Giant ultra-broadband photoconductivity in twisted graphene heterostructures
针对传统碲镉汞光电探测器工作波段窄的问题，本研究在扭曲双层石墨烯异质结构中实现2-100微米超宽带巨型光电导，内量子效率约40%、速度100kHz，为CMOS兼容的三维可扩展石墨烯光电探测器提供新方案。
2023-09-04 cond-mat.mes-hall
Carrier Heating and Negative Photoconductivity in Graphene
利用超快太赫兹技术研究了石墨烯的负光电导特性。采用红外透射法测定了p型CVD石墨烯样品的费米能级、载流子密度和迁移率。使用可调谐中红外泵浦的时间分辨太赫兹光电导测量在0.35eV到1.55eV之间的光子能量下探测这些样品，大约是样品费米能量的一半到三倍。虽然带间光跃迁在石墨烯被阻止的泵浦光子能量小于费米能量的两倍，我们观察到负光电导在所有的泵浦光子能量的调查，表明带间激发是不需要观察到这种效果。我们的研究结果是一致的热化自由载流子的人口，电子-声子散射冷却，但不一致的负光电导模型的基础上人口反转。
2014-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of Defects on Photoconductivity and Photocatalytic Activity of Nitrogen-Doped Titania
采用X波段EPR谱、光电导和透射电子显微镜对溶胶-凝胶法制备的掺氮钛白（$0.2 \leq N \leq 1.0~wt\%$）样品进行了研究。在N-TiO_2中观察到了$N\bullet$和$NO\bullet$顺磁缺陷，并计算了它们的浓度和自旋哈密顿参数。在可见光下，与未掺杂的二氧化钛相比，在N-TiO 2中发现自由载流子的产生速率和载流子的速率都增加。讨论了自由基密度与光电导和电导率数据的相关性。
2017-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Real-time measurement of laser induced photoconductivity in sol-gel derived Al doped ZnO thin films
本文研究了Al掺杂浓度为0、3、6和12 at. %的Al浓度通过溶胶-凝胶法在玻璃基板上制备。将沉积的膜在空气中在300、350、400、450和500 °C的不同温度下退火1小时。X射线衍射（XRD）显示高于400 °C退火的膜的纤锌矿晶体结构。随后用准分子（KrF，λ=248 nm）激光束照射薄膜。利用XRD、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和紫外-可见分光光度计研究了薄膜的晶体结构、表面形貌和光学性能的变化。激光辐照过程中电导率的实时测量显示出瞬态或持续的光电导效应。研究了激光能量对光电导的影响。基于所观察到的光致发光（PL）和X射线光电子能谱学（XPS），描述了所观察到的光电导效应。
2014-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Subwavelength THz imaging of graphene photoconductivity
使用空间结构的光泵浦脉冲与太赫兹探测脉冲，我们能够确定超快太赫兹光电导的空间变化与亚波长分辨率（75 $μm \approx λ/5$在0.8太赫兹）在平面石墨烯样品。我们将我们的结果与拉曼光谱进行比较，并将两种测量之间的空间不均匀性的存在关联起来。我们发现一个很强的相关性与电子密度的不均匀性。这证明了在CVD生长和光电导器件制造过程中消除掺杂密度不均匀性的重要性。
2016-10-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Non-linear photoconductivity of strongly driven graphene
本文研究了强红外辐射下石墨烯的非线性直流光电导，区分了直流或交流场主导的两种区域，并通过朗道-齐纳淬灭和弗洛凯图像解释，给出了与模拟吻合的解析结果。
2025-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Extreme sensitivity of graphene photoconductivity to environmental gases
石墨烯是一层共价键合的碳原子，8年前才被发现，但已经引起了广泛的研究和商业兴趣。最初的研究集中在其显著的电子性质，如无质量狄拉克费米子和半整数量子霍尔效应的观察。现在石墨烯正在触摸屏显示器中找到应用，作为高频晶体管和石墨烯集成电路的通道。在太赫兹频率电子学中使用石墨烯的独特性质的潜力特别令人兴奋;然而，探索石墨烯的太赫兹频率响应的初步实验才刚刚出现。在这里，我们表明，石墨烯在太赫兹频率下的光电导性被大气气体（如氮气和氧气）的吸附所显著改变。此外，我们观察到太赫兹受激发射的签名从气体吸附的石墨烯。我们的研究结果强调了环境条件对高速石墨烯基器件设计和制造的重要性。
