Moire miniband features in the angle-resolved photoemission spectra of graphene/hBN heterostructures
我们确定的角度分辨光电子能谱(ARPES)所产生的周期性图案特征的石墨烯异质结构与六方氮化硼(hBN)的功能。为此,我们为先前用于描述石墨烯/hBN系统中的莫尔超晶格的五个微观模型建模ARPES光谱和强度图。我们表明,这些功能的详细分析,可以用来牵制石墨烯和hBN之间的相互作用的微观机制。我们还分析了如何在石墨烯或光发射电子散射的hBN的存在下的莫尔周期性应变可以区分的迷你带的形成。
2016-02-10 cond-mat.mes-hall
Magnetic miniband and magnetotransport property of a graphene superlattice
计算了石墨烯片在一维余弦势和磁场作用下的本征能和电导率。随着磁场的增加,这种石墨烯超晶格呈现出三种不同的磁性微带结构。它们分别是三重简并朗道能级谱、有限色散的非简并微带和与原始石墨烯相同的朗道能级谱。磁长度与势函数周期的比值是决定超晶格电子结构的特征量。对应于这些不同的电子结构,对角电导率在弱和中等磁场的情况下呈现非常强的各向异性。但主要的磁输运取向从超晶格的横向转变为纵向。更有趣的是,在弱磁场的情况下,超晶格表现出半整数量子霍尔效应,但在霍尔平台之间有很大的跳跃。因此,它不同于原始石墨烯。
2010-04-04 cond-mat.mes-hall
Ballistic miniband conduction in a graphene superlattice
人工晶格的合理设计产生了简单固体中无法实现的效果,多层半导体的垂直超晶格已经用于光学传感器和发射器。制造横向超晶格仍然是一个更大的挑战,在石墨烯和六方晶体(如氮化硼(h-BN))的范德华异质结构中使用莫尔图案提供了新的机会。迄今为止的实验已经阐明了高度对齐的石墨烯/h-BN异质结构的新颖电子结构,其中电子分散体中的能带边缘和鞍点可以通过静电门控到达。在这里,我们调查的动态莫尔的电子的微带横向电子聚焦,测量磁场中相邻的局部接触之间的弹道输运。在低温下,我们观察到的焦散线跳跃轨道延伸超过数百个超晶格周期,连续的迷你带的回旋革命的逆转,和附近的范霍夫奇点回旋运动的故障。在高温下,我们研究了非弹性散射对电子聚焦的抑制。
2016-03-03 cond-mat.mes-hall
On the Dispersion Relation of Magnetoplasmons in a Planar Graphene-Based Superlattice
在无规相位近似的框架下,推导了石墨烯无隙和有隙调制周期性交替的平面超晶格中磁等离子体的色散关系。除了考虑了虚微带内跃迁对极化算符的贡献外,还考虑了虚电子微带和虚空穴微带之间的跃迁对极化算符的贡献.
2016-09-02 cond-mat.mes-hall
Minibands in twisted bilayer graphene probed by magnetic focusing
磁场迫使从窄接触注入的弹道电子沿着跳跃的轨道移动并形成焦散线。这导致在附近的电压探针处出现明显的电阻峰值,因为电子被有效地聚焦在它们内部,这种现象被称为磁聚焦。这不仅可用于演示弹道输运,而且可用于研究金属的电子结构。在这里,我们使用磁聚焦来探测扭曲2度的石墨烯双层中的窄带。他们的迷你带被发现,以支持远程弹道输运限制在低温下的固有电子-电子散射。层之间的电压偏置导致强烈的谷分裂,并允许选择性聚焦不同的谷,这是感兴趣的使用这种自由度在频繁讨论的谷电子。
2020-01-20 cond-mat.mes-hall
Probing miniband structure and Hofstadter butterfly in gated graphene superlattices via magnetotransport
本研究通过量子输运建模,在门控石墨烯超晶格中探测微能带结构,并验证横向磁聚焦技术与Hofstadter蝴蝶光谱的适用性。
2023-09-10 cond-mat.mes-hall
High-order minibands and interband Landau level reconstruction in graphene moire superlattice
狄拉克费米子在石墨烯中通过长周期周期势的传播将导致带折叠以及一系列克隆狄拉克点(DP)的出现。在高度对齐的石墨烯/六方氮化硼(G/hBN)异质结构中,两个原子晶体之间的晶格失配产生了一种独特的周期性结构,称为莫尔超晶格。特别感兴趣的是与石墨烯的重构能带结构相关的涌现现象,例如Hofstadter蝴蝶,拓扑电流,依赖于门的赝自旋混合和弹道能带传导。然而,到目前为止,大多数研究都局限于低阶的迷你带,例如从电荷中性计数的第一和第二迷你带,因此重建的高阶迷你带光谱的基本性质仍然在很大程度上未知。在这里,我们报告探测精确排列的石墨烯莫尔超晶格的高阶能带的传输光谱。使用双静电门控,可以到达这些高阶迷你带的边缘,即第三和第四迷你带。有趣的是,我们已经观察到带间朗道能级(LL)交叉诱导间隙关闭的多带磁输运制度,这起源于第二和第三小带之间的带重叠。正如所观察到的高阶迷你带和LL重建定性匹配我们的模拟结果。我们的研究结果突出了微带在运输中的协同效应,从而为石墨烯电子器件提供了新的机会。
