Radius-Voltage Relation of Graphene Bubbles Controlled by Gate Voltage
衬底上的石墨烯可以形成气泡上升到片材上方。在某些情况下，气泡是一个完美的球面冠，其半径可以通过外部电场来调节。在这篇文章中，我们从理论上研究了球形气泡的半径与电压的关系。计算结果与最近通过施加栅极电压控制的石墨烯气泡的实验吻合良好[Appl. Phys. Lett. 99，093103（2011）]。
2013-12-06 cond-mat.mes-hall
Voltage and temperature dependencies of conductivity in gated graphene
考虑到电子和空穴散射的栅极石墨烯的电阻率进行了研究，从扫描隧道显微镜的数据和声学声子的无序的特点，从短期和长期的结构缺陷。计算是基于准经典动力学方程与固定的表面电荷的归一化条件。栅电压和温度对电阻峰值的影响，这是集中在本征电导率的点，被发现是在协议的运输测量。
2007-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductivity of a graphene strip: width and gate-voltage dependencies
我们研究了石墨烯带的导电性，同时考虑到其边缘上的静电诱导电荷积累。使用电导率对载流子浓度的局部依赖性，我们发现，与无限宽的样品相比，宽度为0.5 - 3 $% μ$ m的掺杂石墨烯条带中的静电尺寸效应可以导致有效电导率的显著（约40%）增强。在器件模拟以及石墨烯中散射机制的验证中都应考虑这种效应。
2010-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetoresistance in single layer graphene flakes with a gate voltage tunable weak antilocalization
在1.9 K下，在具有面外场的单层石墨烯中观察到清晰的栅极电压可调的弱反局域化和400%的巨磁阻。即使在室温下也获得了275%的大磁阻值，这意味着石墨烯在磁传感器中的潜在应用。弱反局域化和巨磁电阻效应在远离电荷中性点的地方仍然存在，这两种效应都是由带电杂质引起的。有趣的是，在同一样品中还观察到了Shubnikov-de Haas振荡和量子霍尔效应的特征。
2013-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-voltage characteristics of graphene devices: interplay between Zener-Klein tunneling and defects
我们报告了一个理论/实验研究的电流-电压特性（I-V）的石墨烯器件附近的狄拉克点。I-V可以用幂律（I \propto V^α，其中1< α<= 1.5）来描述。当迁移率较低时，指数较高。这种超线性的I-V解释在Zener-Klein运输，即不同能带之间的隧道，和缺陷散射之间的相互作用。令人惊讶的是，Zener-Klein隧穿通过缺陷的存在而变得可见。
2010-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Voltage-driven quantum oscillations in graphene
我们预测不寻常的（非相对论性量子力学）在石墨烯中的电子状态，这是本地化的有限宽度的势垒。在足够高和/或宽的石墨烯势垒中的局域态密度在某些能量值下表现出许多奇点。这种奇点提供了传输（例如，在增加势垒高度和/或宽度时，石墨烯的热动力学性质（电导率）和热动力学性质与纯金属中电导率的众所周知的Shubnikov-de-Haas（SdH）振荡类似。然而，这里的类SdH振荡是由电场驱动的，而不是通常的磁驱动的SdH振荡。
2007-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning hydrogen adsorption on graphene by gate voltage
为了实现氢吸附石墨烯的应用，主要问题是如何在室温下控制氢吸附/脱附。在这项研究中，我们证明了通过施加栅极电压来调节石墨烯上的氢吸附的可能性。通过电输运测量、扫描隧道显微镜和密度泛函理论计算研究了栅电压对石墨烯及其吸氢性能的影响。我们发现，更多的氢吸附在石墨烯与负栅极电压（p型掺杂），相比，没有栅极电压或正栅极电压（n型掺杂）。理论计算解释了氢吸附的栅极电压依赖性，作为通过电荷掺杂的氢在石墨烯上的吸附能和扩散势垒的修改。
2019-05-06 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Observation of vacancy-induced suppression of electronic cooling in defected graphene