2012-12-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Negative photoconductivity and hot-carrier bolometric detection of terahertz radiation in graphene-phosphorene hybrid structures
研究了太赫兹辐射对石墨烯（G）-磷（P）混合结构电导率的影响，提出并评价了基于GP沟道的GP-横向二极管（GP-LD）和GP-场效应晶体管（GP-FET）的热载流子非制冷测辐射热光电探测器。GP-LD和GP-FET光电探测器的操作与由于带内跃迁而在G层中吸收的入射辐射引起的载流子加热相关联。载流子加热导致载流子的显著部分迁移到P层中。由于P层中载流子的迁移率相对较低，它们的主要作用与载流子散射的显著增强相关联。GP-FET测辐射热光电探测器的特性由栅极电压有效地控制。GP沟道的强负导电性可以提供与仅具有G沟道的测辐射热计相比高得多的THz热载流子GP-LD和GP-FET测辐射热光电探测器的响应度。
2018-08-28 cond-mat.mes-hall
Terahertz photoconductivity in bilayer graphene transistors: evidence for tunneling at gate-induced junctions
新型材料的光电导性是设计光电探测器、光调制器和光开关的关键特性。尽管大多数新型二维材料的光电导性已经在理论和实验上得到了研究，但对于大多数电子器件所必需的二维pn结来说，情况并非如此。本文研究了具有电诱导pn结的带隙双层石墨烯的亚太赫兹光电导特性。在低温T ~ 20 K范围内，结对电阻、温阻系数和光阻率有很强的正贡献。这些数量从结的贡献超过强烈的体值均匀的沟道掺杂，即使在小的带隙~ 10毫电子伏。我们进一步表明，正结光阻是带间隧穿的标志，而不是带内电子传导。我们的研究结果指出了基于双层石墨烯创建各种带间隧穿器件的可能性，包括陡峭开关晶体管和选择性传感器。
2022-12-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Study of two-subband population in Fe-doped AlxGa1-xN/GaN heterostructures by persistent photoconductivity effect
用Shubnikov-de Haas方法研究了Fe掺杂Al_（0.31）Ga_（0.69）N/GAN异质结的电子性质。异质界面中二维电子气的两个子带被填充。在低温照射后，第一子带的电子密度从11.99 × 1012 cm-2增加到13.40 × 1012 cm-2，第二子带的电子密度从0.66 × 1012 cm-2增加到0.94 × 1012 cm-2。持续的光电导效应（~13%的增加）主要归因于GAN层中与Fe相关的深施主能级。当第一子带以密度n1 = 9.40 × 1012 cm-2填充时，第二子带开始填充。我们计算出第一和第二子带之间的能量间隔为105 meV。
2006-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photoconductivity of biased graphene
石墨烯在光电探测器、太赫兹成像器和等离子体激元器件等光电应用领域具有广阔的应用前景。石墨烯结中光响应的起源已被广泛研究，并归因于热电或光伏效应。此外，热载流子输运和载流子倍增被认为起着重要作用。在这里，我们报告的内在光响应偏置，但否则均匀的石墨烯。在这个经典的光电导实验中，热电效应是微不足道的。相反，光伏和光致辐射热效应占主导地位的光响应，由于热的光生载流子的产生和随后的晶格加热通过电子-声子冷却通道分别。所测量的光电流显示极性反转，因为它在背栅电压扫描中在这两种机制之间交替。我们的分析产生了升高的电子和声子温度，前者比后者高一个数量级，证实了热电子驱动狄拉克点附近的均匀石墨烯的光伏响应。
2012-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ultrafast Terahertz Photoconductivity and Near-Field Imaging of Nanoscale Inhomogeneities in Multilayer Epitaxial Graphene Nanoribbons
FZU - Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Faculty of Mathematics and Physics, Charles University（查理大学数学与物理学院）
研究通过太赫兹光谱揭示多层外延石墨烯纳米条带中纳尺度不均匀性的电导特性及光电响应，发现准中性层具有高载流子迁移率和强正光电导率。
2026-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
THz radiation induced circular Hall effect in graphene