2020-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Cyclotron Motion in Graphene Superlattice Cavities
我们认为石墨烯超晶格微带费米子探测磁输运实验中的电子干涉。通过对观测到的Fabry-Pérot干涉图样和相应的量子输运模拟进行解码,我们发现来自超晶格微带的狄拉克准粒子不经历常规的回旋运动,而是遵循更微妙的轨迹。特别地,在低磁场下的动力学的特征在于特殊的、直的轨迹段。我们的研究结果提供了新的见解超晶格微带费米子,并开辟了新的可能性,在电子光学实验中使用周期性电位。
2020-06-26 cond-mat.mes-hall
Brown-Zak and Weiss oscillations in a gate-tunable graphene superlattice: A unified picture of miniband conductivity
University of Regensburg(雷根斯堡大学);I. Institute of Theoretical Physics, University of Hamburg(汉堡大学第一理论物理研究所);Research Center for Functional Materials, National Institute for Materials Science(国家材料科学研究所功能材料研究中心);International Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science(国家材料科学研究所国际材料纳米结构中心)
本研究通过实验观测石墨烯超晶格中带导电性振荡,揭示布朗-扎克与魏斯振荡的统一机制,实现理论与实验的深入匹配。
2021-06-21 cond-mat.mes-hall
Moire superlattice effects in graphene/boron-nitride van der Waals heterostructures
石墨烯和六方氮化硼的范德华异质结构的特征在于石墨烯的狄拉克电子的莫尔超晶格。在这里,我们回顾了这种超晶格所产生的影响,包括一个特定的迷你带结构,具有间隙和二级狄拉克点,和分形谱的磁迷你带被称为霍夫施塔特的蝴蝶。
2014-11-05 cond-mat.mes-hall
Visualization of the flat electronic band in twisted bilayer graphene near the magic angle twist
理论上,如果双层石墨烯以称为魔角的特定扭曲角堆叠,则双层石墨烯具有平坦色散的莫尔迷你带。最近,这种扭曲的双层石墨烯(tBLG)与第一魔角扭曲被报道表现出相关的绝缘状态和超导性,其中在系统中的平坦的迷你带的存在被认为是必不可少的,这些有序相的出现在输运测量。在tBLG的Tunneling光谱和电子压缩性测量揭示了一个范霍夫奇点,这是一致的存在下,平坦的迷你带。然而,在tBLG中的这种莫尔迷你带的动量空间中的平坦色散的直接观察仍然是难以捉摸的。在这里,我们报告了通过使用具有纳米级分辨率的角度分辨光电子能谱(nanoARPES)对平坦莫尔迷你带的可视化。nanoARPES的高空间分辨率使得能够测量tBLG的局部电子结构。我们清楚地证明了在室温下,在接近魔角的tBLG的电荷中性附近存在平坦的莫尔带。
2019-12-02 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
Heterostructure bilayer graphene-hBN: Interplay between misalignment, interlayer asymmetry, and trigonal warping
我们研究了石墨烯层上六方BN衬底诱导的莫尔条纹与Bernal堆积双层石墨烯(BLG)层间耦合相互作用产生的超晶格迷你带。我们比较了BLG中的莫尔条纹能带特征,其中它们受到BLG-hBN异质结构的层间不对称性和Bernal堆叠双层中电子的三角翘曲特性的影响,这些特征在单层石墨烯中发现。
2013-08-22 cond-mat.mes-hall
Infrared Spectroscopy for Diagnosing Superlattice Minibands in Magic-angle Twisted Bilayer Graphene
该研究结合红外光谱与量子输运,测量魔角 TBG 在 10–700 meV 范围内的带间跃迁,揭示超晶格微带随扭转角的演化及晶格弛豫导致的魔角偏移。
2024-04-08 cond-mat.mes-hall
Flat and Topological Floquet Minibands from Patterned Light in Untwisted Bilayer Graphene