先前对不纯石墨烯中电子-声子相互作用的研究发现，静态无序可以增强电子冷却。我们研究了动态无序的影响，并观察到与清洁石墨烯相比，电子冷却的数量级抑制。这种效应在具有更多空位的石墨烯中更强，证实了其空位诱导的性质。耦合常数对声子温度的依赖关系暗示了它与无序动力学的联系。我们的研究突出了无序对石墨烯中电子-声子相互作用的影响。此外，电子冷却的抑制对于改善石墨烯基测辐射热计和光电探测器设备的性能具有很大的希望。
2014-08-01 cond-mat.mes-hall
Voltage-dependent spin flip in magnetically-substituted graphene nanoribbons: Toward the realization of graphene-based spintronic devices
我们研究了使用直接取代铬原子的石墨烯纳米带（GNRs）作为自旋电子器件的可能性。使用密度泛函理论，我们模拟了在一个设备设置，其中磁性二聚体已被取代到晶格中的构建GNR的电压偏置。通过这种第一性原理的方法，我们计算的电子和磁性的哈伯德U，电压和磁配置的函数。通过计算各磁位形的总能量，我们确定了初始反铁磁基态随外加偏压的变化而翻转到铁磁态。将该转变点映射到系统的计算电导揭示了通过GNR的电导有明显的变化，这表明自旋阀的可能性。我们还表明，这对应于石墨烯内的诱导磁化强度的明显变化。
2016-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Suppression of 1/f Noise in Near-Ballistic h-BN-Graphene-h-BN Heterostructure Field-Effect Transistors
我们研究了Si/SiO_2衬底上的氮化硼-石墨烯-氮化硼异质结场效应晶体管的低频1/f噪声（f为频率）。该器件沟道是用包裹在两层六方氮化硼之间的单层石墨烯实现的。该晶体管在室温下的载流子迁移率在30000至36000 cm 2/Vs的范围内。已经确定，在这种器件中，归一化到沟道面积的噪声谱密度可以被抑制到5 x 10^-9 μm2 Hz^-1，这比Si/SiO2上的非封装石墨烯器件低x5 - x10倍。噪声抑制的物理机制归因于沟道中的载流子与SiO2栅介质中的陷阱和表面缺陷的屏蔽。所得结果对石墨烯的电子和光电应用具有重要意义。
2015-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Suppression of thermal conductivity in graphene nanoribbons with rough edges
我们数值分析了理想和粗糙边缘的碳纳米带的热导率。我们表明，边缘无序可以导致抑制热导率的几个数量级。这种效应与边缘诱导的安德森局域化和声子输运的抑制有关，并且对于较长的纳米带和较低的温度变得更加明显。
2010-06-24 cond-mat.mes-hall
Suppression of decoherence in a graphene monolayer ring
研究了强磁场对相干输运的影响。制备了单层石墨烯量子环，观察到了Aharonov-Bohm效应。对于增加的磁场幅度，出现更高的谐波。这一现象是由于自旋翻转散射的减少而增加了相位相干长度。
2014-07-31 cond-mat.mes-hall
Suppression of Spin Pumping Between Ni$_{80}$Fe$_{20}$ and Cu by a Graphene Interlayer
我们比较了坡莫合金Ni $_{80}$ Fe $_{20}$（Py）薄膜溅射到Cu（111）薄膜上的铁磁共振测量，在Py沉积之前通过化学气相沉积生长石墨烯（Gr）中间层。一个两个角度的溅射方法，确保既没有Gr也没有Py的样品制备过程中降解。我们发现预期的阻尼增强自旋泵的Py/Cu的情况下，没有检测到的增强Py/Gr/Cu的情况下。由于阻尼是敏感的自旋泵以外的影响，我们用磁力来验证，在Py的静磁性能的差异是不是负责的阻尼的差异。我们把Py/Gr/Cu中自旋抽运的抑制归因于Gr/Cu界面的大接触电阻。
2015-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Self heating and nonlinear current-voltage characteristics in bilayer graphene
我们通过实验和数值模拟证明，在有限的偏压下，扩散双层石墨烯（BLG）的低温电流-电压特性表现出很强的超线性。超线性弱依赖于掺杂和石墨烯样品的长度。这种效应可以理解为焦耳加热的结果。它在BLG中比在单层石墨烯（MLG）中更强，因为BLG的电导率由于在狄拉克点处的更高的电子态密度而对温度更敏感。
2011-02-03 cond-mat.mes-hall
Low-frequency critical current noise in graphene Josephson junctions in the open-circuit gate voltage limit