我们报告的观察圆形横向太赫兹光电导在单层石墨烯提供的背栅。光电导响应是由自由载流子吸收引起的，并且在切换辐射螺旋度时反转其符号。所观察到的直流霍尔效应表明，在没有磁场的情况下，由圆偏振太赫兹辐射引起的时间反演对称性破缺。对于低栅电压，光信号被发现是成比例的辐射强度，并可以归因于电子动量的排列的太赫兹和静态电场的联合作用，以及由动态加热和冷却的电子气体。引人注目的是，在高栅极电压，我们观察到，在强度的线性霍尔光电导消失，在低强度的光响应成为超线性，并随辐射强度的平方而变化。我们将这种行为归因于辐射电场中二阶和四阶效应的相互作用，到目前为止，理论上还没有解决，需要进一步的研究。
2022-02-02 cond-mat.mes-hall
Anomalous terahertz photoconductivity caused by the superballistic flow of hydrodynamic electrons in graphene
本文发现石墨烯中狄拉克电子在连续波太赫兹辐射下与晶格热解耦并激活流体动力学输运，导致收缩区电阻因超弹道流而降低，从而实现皮秒级响应的太赫兹传感器与电子温度计。
2024-03-29 cond-mat.mes-hall
The ultrafast dynamics and conductivity of photoexcited graphene at different Fermi energies
对于石墨烯的许多设想的光电应用来说，理解光激发后的亚皮秒载流子动力学以及对电导率的影响-光电导性是至关重要的。虽然这些主题已经使用各种超快实验和理论方法进行了研究，但关于光电导性的符号，额外电子-空穴对的产生和意义，特别是相关过程如何依赖于费米能量，已经提出了有争议和不完整的解释。在这里，我们提出了一个统一的和直观的物理图片的超快载流子动力学和光电导，结合光泵太赫兹探测测量的门可调石墨烯器件，使用玻尔兹曼方程的数值计算。我们区分两种类型的超快光致载流子加热过程：在低（平衡）费米能量（$E_{\rm F} \lesssim$ 0.1 eV的我们的实验）加宽的载流子分布涉及带间跃迁-带间加热。在更高的费米能量（$E_{\rm F} \gtrsim$ 0.15 eV）下，载流子分布的加宽涉及带内跃迁-带内加热。在某些条件下，对于低$E_{\rm F}$，可以产生附加的电子-空穴对（载流子倍增），而对于较高的$E_{\rm F}$，可以产生热载流子（热载流子倍增）。对于低（高）$E_{\rm F}$，所得光电导为正（负），这源于加热载流子分布对杂质屏蔽的影响，与主要由于杂质散射的DC电导率一致。这些见解的重要性突出的石墨烯光电探测器应用的影响的讨论。
2017-12-07 cond-mat.mes-hall
Trion induced negative photoconductivity in monolayer MoS2
光激发通常增强半导体中的导电性和低频辐射吸收。然而，我们已经观察到一个明显的瞬态降低的电导率掺杂单层二硫化钼（MoS 2），一个二维（2D）半导体，飞秒激光激发下。特别是，电导率急剧下降到只有30%的平衡值与高泵注量。这种反常现象是由于系统中存在强烈的多体相互作用，光激发的电子-空穴对与掺杂诱导的电荷结合形成三电子，即两个电子和一个空穴的束缚态。由此产生的载流子有效质量的增加基本上减小了载流子电导率。
2014-06-19 cond-mat.mes-hall
Photoconductivity of an intrinsic graphen
我们研究了在低温下与远红外和中红外辐射相关的本征石墨烯的光电导性。该模型考虑了入射辐射对电子-空穴对的激发、热辐射引起的带间生成-复合跃迁和声学声子散射引起的带内能量弛豫。假设动量弛豫是由弹性散射引起的。相关的碰撞积分适用于与纵向声模和热辐射相互作用的载流子的无质量能谱的情况。研究发现，光电导是由弱能量弛豫和产生-复合过程的相互作用决定的。因此，非线性响应的阈值相当低。
2008-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene-based modulation-doped superlattice structures
研究了石墨烯基超晶格结构的电子输运性质。提出了一种基于石墨烯的调制掺杂超晶格结构几何形状，其由周期性排列的交替层组成：InAs/石墨烯/GaAs/石墨烯/GaSb。不像调制掺杂的超晶格结构，未掺杂的石墨烯/GaAs/石墨烯结构在升高的温度下显示出相对高的电导率和增强的迁移率，其更稳定并且对温度不太敏感，并且在屏蔽长度尺度上具有鲁棒的电可调谐控制。由于超晶格结构中存在金属（石墨烯）单层，热离子电流密度表现出增强的行为。所提出的超晶格结构可能成为新型宽带能隙量子器件的重要用途。
2011-02-24 cond-mat.mes-hall
Adsorption of molecular oxygen on doped graphene: atomic, electronic and magnetic properties