Quaid-i-Azam University(奎德·阿扎姆大学);Interdisciplinary Research Center (IRC) for Advanced Quantum Computing , KFUPM(先进量子计算跨学科研究中心)
研究提出用光印刻超晶格的替代方法,在未扭转双层石墨烯中产生平带与拓扑弗洛凯微带,该超晶格周期易调控,为构建相关相提供灵活平台。
2026-08-25 cond-mat.mes-hall
From laterally modulated two-dimensional electron gas towards artificial graphene
在GaAs/Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As异质结构中用刻蚀的六方超晶格测量了回旋共振的远红外透射。观察到共振位置对磁场的非线性依赖性以及其分裂成几种模式。我们的解释,微扰计算的基础上,描述了所观察到的现象作为一个弱的影响的横向潜力的二维电子气。使用这种方法,我们发现了横向图案化的参数之间的相关性和所产生的有效电位,从而获得有关如何调整的电子能带结构的见解。使用简化模型计算了迷你带色散,并使我们能够制定四个基本标准,这些标准必须满足才能在此类系统中达到石墨烯类物理学。
2011-12-16 cond-mat.mes-hall
Open-orbit induced low field extremely large magnetoresistance in graphene/h-BN superlattices
研究提出基于零场费米等高线的半经典方法并结合量子模拟,揭示石墨烯/h-BN moiré超晶格中开放轨道导致的室温低场XMR及相关输运异常。
2023-12-12 cond-mat.mes-hall
Substrate-induced topological minibands in graphene
蜂窝晶格为在(Meta)材料中实现电子、光子或声子拓扑带的许多想法奠定了基础。通过能带工程在石墨烯中操纵狄拉克电子的新机会来自于由诸如六方氮化硼的衬底诱导的超晶格势。利用弱衬底势的一般形式所规定的对称性,我们解析推导出的超结构,包括一个特征1.5狄拉克锥来自三带交叉在布里渊区边缘的低能量迷你带。假设一个大的超原胞,我们专注于一个单一的狄拉克锥(或谷),并找到所有可能的安排的低能电子和空穴带在一个完整的六维参数空间。我们确定了各种对称平面在参数空间诱导间隙关闭,并找到托管拓扑minibands,也包括复杂的带交叉,产生一个谷陈数大于一个部门。我们的地图提供了一个起点,系统设计的拓扑带基板工程。
2019-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Effects of localized trap-states and corrugation on charge transport in graphene nanoribbons
我们研究了在声诱导纵向表面声波(SAW)势作用下,电子陷阱对石墨烯纳米带绝热电荷输运的影响。由于弱的纵向SAW感应电势以及强的横向约束的纳米取向,形成了滑动隧道耦合量子点的minibandsof,使得通过改变化学势以通过minigaps,可以获得量子化的绝热电荷输运。我们分析的方式,可能是封闭的微型间隙,从而破坏了电流量子化的可能性,在纳米。我们提出的数值计算显示的影响,由于电子陷阱,导致本地化的陷阱能级内的minigaps。此外,为了进行比较,我们给出了在没有SAW的情况下波纹纳米带的迷你带的结果。
2012-12-20 cond-mat.mes-hall
Unveiling the Miniband Structure of Graphene Moiré Superlattices via Gate-dependent Terahertz Photocurrent Spectroscopy
本文提出栅极依赖太赫兹光电流谱技术,探测石墨烯莫尔超晶格微带结构中的避免带交叉和微小能隙,并揭示非共振增强响应与体光电流机制,为低噪声太赫兹探测提供新平台。
2025-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cloning of Zero Modes in One-Dimensional Graphene Superlattices
十年前,一维(1D)石墨烯超晶格被预测会表现出零能量模式,但实验证明仍然缺失。受最近一项可能揭示这一点的实验的启发,我们在这里对1D石墨烯超晶格进行量子输运模拟,考虑静电模拟的电势分布尽可能真实。结合对相应的能带结构的分析,我们发现一维超晶格势产生的零模可以进一步克隆到更高的能量,这也可以通过调节平均密度来实现。我们的多端横向磁聚焦模拟进一步揭示了一维石墨烯超晶格的调制可控弹道微带输运。在这项工作的最后,提出了一个简单的想法,用于创建一个完美的对称周期性的潜力与强调制,产生良好的对齐零模式高达6在一个合理的门强度。
2019-12-31 cond-mat.mes-hall
Zero-energy modes and valley asymmetry in the Hofstadter spectrum of bilayer graphene van der Waals heterostructures with hBN