我们研究了McWorther模型中开路栅电压极限下短弹道石墨烯约瑟夫森结的临界电流噪声。我们发现闪烁噪声在很宽的频率范围内，并讨论了作为掺杂水平的函数的噪声幅度的温度依赖性。在电荷中性点，我们发现一个奇异的温度依赖$T^{-3}$，惊人的不同，预期在固定的栅极电压下的短弹道石墨烯约瑟夫森结的线性依赖。
2020-11-16 cond-mat.mes-hall
Role of bias voltage and tunneling current in the perpendicular displacements of freestanding graphene via scanning tunneling microscopy
采用扫描隧道显微镜（STM）系统地测量了独立石墨烯的位移随外加偏压和隧穿电流设定值的变化。当偏置电压增加时，石墨烯接近STM尖端，而另一方面，当隧穿电流增加时，石墨烯从STM尖端收缩。为了理解偏置电压的作用，我们定量地模拟使用静电的尖端和样品之间的吸引力。对于隧穿电流，我们定性地使用熵的概念模型的石墨烯的收缩。这些互补的结果增强了对彼此的理解，并突出了系统的特点。
2015-01-22 cond-mat.mes-hall
Suppression of conductance fluctuation in weakly disordered mesoscopic graphene samples near the charge neutral point
我们测量了在机械剥离的石墨烯上通过全干燥、无光刻工艺制备的双层和三层石墨烯器件的电导波动，所述全干燥、无光刻工艺使用石英丝作为荫罩。当栅极电压被调节到石墨烯器件被推到电荷中性点时，当器件仍然处于弱无序状态时，电导波动的幅度从与普遍电导波动一致的值迅速被抑制。抑制的可能的物理起源进行了讨论。
2007-09-06 cond-mat.mes-hall
Exceptional high Seebeck Coefficient and Gas-Flow-Induced Voltage in Multilayer Graphene
单层石墨烯的Seebeck系数是块状石墨的几倍，气流感应电压是块状石墨的20倍。在这里，我们发现，多层石墨烯的塞贝克系数随着层数的增加而单调增加，并在六层时达到峰值，比单层高约77%，然后降低，尽管电阻随着层数的增加而单调降低。在2、4、5、6、7层石墨烯中的流动诱导电压显著高于1、3、8层石墨烯，这与其应与塞贝克系数成比例的流行观点相反。这些厚度效应也与连续铝纳米膜形成鲜明对比。
2012-03-02 cond-mat.mes-hall
Suppression of magnetotransport in strongly disordered graphene
研究了原子位置随机涨落的紧束缚模型，讨论了石墨烯中的强无序效应。我们采用强无序扩展的运输量，并找到一个扩散行为，电导率随无序度的增加而降低。令人惊讶的是，磁场在这种膨胀的领先顺序中退出了输运量。这表明对于足够强的无序，磁输运效应受到强烈抑制。该结果与Morozov { \it et al.}
2008-03-30 cond-mat.mes-hall
Suppression of electron scattering resonances in graphene by quantum dots
低能电子通过二维材料的传输导致独特的散射共振。这些共振有助于从被占据的带的光电发射，在那里它们表现为被抑制的光电子强度的强色散特征。使用角分辨光电发射，我们系统地研究了在不同化学性质的衬底Ir（111），Bi/Ir，Ni（111）上生长的外延石墨烯以及用均匀Ir量子点的超晶格纳米图案化的石墨烯/Ir（111）中的散射共振。虽然与基底的化学相互作用的强度对散射共振的分散几乎没有影响，但它们的能量可以通过从石墨烯/到石墨烯的电荷转移的大小来控制。与此同时，沉积在石墨烯上的小量子点的超晶格完全消除了共振。我们将这种效应归因于纳米点诱导的石墨烯的屈曲及其从sp $^{2}$到sp $^{3}$朝向三维结构的局部再杂交。我们的研究结果表明，纳米图案化作为一个前瞻性的工具，调整二维材料的光电性能与石墨烯类结构。
2017-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Statistics of random voltage fluctuations and the low-density residual conductivity of graphene
我们考虑在衬底附近的石墨烯片，其中包含带电杂质。导出了带电杂质引起的电压波动的概率分布函数的解析表达式。分布函数被证明是非高斯的。电压波动导致在石墨烯平面中出现随机分布的密度不均匀性。我们认为，这些无序引起的密度波动产生有限的电导率，即使在零栅电压根据最近的实验观察。我们估计的最小电导率平台的宽度和电子和空穴的水坑的典型尺寸。电子和空穴的不均匀随机水坑的存在应该是所有石墨烯层在低栅极电压下的一般特征，这是由于衬底中带电杂质的不变存在。
2007-10-29 cond-mat.mes-hall
Shot Noise Suppression and Hopping Conduction in Graphene Nanoribbons