采用密度泛函理论研究了分子氧在B、N、Al、Si、P、Cr和Mn掺杂石墨烯上的吸附，以阐明O2是否可以改变掺杂石墨烯用于气敏、电子和自旋电子器件的可能性。O2在B和N掺杂的石墨烯上物理吸附，吸附能小，离石墨烯平面的距离远，说明不会发生氧化;在Al、Si、P、Cr和Mn掺杂的石墨烯上观察到化学吸附。X-C（X代表掺杂剂）相对于CC键的较大键长所引起的局部曲率在这种化学吸附中起着非常重要的作用。O2的化学吸附导致掺杂石墨烯的电子结构和局域自旋极化发生剧烈变化，特别是O2在Cr掺杂石墨烯上的化学吸附是反铁磁性的。电子态密度分析表明，氧与掺杂剂杂化的贡献主要来自p或d轨道。自旋密度分析表明，磁化强度主要分布在掺杂原子周围，这可能是造成近藤效应的原因。这些特殊的性质为石墨烯工程领域中控制电子性质和自旋极化提供了一个很好的选择。
2010-04-16 cond-mat.mes-hall
Electron Transfer on Impurity doped Graphene Nanoribbon
采用基于密度泛函理论的非平衡格林函数方法结合第一性原理计算，对扶手椅型边缘石墨烯纳米带（AGNR）掺杂不同杂质后的电子输运性质进行了数值模拟.我们观察到，掺杂的AGNR在电子结构中出现了杂质能级，并且透射函数的量子化被缓和。I-V特性可以从传输函数计算。我们的模拟结果表明，AGNRs掺杂杂质有更高的电导比未掺杂的。
2012-07-24 cond-mat.mes-hall
Single-Particle Tunneling in Doped Graphene-Insulator-Graphene Junctions
从理论上研究了n-和p-掺杂石墨烯之间形成的隧道结的特性。评价在石墨烯的二维电子状态之间流动的单粒子隧道电流（2D-2D隧道效应）。在使两个电极的狄拉克点对准的电压偏置下，产生大的谐振电流峰值。这个峰值的幅度和宽度的计算，并讨论其用于设备。讨论了石墨烯电极的旋转取向和石墨烯的结构完整性的影响。
2011-10-25 cond-mat.mes-hall
Moiré amplification of highly tunable shift current response in twisted trilayer graphene
CNRS/Aix-Marseille Université（法国国家科学研究中心/艾克斯-马赛大学）
研究通过调节扭曲角和层堆叠，揭示了扭曲三重层石墨烯中位移电流电导率的增强机制及潜在光伏应用。
2025-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Residual quantum coherent electron transport in doped graphene leads
针对掺杂石墨烯引线实际输运特性未知的问题，本文通过低温高磁场量子霍尔区实验，发现其电子相位相干性和输运手性在引线边缘显著电荷平衡下仍保留，增进了对该引线特性的理解并助力接触质量改进。
2024-08-30 cond-mat.mes-hall
Tunable Bandgap Opening in the Proposed Structure of Silicon Doped Graphene
介绍了一种特殊的硅杂质掺杂石墨烯的结构，并对其进行了分析。用密度泛函方法计算了该结构的能带结构。利用能带结构计算了基质石墨烯中不同硅位置的能带结构，研究了硅浓度和晶胞几何形状对所提出结构的能带结构的影响。根据DFT计算，化学硅掺杂的石墨烯导致大至2eV的能隙。正如我们将展示的那样，与以前的带隙工程方法相比，这种结构具有显著的优点，包括宽禁带调谐能力和对晶格几何形状的可忽略的依赖性。
2011-02-26 cond-mat.mes-hall
Dynamic conductivity of doped graphene in post-linear response
在线性响应之外，对掺杂石墨烯的带间和带内电导进行了理论研究。在共振近似下，当电场足够强时，确定了感应电流与外电场频率和幅值、石墨烯温度和化学势的新关系.特别地，在任意温度和掺杂情况下，得到了感应电流的饱和和光学透明度随波强增长的非线性增加。与固定强度下带间跃迁的增加相反，带内机制的透射系数随化学势和温度的升高而减小。
2013-08-16 cond-mat.mes-hall
The quasiparticle lifetime in a doped graphene sheet
我们提出了一个计算的准粒子衰变率由于电子-电子相互作用在掺杂的石墨烯片。特别是，我们强调在掺杂的石墨烯片和相应的一个普通的抛物线带二维（2D）电子液体的微扰计算这个量之间的细微差别。在无规相位近似下，光锥附近的动力学过屏蔽产生了一个普适的准粒子寿命，它与二维无质量狄拉克费米子流体周围的介电环境无关。
2014-04-23 cond-mat.mes-hall
Coulomb drag as a measure of trigonal warping in doped graphene
我建议使用两个紧密定位的石墨单层（石墨烯片）之间的库仑阻力的效果，用于实验测量石墨烯中光谱的弱非线性的强度。我认为三角形翘曲作为一个代表性的机制负责的阻力效应。由于石墨烯是相对无缺陷的，我评估的阻力电导率在弹道制度，并发现它是成比例的翘曲强度的四次方。
2007-04-19 cond-mat.mes-hall