我们调查的双层石墨烯(BLG)和六方氮化硼(hBN)组成的异质结构的磁性微带的数值对角化的两个带的哈密顿量,描述在存在的莫尔电位的BLG中的电子。由于莫尔势的反转对称性破缺特性,谱的谷对称性被破缺,但尽管如此,BLG中的零能量朗道能级仍然存在,尽管简并度降低。此外,我们推导出有效的模型的低能量功能的磁迷你带,并证明了二次狄拉克点的外观在价带,我们证实了数值模拟。然后,我们分析了在载流子密度和磁场变化的情况下,分形能谱中的单粒子隙如何产生一系列不可压缩态。
2016-03-07 cond-mat.mes-hall
Enhanced topological protection in planar quasi-one-dimensional channels with periodically-modulated width
我们研究了一维(1D)和准一维周期性结构作为可能的平台出现的马约拉纳束缚态,增强了对无序和系统不均匀性的鲁棒性。首先,使用一个简单的一维模型,我们解析地推导出有效的参数表征所产生的周期势的迷你带。我们发现,足够强的周期性电位,更高的能量的迷你带托管马约拉纳束缚态有显着的优势相比,他们的同行在统一的系统,包括增加拓扑间隙,增强对无序的鲁棒性,并扩大参数空间区域与拓扑超导性的存在相一致。我们确定的问题工程足够强大的周期性潜力作为一个关键的路障,实现高效的周期性1D结构。为了解决这一挑战,我们提出了一个有效的实施周期性电位的基础上实现的准一维通道在2D半导体异质结构接近耦合到超导体带的周期性调制的宽度。我们的调制通道设备的数值研究显示出良好的协议与简单的1D模型,揭示了一个拓扑相图,是相当不敏感的限制潜在的细节与屏蔽的超导体,并表明,工程图案化的2D结构是一个强大的和通用的方法来实现强大的马约拉纳束缚态。
2020-02-17 cond-mat.mes-hall
Direct view of gate-tunable miniband dispersion in graphene superlattices near the magic twist angle
通过微聚焦角分辨光电子能谱原位观测扭曲双层石墨烯与扭曲双双层石墨烯的填充依赖低能带,揭示二者截然不同的色散行为,确立电场可调性并支撑理论理解。
2024-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low Bias Negative Differential Resistance in Graphene Nanoribbon Superlattices
我们理论上研究了半导体扶手椅型石墨烯纳米晶(aGNR)超晶格(5 ~ 20个势垒)在低偏压(V_SD < 500 mV)下的弹道输运负微分电阻(NDR)。我们结合石墨烯的狄拉克哈密顿量与Landauer-Büttiker形式来计算通过系统的电流I_SD。我们发现发生负折射的三种不同的输运区域:(i)宽层的“经典”区域,通过该区域,跨带隙的输运被强烈抑制,由于不同层的带隙交叉,导致几乎为1的交替区域和作为V_SD的函数的零传输概率;(ii)由超晶格能带传导主导的量子区,随着V_SD的增加,能带态的错位引起电流抑制;和(iii)一个Wannier-Stark阶梯制度与电流峰值发生在交叉点的Wannier-Stark梯级从不同的阶梯。我们观察到NDR在电压偏置低至10 mV,具有高电流密度,使aGNR超晶格有吸引力的器件应用。
2011-11-10 cond-mat.mes-hall
Efficient prediction of superlattice and anomalous miniband topology from quantum geometry
本文提出一种结合简并微扰理论与对称性指标的高效方法,从量子几何出发预测超晶格及反常微能带的拓扑性质,并微观解释了菱面体石墨烯多层膜中的量子反常霍尔绝缘体。
2024-11-13 cond-mat.mes-hall
Proximity effects in Graphene and Ferromagnetic CrBr3 van der Waals Heterostructure
我们报告的第一性原理计算的磁性邻近效应在范德华异质结构形成的石墨烯单层诱导其与二维(2D)铁磁体(三溴化铬,CrBr 3)的相互作用。我们观察到,由自旋相关的层间耦合所产生的磁邻近效应敏感地依赖于层间电子构型。邻近效应导致石墨烯轨道的自旋极化高达63.6%,以及异质结构中约73.4 meV的能带分裂带隙和8%的磁矩增强(3.47 $μ$ B/cell)。费米能级在狄拉克锥中的位置被示出强烈地依赖于石墨烯-CrBr 3层间分离3.77埃。因此,我们还表明,垂直的电场可以用来控制的迷你带自旋分裂和透射谱。此外,由于两种不同成分的存在而产生的界面极化效应通过异质层中的静电屏蔽增强了导电性。这些发现指向潜在的纳米器件,其中电场驱动的磁邻近效应可以导致独特的自旋可控性和可能的自旋门控工程。
2019-09-24 cond-mat.mes-hall
Plasmons in a Planar Graphene Superlattice