我们研究了石墨烯场效应纳米器件的低温下的散粒噪声和电导。通过分析器件在输运带隙区的指数$I-V$特性，发现在中等偏置电压$1 < V_{bias} < 12$ mV下，器件的输运遵循变程跳跃规律。同时，我们观察到一个强大的散粒噪声抑制导致非常低的Fano因子。散粒噪声的强抑制与非弹性跳跃一致，在从一维到二维的区域交叉，表明我们的纳米带中的局域化长度$l_{loc} < W$。
2010-05-24 cond-mat.mes-hall
Suppression of coherent thermal transport in quasiperiodic graphene-hBN superlattice ribbons
纳米结构超晶格由于其物理性质的可调性，是一种很有前途的新型电子器件材料。周期性超晶格由于在材料之间的边界处的相长波干涉而促进了相干声子的热输运。然而，通过调节超晶格周期，可以诱导从相干到非相干输运状态的交叉。我们最近观察到这种交叉周期性石墨烯-氮化硼纳米带的长度增加的个别域。在一般情况下，输运性质占主导地位的平移对称性和非常规对称性的存在导致不寻常的输运特性。在这里，我们进行非平衡分子动力学模拟研究声子热输运的石墨烯-hBN超晶格以下的斐波那契准周期序列，其中周期性和无序结构之间的。我们的模拟表明，准周期性可以抑制这些超晶格中的相干声子热输运。这种行为与随着斐波那契代的增加，每个晶胞的界面数量增加有关，阻碍了沿着超晶格的声子相干性。石墨烯-hBN超晶格中的相干热传输的抑制使得能够在纳米尺度下对热传导进行更高程度的控制，并且显示出在新型热管理器件的设计中的应用潜力。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Voltage-controlled inversion of tunnel magnetoresistance in epitaxial Nickel/Graphene/MgO/Cobalt junctions
我们报告的制造和表征的垂直自旋阀结构，使用厚的外延MgO势垒作为间隔层和石墨烯钝化的Ni膜作为底部铁磁电极。该设备显示出强大的和可扩展的隧道磁阻，在改变施加的偏置电压时具有几个符号的变化。这些发现可以用声子辅助的输运机制模型来解释，该模型依赖于混合石墨烯的能带结构和自旋态密度的特殊性|Ni界面。
2014-10-07 cond-mat.mes-hall
Voltage gated inter-cation selective ion channels from graphene nanopores
生物蛋白质离子通道具有选择性控制离子流的能力，在许多生理过程中发挥着重要作用。对于需要生物离子通道功能的实际应用，石墨烯提供了一种有前途的固态替代品，由于其原子薄和机械强度。在这里，我们证明了引入到石墨烯膜中的纳米孔，直径高达50 nm，表现出阳离子间的选择性，K+比二价阳离子优先约20倍，并且可以通过施加的栅极电压来调节。石墨烯装置的液体原子力显微镜揭示孔附近的表面纳米气泡负责所观察到的选择性行为。分子动力学模拟表明，离子穿过孔的移位可能经由孔和纳米气泡边缘处的薄水层发生。我们的结果表明，通过固态纳米孔装置和通过利用去湿状态的孔显示的阳离子间选择性的显著改善，提供了一种制造选择性石墨烯膜的方法，该方法不依赖于亚纳米孔的制造。
2019-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge accumulation at the boundaries of a graphene strip induced by a gate voltage: Electrostatic approach
研究了栅压作用下石墨烯带中感应电荷的分布。我们计算分析的电荷分布，并证明了强大的（宏观）电荷积累沿微米宽的带的边界。这种电荷的不均匀性是特别重要的，在量子霍尔制度，我们预测的边缘状态和两种不同类型的这种状态的共存的数量增加了一倍。石墨烯为基础的纳米电子学的应用进行了讨论。
2008-06-03 cond-mat.mes-hall
Transport suppression in heterostructures driven by an ac gate voltage
我们探讨的可能性，诱导在异质结构驱动的交流栅电压的相干电流抑制最近发现的纳米导体在振荡领域。电流的破坏与输运电压无关，但可以通过驱动幅度和频率来控制。在紧束缚近似下，我们得到了平均电流的分析结果，在驱动的存在。这些结果进行了比较，对一个精确的数值处理的基础上的传输矩阵的方法。
2006-02-02 cond-mat.mes-hall
First principles investigation of nanopore sequencing using variable voltage bias on graphene-based nanoribbons