Nonlinear photocurrents in two-dimensional systems based on graphene and boron nitride
直流光电流可以在缺乏反转对称性的均匀介质中纯粹作为非线性效应产生，而不需要材料结或偏置电压来驱动它，这被称为光电流效应。这些电流强烈地依赖于辐射的偏振态，以及底层费米表面的拓扑性质，如其贝里曲率。为了研究带隙石墨烯（GG）、偏压双层石墨烯（BBG）和六方氮化硼（hBN）的本征光电流响应，我们利用密度矩阵的微扰展开计算了非线性电流.这允许在这些材料中的电磁场的二次响应的微观描述，我们分析作为温度和电子密度的函数。我们发现，在这些系统的固有响应是强大的，并允许在pA cm/W至nA cm/W的范围内的电流。在独立粒子水平上，基于hBN的结构的响应由于其相当大的带隙而仅在紫外线中是显著的。然而，当库仑相互作用占显式解决方案的贝特-萨尔彼得方程，我们发现，光电导强烈修改的过渡涉及激子能级的间隙区域，其光谱权重占主导地位的整个频率范围。石墨烯的偏压双层和带隙单层在可见光和红外窗口中具有强光电导性，允许几nA cm/W的光电流密度。我们进一步表明，更丰富的电子分散的BBG在低能量和改变其带隙的能力，按需允许更高的可调谐性的光电流，不仅包括其幅度，而且，和显着的，其极性。
2016-07-27 cond-mat.mes-hall
Charge Density Wave Phase Transition on the Surface of Electrostatically Doped Multilayer Graphene
我们证明了当费米能级接近石墨烯能带结构布里渊区的M点（也称为范霍夫奇点，态密度发散）时，电子掺杂的多层石墨烯表面发生电荷密度波（CDW）相变。这种CDW相变的发生由静电掺杂的多层石墨烯中的电输运测量和光学测量两者支持。CDW跃迁伴随着石墨烯沟道电阻在T $_m$ = 100 K时的突变，以及拉曼G峰（1580 cm $^{-1}$）的分裂。拉曼G峰的分裂表明面内光学声子支简并度的提升，非简并声子支与石墨烯的晶格重构--CDW相变相关。
2016-10-24 cond-mat.mes-hall
Many-body orbital paramagnetism in doped graphene sheets
当费米能远离狄拉克点时，无相互作用的狄拉克费米子气体的轨道磁化率（OMS）为零。利用图解微扰理论，精确计算了库仑相互作用中一阶无质量狄拉克费米子的OMS，证明它是有限的正的。因此，掺杂的石墨烯片是独特的系统，其中OMS完全由多体效应控制。
2010-04-15 cond-mat.mes-hall
Damping of Terahertz Plasmons in Graphene Coupled with Surface Plasmons in Heavily-Doped Substrate
从理论上研究了太赫兹（THz）频率下石墨烯中的等离子体与重掺杂衬底中表面等离子体的耦合。我们发现，巨大的散射率可以完全衰减等离子体激元，因此适当选择材料和几何参数对于抑制耦合效应并获得石墨烯中的最小阻尼率至关重要。即使掺杂浓度为10^{19} - 10^{20} cm^{-3}，石墨烯和衬底之间的介电层厚度为100 nm，这是具有重掺杂衬底的真实石墨烯样品中的典型值，与声学声子限制的阻尼率相比，阻尼率的增加也不可忽略。研究了阻尼率与波数、石墨烯与衬底和栅极与石墨烯间隔的厚度、衬底掺杂浓度和周围材料的介电常数的关系。结果表明，阻尼率可以大大降低的栅极屏蔽，这抑制了石墨烯等离子体激元到衬底中的场扩展。
2014-01-15 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric Features of Magnetic Doped Graphene Nanoribbons
在室温下研究了磁性杂质Fe和Co掺杂石墨烯纳米带的热电性能。我们报告的能带结构相关的性质，如电导率，载流子的电荷和塞贝克系数的研究。我们用半经典玻尔兹曼方法研究了其热电性质。利用考虑Hubbard相互作用的密度泛函理论计算了掺杂纳米带的电子能带结构。在这项工作中，我们比较了不同类型的纳米带和它们的热电功能的存在和不存在的磁性杂质，并讨论杂质和纳米带的边缘之间的距离的重要性。
2019-03-09 cond-mat.mes-hall
Ultra-sharp lateral $p\text{-}n$ junctions in modulation-doped graphene
我们证明了超尖锐（${\lesssim}\,10\text{ nm}$）横向$p\text{-}n$结的石墨烯使用电子输运，扫描隧道显微镜，和第一性原理计算。$p\text{-}n$结位于石墨烯片的差分掺杂区域之间的边界处，其中一侧是本征的，而另一侧是通过靠近跨越薄绝缘阻挡层的$α$ $_3$薄片而被电荷掺杂的。我们提取$p\text{-}n$结对器件电阻的贡献，以在结宽度上设置边界。当本征区和掺杂区之间的边界由位于距石墨烯2 nm处的$α$ -RuCl $_3$的解理结晶边缘限定时，我们实现了超尖锐结。石墨烯、六方氮化硼和$α$ $_3$的异质结构中的扫描隧道光谱显示出在亚10 nm长度尺度上的潜在变化。第一性原理计算揭示了石墨烯的电荷掺杂在距离$α$ $_3$薄片边缘仅几纳米的范围内急剧衰减。