研究了平面石墨烯超晶格中的等离子体激元集体激发,该超晶格由周期性交替的无间隙石墨烯及其带隙改性区域形成。的等离子体激元色散定律确定为准一维的情况下(费米能级位于minigap内)和准二维的情况下(费米能级位于miniband内)。还考虑了等离子体激元激发时调制电磁辐射的吸收问题。
2016-04-30 cond-mat.mes-hall
Stoner ferromagnetism in low-angle twisted bilayer graphene at three-quarters filling
本文通过紧束缚模型与Hubbard平均场结合实空间递推方法,研究了小角度扭曲双层石墨烯在3/4填充下的磁性,发现Stoner机制在AA堆叠区诱导出与实验一致的铁磁极化。
2025-01-16 cond-mat.mes-hall
Long-range ballistic transport of Brown-Zak fermions in graphene superlattices
在量子化磁场时,石墨烯超晶格表现出复杂的分形谱,通常被称为霍夫斯塔德蝴蝶。它可以被看作是朗道能级的集合,这些朗道能级是由布朗-扎克微带的量子化产生的,这些量子化在每个超晶格晶胞的磁通量量子的有理($p/q$)分数处重现。在这里,我们表明,在石墨烯-氮化硼超晶格,布朗-扎克费米子可以表现出超过10 $^6$ cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$和平均自由程超过几个微米的迁移率。我们的设备的卓越品质使我们能够表明,布朗-扎克迷你带是$4q$倍简并和所有的简并(自旋,谷和迷你谷)可以解除交换相互作用低于1 K。我们还发现,在$1/q$分数的电探针放置在几微米远的弯曲阻力为负。后一个观察突出了布朗-扎克费米子是布洛赫准粒子在高场中沿着直线轨道传播的事实,就像零场中的电子一样。
2020-10-06 cond-mat.mes-hall
Band-gap engineering and ballistic transport in corrugated graphene nanoribbons
我们在紧束缚$p$轨道模型的框架下计算了周期性波纹石墨烯纳米带的能带结构和电导。我们认为波纹结构的基础上,主机带扶手椅和锯齿形边缘和三种不同类型的波纹(扶手椅边缘,锯齿形边缘以及一个矩形的波纹)。我们证明,扶手椅主机带,根据不同类型的电子束,带隙或低速迷你带附近的电荷中性点出现。对于更高的能量,允许的布洛赫状态带变得由小阻带分开。相比之下,对于具有Z字形主机的波纹带,波纹既不引入带隙也不引入阻带(除了矩形波纹的情况)。根据有限波纹带的能带结构,分析了有限波纹带的电导。对于一个足够大的波纹数的电导如下相应的传播布洛赫状态的数量,并显示出明显的振荡,由于在波纹段的法布里-珀罗干涉。最后,我们证明了边缘无序强烈影响波纹带的电导。我们的研究结果表明,观察在波纹带中形成的迷你带将需要干净的,边缘无序的自由样品,特别是对于扶手椅主晶格的情况下。
2009-06-15 cond-mat.mes-hall
Chirally pinned flat bands, helical minibands, and bias-controlled topology of Jackiw-Rebbi states in a periodically modulated Dirac mass texture
Guangdong Basic Research Center of Excellence for Structure and Fundamental Interactions of Matter, Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Engineering and Quantum Materials, School of Physics, South China Normal University(华南师范大学物理学院);Guangdong-Hong Kong Joint Laboratory of Quantum Matter, Frontier Research Institute for Physics, South China Normal University(华南师范大学前沿物理研究院)
本文提出一种周期调制狄拉克质量纹理的正方晶格模型,结合平带与拓扑束缚态特性,分析其手征钉扎平带、螺旋微带及偏压控制拓扑,给出带宽特性并提出实验实现方案。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Surface Plasmon Polaritons in Planar Graphene Superlattices
研究了一维周期性带隙调制的平面石墨烯超晶格中的表面等离子激元。利用运动方程方法,在费米能级位于其中一个小间隙内和费米能级位于其中一个小带内的两种情况下,发现了小带间对系统电导率的贡献.结果表明,在这些情况下,系统的光学电导率变化显着。在系统中的表面等离子体激元的光谱不同。
2020-05-05 cond-mat.mes-hall
High-Quality BN-Graphene-BN Nanoribbon Capacitors Modulated by Graphene Side-gate Electrodes