在这项研究中，我们研究了基于纳米孔的DNA测序的机制，使用跨石墨烯纳米管的电压偏置。利用密度泛函理论和非平衡格林函数方法，我们确定了腺嘌呤，鸟嘌呤，胞嘧啶，胸腺嘧啶和尿嘧啶的透射光谱和电流分布作为偏置电压的函数，在能量最小化配置。利用传输电流，我们提供了一种用于开发基于三纳米孔石墨烯的装置的通用方法，该装置可用于区分用于DNA/RNA测序的各种核碱基。从我们的分析中，我们推断可以使用跨多纳米孔装置的不同横向电流来使用0.5、1.3和1.6 V的各种电压区分核碱基。总体而言，我们的目标是改进纳米孔设计以进一步DNA/RNA核碱基测序和生物分子鉴定技术。
2018-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reversible control of interface-water induced carrier density in graphene-on-SiO$_2$ by thermal cycling under gate-voltage
除了栅极电场之外，石墨烯载流子密度的可逆处理对于石墨烯的存储器应用是期望的。我们的实验表明，在SiO $_2$上的石墨烯中由于界面水/氧而通常观察到的载流子密度滞后在低于250 K的温度下消失。这些物质的状态，这会影响石墨烯载流子密度，在低温下可以通过在不同的栅极电压下热循环到室温来可逆地控制。此外，用相对干燥的界面制备的器件，因此在室温下显示出可忽略的滞后，在高于室温的加热下显示出滞后的显著增加。因此，在高温和栅电压下的热循环提供了对载流子密度的可逆处理。这些结果进行了讨论的氧化还原反应动力学的温度和界面水密度的依赖性。
2017-06-15 cond-mat.mes-hall
Spontaneous edge-defect formation and defect-induced conductance suppression in graphene nanoribbons
我们提出了第一性原理研究的边缘缺陷（碳吸附原子和/或空位）的迁移和重组及其对锯齿形石墨烯纳米带（ZGNRs）的电导的影响。研究发现，在室温下，吸附原子在ZGNRs的边缘是相当活跃的，而空位则几乎不活跃。一个adatom-vacancy对的重组导致一个五边形-七边形环缺陷结构具有较低的能量比完美的边缘，这意味着这样的边缘缺陷可以自发形成。这种边缘缺陷可以极大地抑制ZGNR的电导，这为理解所制备的窄GNR的半导体行为提供了一些有用的线索。
2010-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Generic suppression of conductance quantization of interacting electrons in graphene nanoribbons in a perpendicular magnetic field
在Hartree近似下研究了电子相互作用对石墨烯纳米带（GNRs）磁导的影响。我们发现，一个垂直的磁场导致的抑制，而不是预期的改善的量化。这种抑制可以追溯到相互作用引起的能带结构的修改，导致在GNRs中间形成可压缩的条带。它还表明，硬壁限制与电子相互作用相结合，产生前向和后向传播状态之间的重叠，这可能会显着增强现实GNRs的背散射。与现有的实验进行了讨论。
2010-07-23 cond-mat.mes-hall
Universal voltage scaling due to self-averaging of the quantum corrections in graphene
石墨烯的微分电导示出在低温下表现出零偏置异常，由于弱局域化和电子相互作用引起的量子校正的抑制。一个简单的重新调整这些数据，没有任何可调参数，表明这种异常表现出普遍的，温度（$T$）独立的形式。据此，差分电导在小电压（$V<k_BT/e$）下近似恒定，而在较大电压下，其随着所施加的偏压而几何地增加，反映量子校正的淬灭。对于这种行为的起源的理论见解，我们制定了一个模型弱本地化的存在下的非线性传输。根据这一点，在非平衡下施加的电压会引起不可避免的失相，这是由负责传输的扩散电子波的自平均引起的。通过建立量子校正在石墨烯中被抑制的方式，我们的研究将对一般介观系统中的非平衡输运的研究具有广泛的相关性。这包括由常规金属和半导体实现的系统，以及使用其他二维半导体和拓扑绝缘体实现的系统。
2018-03-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Valley-protected backscattering suppression in silicon photonic graphene
本文研究了全介质硅光子石墨烯的谷自由度。从非零谷陈数的观点重新讨论了反转对称性破缺下的光子带隙开放物理。通过观察时变电场，揭示了具有相反轨道角动量的体谷模。光子狄拉克哈密顿量很好地说明了拓扑跃迁。研究了Z形弯曲波导的谷相关边缘态和谷保护后向散射抑制。
2016-02-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Low-Voltage Electron Emission by Graphene-hBN-graphene Heterostructure
本研究提出基于石墨烯-hBN-石墨烯异质结的低压平面型电子源，在极低外电场下实现20V低加速电压与稳定发射，为下一代自由电子器件发展提供支撑。
