogenated graphene
自旋-轨道耦合（SOC）可以为石墨烯等二维材料中的电子自旋调控提供重要的工具，在基础物理和自旋电子学应用中具有重要意义。本文报道了在连续低温真空环境中，原位氢化的石墨烯（氢原子附着在石墨烯表面）的低场磁输运特性。随着氢原子密度的增加，观察到从弱局域化到弱反局域化的转变，表明在镜像对称破缺系统中增强Bychkov-Rashba型SOC。从相破裂散射率的低温饱和度可以看出，氢化石墨烯中存在自旋翻转散射，从而证实氢化石墨烯中存在磁矩。
2021-10-09 cond-mat.mes-hall