实验上实现了高质量的BN-Graphene-BN纳米电容器。石墨烯的电子性质可以通过双侧栅进行显著的调节。调制效应非常明显,并且遵循数值模拟的金属电极行为,而没有观察到理论预测的负量子电容,可能是由于高估或削弱了石墨烯纳米颗粒和侧栅电极之间的相互作用。
2014-10-31 cond-mat.mes-hall
Miniband Generation by Surface Acoustic Waves
School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University(特拉维夫大学物理与天文学学院)
本文提出了一种可调谐的周期结构,通过在压电基板上发射两个斜向传播的表面声波,形成二维量子材料的声电超晶格,其周期可调且能生成窄且拓扑非平凡的能带,同时声电势幅可外部调制。
2026-02-23 cond-mat.mes-hall
Weiss oscillations in graphene with a modulated height profile
我们研究了单层石墨烯的电子输运性质与一维调制的高度轮廓所造成的,例如,由基板波动。我们表明,所产生的应变场的综合效应引起调制的标量和矢量电位,从而引起外斯振荡的磁导率。我们还发现,通过向石墨烯-衬底界面施加平行磁场,可以获得类似的效果。这些发现在石墨烯系统的物理实现的实验装置的参数进行了讨论。
2016-10-13 cond-mat.mes-hall
Electronic structure of magnetically modulated graphene
本文对磁调制石墨烯的电子结构进行了理论研究。我们考虑单层石墨烯在垂直磁场和单向弱磁调制的存在下。确定了该系统中Dirac电子的态密度和带宽。我们发现了磁外斯振荡的带宽和态密度。这些振荡是异相的,并且振幅大于电调制石墨烯中的振荡。此外,这些振荡是同相的,振幅小于磁调制的标准电子气系统。
2012-02-03 cond-mat.mes-hall
Emergent ferromagnetism near three-quarters filling in twisted bilayer graphene
当两片石墨烯以小的扭曲角堆叠时,预期所产生的平坦超晶格迷你带将强烈增强电子-电子相互作用。在这里,我们提出的证据表明,近四分之三($3/4$)填充的导电迷你带,这些增强的相互作用驱动扭曲的双层石墨烯进入铁磁状态。我们观察到紧急铁磁磁滞,与一个巨大的异常霍尔(AH)效应大$10.4\ \mathrm{kΩ}$和手征边缘状态在一个狭窄的密度范围内周围的一个明显的绝缘状态在$3/4$。令人惊讶的是,样品的磁化可以通过施加小的DC电流来反转。虽然AH电阻不是量子化的,耗散是显着的,我们认为,该系统是一个初期的陈氏绝缘体。
2019-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum pumping with adiabatically modulated barriers in graphene
研究了两个振荡的异相栅势调制的石墨烯中的绝热量子抽运特性。的角度和能量的依赖性的泵浦电流。当高势垒比低势垒具有更强的透明性时,泵浦电流的方向可以反转,这是克莱因悖论的结果。泵浦过程的基本物理被照亮。
2009-08-03 cond-mat.mes-hall
Weiss oscillations in the electronic structure of modulated graphene
我们提出了一个在垂直磁场存在下的调制石墨烯的电子结构的理论研究。确定了该系统中Dirac电子的态密度和带宽。不寻常的外斯振荡的带宽和态密度的外观是这项工作的主要重点。
2007-09-17 cond-mat.mes-hall
Quasi-energy spectra of graphene dots under intense ac field: field anisotropy and photon dressed quantum rings
研究了石墨烯量子点在强交流磁场和静态弱磁场作用下的量子点结构。从紧束缚的角度来看,应用傅立叶-弗洛奎变换和重整化过程,我们观察到石墨烯-本质上各向异性-揭示了准态密度的场极化特征。当交流场沿扶手椅方向极化时,修饰电子结构呈现出一种突现性质:交流场诱导量子环。这是由随磁场增加而周期性调制的能带的取向依赖性形成推断的,与量子环谱的行为完全类似。
2009-03-19 cond-mat.mes-hall
Pumped shot noise in adiabatically modulated graphene-based double-barrier structures
量子抽运过程伴随着相当大的量子噪声。研究了石墨烯基双势垒结构的泵浦散粒噪声特性。基于散射方法,推导了相位相干介观导体中相位相干噪声的一般表达式。结果表明,与泊松过程相比,当直流泵浦电流改变流向时,PSN显著增强,这表明克莱因悖论的影响。
2011-07-22 cond-mat.mes-hall