2024-06-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Transport through graphene nanoribbons: suppression of transverse quantization by symmetry breaking
我们调查运输通过纳米带中存在的无序散射。我们证明了只有当SU（2）赝自旋对称性保持不变时，尺寸量子化模式才存在。对称性破坏无序使得横向量子化不可见，这可以解释在最近的实验中悬挂石墨烯纳米收缩以获得尺寸量子化签名的必要性。采用准经典的蒙特卡罗模拟，我们能够再现和解释完整的量子力学计算的关键定性特征。
2011-02-18 cond-mat.mes-hall
Suppression of diffusion of hydrogen adatoms on graphene by effective adatom interaction
共振石墨烯掺杂剂，如氢吸附原子，经历由传导电子介导的长程有效相互作用。作为这种相互作用的结果，当几个吸附原子存在于样品中，属于不同的亚晶格的网站之间的跳跃的吸附原子涉及显着的能量变化。不同的非弹性机制，促进这种跳跃-耦合到声子和传导电子-被认为是。据估计，氢吸附原子的扩散是相当缓慢的，大约相当于每毫秒一跳到最近的邻居。
2016-01-12 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect in bilayer and multilayer graphenes with finite gate voltage
讨论了在有限栅压下双层石墨烯的量子霍尔效应，其中费米能级超过层间跳跃能级。在有限磁场下计算了薄膜的磁化率、对角电导率和非对角电导率，并通过改变层间跳跃能和栅电压的比值，观察到了整数量子霍尔效应从两个独立的单层系统到强耦合双层系统的交叉.我们还讨论了多层膜系统的Bernal堆积的情况
2008-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Scanning Gate Microscopy on Graphene: Charge Inhomogeneity and Extrinsic Doping
我们已经进行了扫描栅显微镜（SGM）的石墨烯场效应晶体管（GFET），使用偏置的金属纳米线涂有介电层作为接触模式的尖端和局部顶栅。在各种背栅电压下通过石墨烯的电传输被监测为尖端电压和尖端位置的函数。在狄拉克点附近，石墨烯电阻对尖端电压的依赖性显示出随尖端位置的显著变化。SGM成像揭示了电子掺杂和空穴掺杂区域的介观域。我们的测量表明，由于非本征局部掺杂，石墨烯中的载流子密度存在显著的空间波动（约为10^12/cm ^2）。在我们的样品中发现的这种掺杂的重要来源包括金属接触，石墨烯的边缘，结构缺陷和抗蚀剂残留物。
2010-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
P-N junctions dynamics in graphene channel induced by ferroelectric domains motion
基于Landau-Ginzburg-Devonshire唯象学和经典静电学，采用自洽方法研究了铁电衬底中条纹畴形核、运动和反转引起的石墨烯沟道中pn结动力学.我们揭示了非本征尺寸效应在石墨烯沟道电导率对它的长度的依赖。对于铁电体和石墨烯之间的完美电接触的情况，需要相对低的栅极电压来响应于周期性栅极电压而引起铁电体极化和石墨烯电荷的显著滞后。具有宽存储器窗口的石墨烯电导的显著非线性滞后对应于栅极电压的高振幅。我们预测，所考虑的纳米结构“顶栅/介电层/石墨烯沟道/铁电衬底”可以是一个有前途的候选人，用于制造新一代的调制器和整流器的基础上的石墨烯pn结。
2017-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Acoustically Induced Giant Synthetic Hall Voltages in Graphene
任何偏离石墨烯平坦性的地方都会导致人造规范场的出现，这些规范场通过相关的伪磁场作用于狄拉克费米子的运动。在这里，我们证明了强规范场的可调性在非本地实验中使用一个大的平面石墨烯片，符合由表面声波的压电层的变形。在没有外部磁场的情况下，声波感应纵向和巨大的合成霍尔电压。合成霍尔电势和常规霍尔电压的叠加可以在大的外部磁场下消除样品的横向电势。因此，表面声波提供了一个有前途的和简易的途径，利用规范场在大型平面石墨烯系统。
2022-07-07 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport through graphene spin valves