2022-05-31 cond-mat.mes-hall
Lithium doped graphene as spintronic devices
产生自旋电子器件一直是纳米科学的目标。我们利用密度泛函理论确定了单层和双层锂掺杂石墨烯纳米片的磁相。我们已经介绍了石墨烯薄片作为单分子磁体，自旋开/关开关和自旋电子存储器件。为了实现这一目标，在掺杂剂和第二层的存在下，吸附能，自旋极化，电子间隙，磁性和自旋极化状态的鲁棒性进行了研究。我们发现，对于两层不同尺寸的双层自组装膜，最高占据分子轨道和最低未占据分子轨道在层间发生了切换。基于双层石墨烯SMM中分子轨道的这种切换，可以实现自旋开/关开关和自旋电子存储器件。
2015-12-08 cond-mat.mes-hall
Ballistic transport properties in pristine-doped-pristine graphene junctions
我们研究了位于两个干净的石墨烯引线之间的具有构型平均杂质的单层石墨烯中的弹道电子输运。结果表明，电子的透射率强烈地依赖于杂质的浓度和入射能量。反过来，使用Landauer形式主义计算的电导显示出类似的行为，在实验工作中发现的作为施加电压的函数的不同浓度的杂质在低温的限制。在零偏压的极限下，电导出现一个极小值，当杂质浓度较高时，电导降至零。这些结果对于探索电子在掺杂石墨烯中的隧穿机制具有重要意义。
2014-05-27 cond-mat.mes-hall
Anisotropic optical conductivity and electron-hole asymmetry in doped monolayer graphene in the presence of the Rashba coupling
在这项研究中，取代掺杂的石墨烯的光学电导率的存在下的Rashba自旋轨道耦合（RSOC）进行了研究。在相干势近似（CPA）下进行了计算.目前的研究结果表明，增加RSOC强度的光学电导率增加。同时，我们还观察到能带能量的各向异性导致了单层石墨烯的各向异性光学电导率（AOC）。这种各向异性电导率的符号和幅度被证明是由外部场频率控制。研究还表明，Rashba相互作用导致单层石墨烯中的电子-空穴不对称性。
2013-11-28 cond-mat.mes-hall
Drude-Interband Coupling, Screening, and the Optical Conductivity of Doped Bilayer Graphene
我们提出了一个理论的能带重整化和激子电子-电子相互作用的影响的光学电导率的掺杂双层石墨烯$σ(ω)$。使用Keldysh形式主义，我们推导出一个动力学方程，从中我们提取的数值和近似解析结果$σ(ω)$。我们的计算揭示了一个以前未被认识的机制，耦合的德鲁德和带间响应和重整化的等离子体频率，并建议筛选必须发挥重要作用，在解释弱重整化电导率在最近的实验中看到。
2009-08-04 cond-mat.mes-hall
Spin waves in doped graphene: a time-dependent spin-density-functional approach to collective excitations in paramagnetic two-dimensional Dirac fermion gases
在自旋极化巡游电子系统中，集体自旋波模是由动力学交换和关联（xc）效应引起的。在这里，我们考虑自旋波在掺杂的顺磁性石墨烯可调塞曼型带分裂。自旋波描述使用时间相关的自旋密度泛函响应理论，治疗动态xc的斯莱特和Singwi-Tosi-Land-Sjolander近似内的影响。我们获得了自旋波色散和自旋刚度作为掺杂和自旋极化的函数，并讨论了其实验观察的前景。
2021-09-30 cond-mat.mes-hall
Heavy doped ABA stacked trilayer graphene: triple splitting of its Raman G peak
我们首次观察到ABA堆叠三层石墨烯的三重G峰分裂。G峰分裂可以通过Ea '、Eb'和Ea”模的不同的电子-声子耦合强度来定量地理解。此外，不同样品位置处G峰位置的波动也可以从微观层次上的非均匀空穴掺杂引起的TLG石墨烯层间相互作用强度的变化来理解。
2012-07-12 cond-mat.mes-hall
Theory of carrier density in multigated doped graphene sheets with quantum correction
量子电容模型被应用于获得一个精确的解决方案，在一个多门控掺杂石墨烯片在零温度下的空间分辨载流子密度，考虑到从石墨烯本身的有限电子容量所产生的量子校正。精确的解决方案被证明是等价的自洽泊松-狄拉克迭代法示出一个说明性的例子，其中多个栅极与不规则的形状和非均匀的掺杂剂浓度被认为是。因此，该解决方案提供了一种快速且准确的方式来计算空间变化的载流子密度、现场电势能量以及体石墨烯的量子电容，从而允许具有任何数量的栅极和任何类型的本征掺杂的任何种类的选通几何结构。
2013-03-30 cond-mat.mes-hall
Experimental observation of nanoscale radiative heat flow due to surface plasmons in graphene and doped silicon
由于其二维电子结构，石墨烯表现出许多独特的性质。其中之一是在红外范围内的波矢量和温度依赖的等离子体。理论预测，由于这些等离子体激元，石墨烯可以用作通用材料，以增强任何介电衬底的纳米级辐射热交换。在这里，我们报告之间的辐射传热实验SiC和SiO2球具有非匹配的声子极化激元频率，因此只有弱的近场热交换。我们观察到，在SiC上外延生长的石墨烯的热通量贡献在短距离处占主导地位。等离子体激元对辐射传热的影响进一步支持与掺杂硅的测量。这些结果突出了石墨烯在光子近场和能量转换器件中的强大潜力。
2012-11-13 cond-mat.mes-hall
The magnetic field particle-hole excitation spectrum in doped graphene and in a standard two-dimensional electron gas
从动力学极化率计算了掺杂石墨烯的粒子-空穴激发谱。我们研究了零和有限磁场的情况下，并比较它们的标准二维电子气。电子-电子相互作用的影响包括在随机相位近似。从得到的极化率，我们研究了屏蔽效应和集体激发（等离子体激元，磁激子，上杂化模式和线性磁等离子体激元）。我们强调与通常的2DEG的差异。
2009-11-09 cond-mat.mes-hall
Spin-density-wave instability in graphene doped near the van Hove singularity
我们研究了在范霍夫奇点附近掺杂的石墨烯中金属态对新基态形成的不稳定性。系统用哈伯德模型描述，用场论方法计算电荷和自旋磁化率。我们发现，在无规相近似下，对于排斥作用，铁磁性和自旋密度波（SDW）之间存在竞争。结果表明，当Hubbard参数大于临界值U_c（T）时，即使掺杂有很小的变化，三角形结构的SDW也是更有利的。我们的结果可以通过高掺杂石墨烯的ARPES或中子散射实验来验证。
2011-09-15 cond-mat.mes-hall
Effects of optical and surface polar phonons on the optical conductivity of doped graphene
利用Kubo线性响应理论，研究了石墨烯的本征光学声子和表面极性声子对掺杂石墨烯光学电导率的影响。我们发现，非弹性的电子-声子散射的贡献显着的声子辅助吸收的光学间隙。在室温下，由于强的电子-SPP耦合，这种中间带隙吸收可以大到极性衬底上石墨烯的通用交流电导率的20-25%。此外，中间带隙吸收强烈地依赖于所使用的衬底和掺杂水平。随着温度的升高，中隙吸收增加，而德鲁德峰，另一方面，变得更广泛的非弹性电子-声子散射变得更可能。因此，Drude重量随着温度的升高而降低。
2013-01-21 cond-mat.mes-hall
Infrared spectroscopy of hole doped ABA-stacked trilayer graphene
使用红外光谱，我们调查底栅ABA堆叠的三层石墨烯受到额外的环境诱导的p型掺杂。我们发现，Slonczewski-Weiss-McClure紧束缚模型和Kubo公式再现门电压调制的反射率光谱非常准确。这使我们能够分别确定所有石墨烯层上π带电子的电荷密度和电势，并提取由于较高能带而导致的层间介电常数。
2012-12-23 cond-mat.mes-hall
Spin negative differential resistance in edge doped zigzag graphene nanoribbons
采用密度泛函理论结合非平衡格林函数方法，系统研究了边缘掺杂III族和V族元素的锯齿形石墨烯纳米带（ZGNRs）的非线性自旋相关输运性质.掺杂剂的类型，受体或供体，和几何对称性，奇数或偶数，被发现在确定的电流和电流-电压特性的自旋极化的关键。对于在下侧边缘上替代掺杂的ZGNR，在1V左右的偏置电压下，下（上）自旋电流在奇（偶）宽ZGNR中占主导地位。值得注意的是，在由III族元素（B和Al）掺杂的均匀宽度的ZGNR中，负微分电阻（NDR）仅发生于向下自旋。自旋负阻的偏置范围随ZGNR宽度的增加而增大。在任何奇数宽度的ZGNR中都没有观察到明显的自旋NDR，在V族元素（N和P）掺杂的偶数宽度的ZGNR中也没有观察到明显的自旋NDR。这种特殊的自旋负阻边缘掺杂的ZGNRs表明在自旋电子学的潜在应用。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall
Raman signature of electron-electron correlation in chemically doped few-layer graphene
我们报告了一个实验拉曼光谱研究的少层石墨烯化学掺杂后实现的等离子体过程中CHF $_3$气体。随着掺杂水平的增加，观察到分裂和2D带的面积的系统减少。这两种效应都可以归因于电子-电子关联，一方面降低了电子-声子耦合强度，另一方面影响了双共振拉曼过程的几率。
2011-06-06 cond-mat.mes-hall
Diffusion of fluorine adatoms on doped graphene
利用密度泛函理论计算了稀释极限下氟原子在掺杂石墨烯上的扩散势垒。我们发现，势垒$Δ$强烈地依赖于石墨烯的掺杂（$δn$）的大小和性质：它增加空穴掺杂（$δn<0$）和电子掺杂（$δn>0$）减少。在中性点附近，函数依赖性可以近似为$Δ=Δ_0-α\, δn$，其中$α\simeq6\times10^{-12}$ meVcm $^2$。这种效应导致即使在室温下掺杂的扩散常数的显着变化，也可能会影响低温扩散动力学由于存在衬底诱导的电荷水坑。此外，这可能打开了通过使用局部门在石墨烯上设计F动力学的可能性。
2014-07-15 cond-mat.mes-hall
Electronic Properties of Boron and Nitrogen doped graphene: A first principles study
采用密度泛函理论研究了硼（B）、氮（N）掺杂以及硼和氮共掺杂对石墨烯的影响。我们广泛的能带结构和态密度计算表明，在掺杂N（电子掺杂）时，石墨烯能带结构中的狄拉克点移动到费米能级以下，并且在高对称K点处出现能隙。另一方面，通过B（空穴掺杂），狄拉克点移动到费米能级以上，并且出现带隙。当B和N共掺杂石墨烯时，在费米能级处出现了价带和导带之间的能隙，系统表现为窄禁带半导体。所获得的结果被认为是在很好的协议与现有的实验结果。
2012-06-25 cond-mat.mes-hall
Collective modes of doped graphene and a standard 2DEG in a strong magnetic field: linear magneto-plasmons versus magneto-excitons
在整数量子霍尔制度的掺杂石墨烯层揭示了一个非常不寻常的粒子-空穴激发光谱，这是从随机相位近似的动态极化率计算。我们发现，在一个磁场中的石墨烯中的基本中性激发是不同于那些标准的二维电子气（2DEG）：除了上混合模式，粒子-空穴光谱重组的线性磁等离子体，分散大致平行于$ω=v_F q$，而不是通常的水平（几乎无色散）磁激子。这些模式可以在非弹性光散射实验中检测到。
2009-07-25 cond-mat.mes-hall
Phonon renormalisation in doped bilayer graphene
我们报告声子重正化双层石墨烯作为掺杂的功能。拉曼G峰硬化和尖锐的电子和空穴掺杂，作为在$Γ$点的非绝热Kohn异常的结果。双层膜有两个传导和价电子带，分裂依赖于层间耦合。这导致G峰位置随掺杂的变化的斜率的变化，这允许直接测量层间耦合强度。
2008-07-10 cond-mat.mes-hall
Negative terahertz conductivity in remotely doped graphene bilayer heterostructures
在石墨烯双层（GBL）中注入或光学产生电子和空穴可以导致带间粒子数反转，从而实现太赫兹（THz）辐射激光。带内辐射过程与带间跃迁相互竞争。我们证明，远程掺杂增强了所提出的GBL异质结构中间接带间光子的产生。因此，这种远程掺杂有助于超越带内（德鲁德）吸收，并导致在升高的（包括室温）温度下在宽频率范围内的负动态太赫兹电导率的大绝对值。与以前提出的基于GBL的THz激光器相比，远程掺杂GBL异质结构THz激光器有望实现更高的THz增益。
2015-08-20 cond-mat.mes-hall
Many-body effects in doped graphene on a piezoelectric substrate
我们研究了压电衬底上石墨烯的多体性质，重点研究了石墨烯电子与压电声学声子之间的相互作用。我们计算了电子和声子的自能以及受衬底声子限制的电子迁移率。我们强调的重要性，适当的筛选的电子-声子顶点和讨论的各种限制行为的电子能量，温度和掺杂水平的函数。比较了压电声学声子和石墨烯本征形变声学声子对石墨烯电子的影响。衬底声子往往占主导地位的本征的低掺杂水平，在高温和低温。
2017-03-28 cond-mat.mes-hall
Excitation energy transfer from dye molecules to doped graphene
最近，我们已经报道了关于从电子激发的分子到石墨烯的能量转移速率的理论研究（J. Chem. Phys. 129，054703，2008和J. Chem. Phys. 130，086101，2009）。发现石墨烯是电子激发态的非常有效的猝灭剂，并且$\propto $ $(distance)^{-4}$的速率。发现该过程在高达$30\;nm$时是有效的，这远远超出了传统的FRET极限。在这份报告中，我们研究了从染料分子到掺杂石墨烯的能量转移$\hbar Ω$。我们发现一个交叉的距离依赖性的速率从$(distance)^{-4}$指数的费米能级越来越多地转移到导带，与交叉发生在一个量$\hbar Ω/2$的费米能级的移位。
2011-04-15 cond-mat.mes-hall