Quantum transport of Dirac electrons in graphene in the presence of a spatially modulated magnetic field
我们研究了单层石墨烯片中Dirac电子在垂直磁场中的电输运性质,磁场沿一个方向周期性地弱调制.我们发现朗道能级展宽成带,其宽度随带指数和磁场的变化而振荡.我们确定了该系统的磁导率张量的$σ_{yy}$分量,结果表明:我们还解析地确定了$σ_{yy}$的渐近表达式,并将这些结果与最近电调制石墨烯和磁调制传统二维电子气(2DEG)系统的结果进行了比较,发现在本文所考虑的磁调制石墨烯系统中,与2DEG相比,$σ_{yy}$中的外斯振荡具有减小的振幅,但受温度的阻尼较小,同时它们具有比电调制石墨烯系统中更高的振幅。我们还发现,这些振荡的相位由$π$与电调制系统,而他们是在与那些在2DEG系统的相位。
2008-04-11 cond-mat.mes-hall
Thermodynamic Properties of electrically modulated monolayer Graphene
对垂直磁场B作用下的电调制单层石墨烯的热力学性质进行了理论研究,旨在确定调制诱导效应对电调制石墨烯热力学性质的影响,并将所得结果与传统的二维电子气的结果进行了比较.由于电调制而产生的一维周期势提升了朗道能级的简并度,并将它们转换成宽度随B振荡的能带。我们发现Weiss型振荡的小值的B和dHvA型振荡在较大值的值$B$。我们发现,与传统的2DEG系统相比,在石墨烯中,调制诱导的热力学性质的影响增强,阻尼较小。
2008-04-21 cond-mat.mes-hall
Substrate Modulated Graphene Quantum Dot
我们提出了一种新的方法,利用带隙石墨烯作为势垒将电子限制在无隙石墨烯中,形成良好的量子点,该方法可以在部分H钝化的氧封端的$SiO_{2}$衬底上实现。特别是,我们使用铁磁绝缘体沉积在顶部的障碍,从而引起自旋相关的能谱和输运性质。与石墨烯中蚀刻量子点的复杂性相比,这里建议的设置是实际应用的有希望的候选者。
2009-10-25 cond-mat.mes-hall
Sinusoidally-Modulated Graphene Leaky-Wave Antenna for Electronic Beamscanning at THz
本文提出了一种正弦调制的石墨烯漏波天线的概念,分析和设计,具有波束扫描能力,在一个固定的频率。该天线工作在太赫兹频率,由一个石墨烯片转移到背面金属化基板和一组位于其下方的多晶硅直流选通焊盘组成。为了创建一个泄漏模式,石墨烯表面电抗正弦调制通过石墨烯的场效应,通过施加足够的直流偏置电压到不同的选通焊盘。指向角和泄漏率可以通过调整施加的电压来动态控制,从而提供通用的波束扫描能力。所提出的概念和实现的性能,使用现实的材料参数计算,是非常有前途的太赫兹频率的光束扫描,并可能铺平道路,以石墨烯为基础的可重构收发器和传感器。
2014-01-20 cond-mat.mes-hall
Graphene nanoelectromechanical resonators for detection of modulated terahertz radiation
提出并分析了基于石墨烯机械浮栅场效应晶体管的调制太赫兹辐射探测器。入射辐射的太赫兹分量在石墨烯层(GLs)中诱导等离子体振荡的共振激发。GL之间的有质动力的整流分量引起顶部GL的谐振机械摆动,导致漏极电流振荡。为了估计器件的响应度,我们求解了石墨烯中控制等离子体波响应的电子和空穴的流体动力学方程,以及描述石墨烯膜振荡的方程。组合的等离子体机械共振将电流幅度提高了四个数量级。使用石墨烯作为弹性栅极和导电沟道的材料允许在宽范围内对两个谐振频率进行电压调谐。
2014-06-09 cond-mat.mes-hall
Tunable Correlated Chern Insulator and Ferromagnetism in Trilayer Graphene/Boron Nitride Moiré Superlattice
对强磁场中二维电子系统的研究首次揭示了量子霍尔(QH)效应,这是一种具有有限陈数(C)和手征边缘态的物质拓扑状态。后来,Halfman提出理论,即使在零磁场下,具有整数QH效应的Chern绝缘体也可以出现在具有复杂跳跃参数的晶格模型中。ABC-三层石墨烯/六方氮化硼(TLG/hBN)莫尔超晶格提供了一个有吸引力的平台,以探索陈氏绝缘体,因为它具有几乎平坦的莫尔能带与谷依赖的电可调陈氏数。在这里,我们报告的相关陈绝缘体的TLG/hBN云纹超晶格的实验观察。我们发现,扭转所施加的垂直电场的方向开关TLG/hBN的莫尔波的微带之间的零和有限的陈数,揭示了在磁输运行为的巨大变化。对于调谐为具有有限陈氏数的拓扑孔迷你带,我们专注于1/4填充,对应于每个莫尔晶胞一个孔。当|B| > 0.4 T时,霍尔电阻在h/2 e ~ 2(即C = 2)处被很好地量化。相关的陈氏绝缘体是铁磁性的,表现出显着的磁滞和一个大的异常霍尔信号在零磁场。我们在零磁场下发现C = 2的陈氏绝缘体,这将为在近乎平坦且拓扑非平凡的莫尔迷你带中发现新的相关拓扑态(可能具有新的拓扑激发)提供令人兴奋的机会。