我们提出了一个理论研究自旋相关的输运通过自旋阀由石墨烯夹在两个磁性的铅与任意取向的铅磁化之间。不施加栅极电压。利用Keldysh的非平衡格林函数方法，我们表明，在没有外部磁场，电流-电压曲线是非线性的。在零偏置附近，微分电导与偏置电压的关系具有较强的下降。隧道磁电阻（TMR）中的零偏异常强烈地受到引线自旋极化的影响。根据偏置电压的值，TMR表现出从绝缘型到金属型的行为。在静态外部磁场的存在下，微分电导和TMR作为偏置电压和磁场的强度的函数显示由于朗道能级交叉的周期性振荡。我们还考察了温度和极化度对微分电导和TMR的影响。
2009-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cross-plane enhanced thermoelectricity and phonon suppression in graphene/MoS2 van der Waals heterostructures
原始的二维材料的热电优值被预测为显着小于单位，使它们作为热电材料没有竞争力。在这里，我们阐明了一种新的策略，通过创建两种不同材料的多层纳米带，并允许热和电流垂直于它们的平面流动，克服了这一限制。为了证明热电效率ZT的这种增强，我们分析了夹在两个石墨烯单层之间的单层二硫化钼（MoS 2）的热电性能，并证明了与原始母体材料相比，交叉平面（CP）ZT显著增强。对于MoS 2的母体单层，我们发现ZT可以高达约0.3，而单层石墨烯具有可忽略不计的小ZT。相比之下，对于石墨烯/MoS 2/石墨烯异质结构，我们发现CP ZT可以大到2.8。对这种增强的一个贡献是与母体材料相比，范德华异质结构的热导率降低，这是由MoS 2/石墨烯界面处的边界散射的组合引起的，该边界散射抑制了声子传输和单层MoS 2的较低德拜频率，该德拜频率从单层石墨烯过滤声子。第二个贡献是在纳米带的边缘处与钼原子相关联的电导和塞贝克系数的增加。
2016-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Four-terminal voltage fluctuations in disordered graphene nanoribbons: Anderson and anomalous localization effects
本文研究了四端构型下无序石墨烯纳米带的电压涨落，发现其随探针间距振荡并取决于耦合强度，且锯齿型和扶手椅型纳米带在Fermi energy附近分别表现出Anderson localization和反常局域化，导致两者电压统计特性不同。
2024-11-13 cond-mat.mes-hall
Exploiting negative differential resistance in monolayer graphene FETs for high voltage gains
通过自洽量子输运模拟，我们评估了单层石墨烯FET在负输出差分电阻偏置区的RF性能。我们表明，与准饱和区相比，可以获得大于10的电压增益，但代价是最大振荡频率降低约1.5- 3倍，并且需要仔细的电路稳定。
2014-01-22 cond-mat.mes-hall
Strong suppression of weak (anti)localization in graphene
低场磁阻普遍存在于低维金属系统中，具有高电阻率，并且被很好地理解为由于自相交扩散轨道上的量子干涉而产生。我们已经发现，在石墨烯中，这种弱局部化磁阻被强烈抑制，并且在某些情况下，完全不存在。这种意外的观察归因于石墨烯片的介观波纹，其引起类似于随机磁场的失相效应。
2006-06-29 cond-mat.mes-hall
Surface plasmon polaritons on soft-boundary graphene nanoribbons and their application as voltage controlled plasmonic switches and frequency demultiplexers
石墨烯片门与脊状接地平面，创建一个软边界（SB）石墨烯纳米，被认为是。通过调整脊参数和偏压，可以在石墨烯上创建可以引导TM表面等离子体激元（SPP）的通道。发现了两种模式：基本模式和高阶模式，没有明显的截止频率，能量分布在整个通道上;边缘模式，能量集中在软边界边缘。这些模式的色散曲线，电近场图案，和电流分布的确定。由于能量集中在边缘模式的位置可以很容易地通过偏置电压和频率进行电子控制，边缘模式现象被用来提出一种新的电压控制等离子体激元开关和等离子体激元频率解复用器。
2013-09-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Hot-carrier thermal breakdown and S-type current-voltage characteristics in perforated graphene structures
本文研究由GNR桥连接的叉指GMR阵列构成的PGL，揭示载流子加热与热离子发射正反馈导致的热载流子热击穿及S型I-V特性，指出其在室温开关和辐射探测器中的应用潜力。
2025-03-18 cond-mat.mes-hall
Ultra-low-voltage bilayer graphene tunnel FET
在这项工作中，我们提出了双层石墨烯隧道场效应晶体管（BG-TFET）作为一个适合与当今技术的制造和电路集成的设备。它在超低电源电压下提供高Ion/Ioff比，而不受石墨烯纳米带电路集成的禁止性光刻和图案化要求的限制。我们的调查是基于解决方案的耦合泊松和薛定谔方程在三维空间中，在非平衡格林（NEGF）形式主义的紧束缚哈密顿量。我们表明，仅几百meV的小可实现的间隙仍然足以用于有前途的TFET操作，即使对于仅0.1 V的电源电压，也提供超过10^3的大Ion/Ioff比。这种性能的关键是双层石墨烯的低量子电容，其允许在室温下获得小于20 mV/十倍的极小亚阈值摆幅S。
2009-06-06 cond-mat.mes-hall
Voltage-controlled surface plasmon-polaritons in double graphene layer structures
我们研究了双层石墨烯结构中表面等离子体激元的光谱和阻尼。结果表明，层间偏压的应用转移与带间跃迁的等离子体吸收的边缘。这种效应可用于有效的等离子体激元调制器。我们揭示了电导率的空间色散对等离子体光谱的影响，并表明它导致截止频率向更高的值移动。
2012-11-17 cond-mat.mes-hall physics.plasm-ph
Current-Voltage Characteristics of Graphane p-n Junctions
与作为无隙半导体的石墨烯相反，石墨烯烷（氢化石墨烯）是具有能隙的半导体。与二维几何形状、石墨烯的独特传输特征以及掺杂石墨烷的可能性一起，可以限定p和n区域，使得2D pn结在小的反向电流下变得可行。本文介绍了一个基本的分析，以获得这种二维pn结的电流-电压特性的石墨。正如我们所表明的，在肖克利结定律的近似下，这种pn结的I-V特性是理想的。
2009-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fabrication of graphene nanogap with crystallographically matching edges and its electron emission properties
我们展示了石墨烯纳米间隙的制造与晶体学匹配的边缘SiO2Si衬底上的泄漏。然后在高真空室中对具有几百纳米间隔的石墨烯纳米间隙进行电流-电压测量。平行的边缘有助于建立均匀的电场，并允许我们对单个石墨烯进行电子发射研究。结果表明，在低偏压下，I-V特性受空间电荷限制，而在高电压下，I-V曲线符合FN模型。我们还研究了真空电子器件的静电门效应。具有原子平行边缘的石墨烯纳米间隙可能为真空纳米电子学的基础和应用研究开辟机会。
2009-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-voltage (I-V) characteristics of armchair graphene nanoribbons under uniaxial strain
采用第一性原理量子输运计算方法研究了扶手椅型石墨烯纳米带在局部单轴拉伸下的电流-电压特性。结果表明，对于一个给定的偏置电压值，产生的电流强烈地依赖于所施加的张力。所观察到的趋势被解释的纳米带的带隙的变化，由于施加的单轴张力的装置。在塑性形变过程中，石墨烯片的不可逆结构变化和碳单原子链的衍生可以通过双探针输运测量来监测。
2010-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermoelectric spin voltage in graphene
近年来，在铁磁体中发现了新的自旋相关热效应，激发了人们对自旋热电子学的兴趣，这是一个利用自旋和热流之间相互作用的领域。其中最有趣的现象是自旋塞贝克效应，其中热梯度引起通过逆自旋霍尔效应检测到的自旋电流。非磁性材料如石墨烯也与自旋热电子学相关，这要归功于有效的自旋输运、能量依赖的载流子迁移率和独特的态密度。在这里，我们提出并证明，在石墨烯横向自旋阀中的载流子热梯度可以导致石墨烯电荷中性点附近的自旋电压的大幅增加。这种增加是由热电自旋电压引起的，热电自旋电压类似于热电偶中的电压，并且可以通过由所施加的电流产生的热载流子的存在来增强。这些结果可能被证明是至关重要的驱动石墨烯自旋电子器件，特别是，以维持纯自旋信号与热梯度和调整远程自旋积累通过改变自旋注入偏置。
2018-04-25 cond-mat.mes-hall
Current-voltage characteristics of a graphene nanoribbon field-effect transistor
我们提出了一个分析器件模型的场效应晶体管的基础上的异质结构，其中包括一个阵列的纳米带之间的高导电基板（背栅）和控制源极-漏极电流的顶栅包覆。石墨烯纳米晶体管场效应晶体管（GNR-FET）的模型方程在弱非局域近似下包含泊松方程。使用这个模型，我们发现明确的解析公式的空间分布的电势沿沟道和GNR-FET的电流-电压特性（源极-漏极电流的依赖关系上的漏极电压，以及背栅和顶栅电压）为不同的几何参数的设备。结果表明，顶栅的缩短可以导致GNR-FET的电流-电压特性的实质性修改。
2008-01-10 cond-mat.mes-hall