2019-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Band Structures of Symmetrical Graphene Superlattice with Cells of three Regions
研究了三区对称石墨烯超晶格中无质量狄拉克费米子的电子能带结构。利用传输矩阵方法,我们明确地确定了色散关系的不同的物理参数。我们数值分析了这种关系,并表明存在三个区域:束缚态,非束缚态和禁戒态。在能带结构的中心区域,我们确定并列举了垂直狄拉克点、开口能隙和附加狄拉克点。最后,我们考察了势能对能带的影响,群速度的各向异性以及狄拉克点附近的能带轮廓。我们还讨论了垂直Dirac点附近的带隙边和截止区的演化。
2017-12-12 cond-mat.mes-hall
Mapping of strained graphene into one-dimensional Hamiltonians: quasicrystals and modulated crystals
通过将紧束缚哈密顿量精确映射到一维调制链中,得到了任意单轴应变场下石墨烯的电子性质.对于周期性调制,系统表现出丰富的行为,包括准晶和调制晶体具有复杂的光谱,费米能隙和有趣的本地化特性。这些特征可以用势的无公度或公度性质来解释,在前一种情况下,这导致了倒易空间的密集填充。因此,通常的微扰理论方法在某些情况下会失效,这一点可以通过分析将模型解耦为二聚体的特殊动量来证明。
2014-06-01 cond-mat.mes-hall
Weiss oscillations in the magnetoconductivity of modulated graphene bilayer
我们提出了一个双层石墨烯的磁导率外斯振荡的理论研究。研究了双层石墨烯在垂直磁场和单向弱电调制作用下的磁导率张量的$σ_{yy}$分量,证明了该体系具有Weiss振荡.我们发现,Weiss振荡的双层石墨烯的磁导率的增强和更强大的温度相比,在传统的二维电子气系统,而他们是不那么强大的温度相比,单层石墨烯。此外,我们还发现了由于石墨烯中准粒子的手性性质,$π$和$2π$在磁导振荡中与单层石墨烯和传统2DEG系统相比的相位差.
2008-04-29 cond-mat.mes-hall
Terahertz modulated optical sideband generation in graphene
石墨烯的光学非线性响应的探索主要依赖于超短时域测量。在这里,我们提出了一种替代技术,该技术使用频率调制的连续波前光场,从而探测石墨烯的稳态非线性响应。我们预测频率边带产生的反射场,起源于相干电子动力学的光激发载流子。用于最佳边带产生的输入强度的相应阈值提供了石墨烯中三阶光学非线性的直接测量。我们的配方产生的边带强度的解析形式,是适用于通用的两个波段的系统,并提出了一系列的应用,包括使用非线性相移和生成频率梳的频率边带的切换。
2019-03-04 cond-mat.mes-hall
Ultra-small-angle graphene twistronics with monolayer spacers: From interlayer hybridisation and moiré effects to high-temperature magnetotransport oscillations
University of Manchester(曼彻斯特大学);National Graphene Institute, University of Manchester(国家石墨烯研究所,曼彻斯特大学);City University of Hong Kong(香港城市大学);National University of Singapore(新加坡国立大学);Institute for Functional Intelligent Materials, National University of Singapore(功能智能材料研究所,新加坡国立大学)
本研究预测了带单层hBN间隔层的超小角度扭转石墨烯多层膜中的光谱和量子输运效应,揭示了层间杂化引起的1/B周期高温磁阻振荡。
2026-10-07 cond-mat.mes-hall
Obstruction and Interference in Low Energy Models for Twisted Bilayer Graphene
具有大周期莫尔超晶格的扭曲双层石墨烯(TBLG)的电子带断裂形成窄的Bloch能带,这些能带通过禁带与远色散带在光谱上隔离。当这些间隙足够大时,人们可以研究正确地表示迷你带内的动力学的带投影哈密顿量。这不可避免地引入了由投影的假定形式引起的非平凡的几何约束。在这里,我们表明,这种选择有一个深刻的后果,在一个低能量的实验可观察到的签名,因此可以用来严格限制适当的低能量理论的分析形式。我们发现,这可以通过仔细分析布洛赫波的背散射所产生的电子密度从一个杂质势本地化的莫尔超晶格尺度上完成。我们提供了数值估计的效果,可以指导实验工作,以明确区分竞争模型的低能量能带结构。
2020-02-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci