Theory of resonant tunneling in bilayer-graphene/hexagonal-boron-nitride heterostructures
本文提出了一种计算双层石墨烯之间垂直隧穿电流的理论,该双层石墨烯被一层薄的六方氮化硼绝缘层隔开,忽略了多体效应。结果使用的物理参数,使比较的理论与最近报道的实验结果。所观察到的共振隧穿和负微分电阻的电流-电压特性的静电诱导的带隙,栅极电压调制,带边附近的状态密度,和共振与上子带的条款解释。这些观察结果进行比较,从类似的异质结构与单层石墨烯形成的。
2015-03-02 cond-mat.mes-hall
Transport Spectroscopy of Sublattice-Resolved Resonant Scattering in Hydrogen-Doped Bilayer Graphene
我们报道了在低温真空中通过同时进行低温原子氢掺杂和电子输运测量在双层石墨烯中的亚晶格分辨共振散射的实验观察。这使我们能够在没有原子尺度显微镜的情况下监测双层石墨烯的不同亚晶格上的氢吸附。具体而言,我们检测到两个不同的共振散射峰的栅极依赖电阻,这演变为原子氢剂量的函数。理论计算表明,其中一个峰来自氢原子在α亚晶格(二聚体位置)上的共振散射,而另一个峰来自氢原子在\b{eta}亚晶格(非二聚体位置)上的共振散射,从而实现了一种通过输运测量表征相对亚晶格占有率的方法.利用这种新的能力,我们调查的吸附和热脱附的氢吸附原子通过控制退火,并得出结论,氢吸附在\b{eta} -亚晶格是积极的青睐。通过从α-亚晶格的位置选择性脱附,我们实现了主要在单个亚晶格上的吸附原子的氢掺杂,这是产生铁磁性的高度期望的。
2018-09-29 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional analysis of the double-resonant 2D Raman mode in bilayer graphene
通过完全从第一性原理计算双共振拉曼散射截面,并在$GW$水平上考虑电子-电子相互作用,我们揭示了双层石墨烯中双共振2D模的主要贡献。我们表明,在以前的作品相比,所谓的内部过程是占主导地位的,并在二维模式的线型是由三个占主导地位的共振周围的$K$点。我们发现TO声子分支在$Γ-K$方向上的分裂,在$GW$近似下可达12 cm $^{-1}$,这对于彻底描述二维模线型是非常重要的。最后,我们提出了一种从实验数据中提取TO声子分裂和电子带分裂的方法。
2014-10-06 cond-mat.mes-hall
Resonant current-in-plane spin-torque diode effect in magnet$-$normal metal bilayers
Freie Universität Berlin(柏林自由大学)
研究通过磁电电路方法揭示了在磁铁-正常金属双层中,共振频率下平面电流自旋扭矩二极管效应的机制及应用
2025-10-08 cond-mat.mes-hall
Localized states due to expulsion of resonant impurity levels from the continuum in bilayer graphene
研究了石墨烯双层膜在开隙偏压作用下的Anderson杂质问题。即使当杂质能级与带电子的连续谱重叠时,也会产生带隙局域态。只要与杂质的杂交发生在单层内,该效应强烈地依赖于所施加的偏压的极性。对于导带内的杂质能级,正偏置产生新的局部带隙内态。负偏置不会产生相同的结果,并导致杂质能级的简单加宽。运输的影响进行了讨论,包括门控近藤效应的可能性。
2012-08-18 cond-mat.mes-hall
Twist-controlled Resonant Tunnelling between Monolayer and Bilayer Graphene
我们研究了场效应隧穿晶体管的电流-电压特性,该晶体管由单层和双层石墨烯组成,具有排列良好的晶轴,由三层六方氮化硼隔开。使用自洽的设备的静电配置的描述,我们涉及到三个不同的可调电压的系统中的电流,因此产生的I-V特性在低能量制度的二维地图。我们表明,使用栅极的异质结构的任何一侧提供了一个精细的控制程度的设备的丰富的阵列的特性,因为不同的石墨烯电极之间的扭曲。
2015-12-09 cond-mat.mes-hall
Unified description of the dc conductivity of monolayer and bilayer graphene at finite densities based on resonant scatterers
我们表明,单层和双层石墨烯在有限的电子密度的直流电导率的相干图片出现后,考虑到强的短程电位是在这两个系统中的散射的主要来源。强短程势的来源可能在于石墨烯表面吸附的碳氢化合物。建立了基于散射的分波描述、Lippmann-Schwinger方程和T矩阵方法的结果之间的等价性。通过Kubo公式的核多项式方法的数值计算,研究了中性点附近共振杂质的散射。我们发现,相关的吸附物种起源于单层和双层石墨烯的狄拉克点附近的杂质带。在中间带隙区域中,由谐振无序引起约$e^2/h$(每层)的最小电导率的平台。在双层石墨烯中,大的吸附物浓度可以在中能隙和高能态之间形成能隙。因此,电导率平台在边缘附近被抑制,并且发生“电导率间隙”。最后,考虑到光谱的简并性,我们发展了一种在偏压的双层石墨烯中电子的散射形式,并研究了该系统的直流电导率。
2011-04-06 cond-mat.mes-hall
Twisted monolayer and bilayer graphene for vertical tunneling transistors
我们制备了由单层(Gr)和Bernal双层(BGr)石墨烯电极组成的扭曲控制的共振隧穿晶体管,石墨烯电极由一薄层六方氮化硼(hBN)隔开。共振条件是通过紧密对齐石墨烯电极的晶体取向来实现的,这导致在某些偏置电压下隧穿电子的动量守恒。在这样的条件下,可以实现负微分电导(NDC)。面内磁场的应用导致电子在隧穿过程中获得额外的动量,这允许控制共振条件。
2021-03-25 cond-mat.mes-hall
Static magnetic proximity effect in Pt/NiFe2O4 and Pt/Fe bilayers investigated by x-ray resonant magnetic reflectivity
利用界面敏感X射线共振磁反射率研究了Pt/NiFe_2 O_4和Pt/Fe双层膜中Pt的自旋极化,探讨了静态磁邻近效应。的反射率的不对称比测量在Pt L3的吸收边,使用圆偏振的X射线在室温下的磁化的相反方向。Pt/Fe双层膜的2%不对称比的结果与Pt厚度在1.8和20 nm之间无关。通过与从头计算结果的比较,确定了Pt/Fe界面上自旋极化Pt原子的最大磁矩为$(0.6\pm0.1)\,μ_{B}$.对于Pt/NiFe 2 O 4,不对称比下降到低于每个Pt原子的$0.02\,μ_{B}$的灵敏度极限。因此,我们得出结论,最近在Pt/NiFe_2O_4中观察到的纵向自旋Seebeck效应不受邻近诱导的反常能斯特效应的影响。
2015-08-28 cond-mat.mes-hall
Electronic structure and quantum transport in twisted bilayer graphene with resonant scatterers
堆叠层状材料显示出是一种非常强大的方法来定制它们的电子特性。理论上和实验上确实已经表明,具有旋转角$θ$的石墨烯(tBLG)的扭曲双层形成莫尔图案,以可调谐的方式限制电子作为$θ$的函数。在这里,我们研究电子结构和运输tBLG使用紧束缚的数值计算在相称的扭曲双层结构和微扰连续理论,这是有效的不太小的角度($θ> \sim 2^\circ $)。这两种方法允许理解的效果$θ$上的局域态密度,由于无序的电子寿命,直流电导率和量子校正的电导率由于多重散射效应。我们区分了无序均匀分布在两层或仅分布在一层的情况。当只有一层是无序的,扩散性能强烈依赖于$θ$,从而显示在中间角度,$\sim 2^\circ < θ< \sim 20^\circ$莫尔电子局域化的效果。
2020-06-03 cond-mat.mes-hall
Polarization dependence of double resonant Raman scattering band in bilayer graphene
研究了双层石墨烯(BLG)中双共振拉曼散射(2D)带的偏振依赖性与激发激光能量的关系。已经知道,BLG的2D带的复杂形状可以被分解成具有不同拉曼频移的四个洛伦兹峰,这归因于能量-动量空间中的四个单独的散射路径。然而,从我们的偏振依赖性研究中,我们揭示了四个不同峰中的每一个实际上在其散射通道中是双重简并的,即,两个不同的散射路径,每个峰值具有相似的拉曼频移。我们发现,理论上,这两条路径之一,忽略了很长一段时间,有一个小的贡献,他们的散射强度,但在理解他们的偏振依赖性是至关重要的。因此,与单层石墨烯(SLG)的情况不同,四个峰的最大与最小强度比显示出对激发能的强依赖性。因此,我们的研究结果揭示了石墨系统中电子-声子相互作用的另一个有趣的方面。
2014-03-14 cond-mat.mes-hall
Edge photocurrent in bilayer graphene due to inter-Landau-level transitions
我们报道了太赫兹辐射和磁场作用下双层石墨烯边缘光电流的共振激发。在朗道能级(LL)之间的带间(在低载流子密度下)和带内(在高密度下)跃迁中都观察到共振激发的边缘光电流。虽然带内LL跃迁可以追溯到经典回旋共振(CR)并产生强共振特征,但带间LL共振具有量子性质,并导致测量的光电流谱中的较弱特征。所观察到的功能的幅度和偏振特性与半经典理论的带内边缘光电效应,包括其Shubnikov-de-Haas振荡在低温下同意。
2021-02-24 cond-mat.mes-hall
Numerical analysis of electronic conductivity in graphene with resonant adsorbates: comparison of monolayer and Bernal bilayer
我们描述的电子电导率,作为费米能的函数,在Bernal双层石墨烯(BLG)中存在的随机分布的空位,模拟共振吸附物。我们将其与具有相同缺陷浓度的单层(MLG)进行比较。这些输运性质与弹性平均自由程$L_{e}$、局域化长度$ξ$和非弹性平均自由程$L_{i}$等基本长度尺度的值有关。通常后者反映了声子的非弹性散射效应,强烈依赖于温度$T$。在BLG中,存在额外的特征距离$l_1$,其是两个层间跳跃事件之间的典型行进距离。发现当缺陷浓度小于1%~ 2%时,BLG具有$l_1 \le L_e \ll ξ$,并且BLG的输运性质与MLG的输运性质不同,而与$L_{i}(T)$无关.而对于较大浓度的缺陷$L_{e} < l_1 \ll ξ$,并依赖于$L_{i}(T)$,在BLG的输运可以等效(或不)的两个去耦MLG。我们比较了两个紧束缚模型的哈密顿量,并没有跳到最近的邻居。
2017-01-27 cond-mat.mes-hall
Probing the bright exciton state in twisted bilayer graphene via resonant Raman scattering
双层石墨烯的能带结构是可调的,通过在两层之间引入相对扭转角,解锁了奇异相,如超导体和莫特绝缘体,并为新物理学提供了肥沃的土壤。在大约10°的中间扭转角下,高度简并的电子跃迁杂化形成激子态,这在金属系统中是非常不寻常的现象。我们使用共振拉曼散射测量来探测亮激子模式,以跟踪石墨烯拉曼G峰的强度的演变,对应于E2 g声子。通过低温冷却的样品,我们能够解决作为激发能的函数的G峰强度演化中的入射和出射共振,作为拉曼过程中的中间态的亮激子的突出表现。对于扭转角为8.6°的样品,我们报道了一个弱的温度依赖的共振增宽$γ$ ${\approx}$ 0.07 eV。在小的非均匀加宽的限制下,所观察到的$γ$在存在由用于拉曼测量的光脉冲激发的电荷和激子的情况下将亮激子散射寿命的下限设置为10 fs,这受限于石墨烯中的快速激子-激子和激子-电荷散射。
2021-06-24 cond-mat.mes-hall
Superposition of intra- and inter-layer excitons in twistronic MoSe$_2$/WSe$_2$ bilayers probed by resonant Raman scattering
组装成双电子异质结构的二维材料的电子带的杂化使人们能够通过选择共振层间杂化的条件来调节其光电性质。共振层间杂化定性地改变了这种异质结构中的激子,将这些光学活性模式转化为层间和层内激子的叠加态。对于MoSe $_2$ /WSe $_2$异质结构,在WSe $_2$的自旋分裂价带中的空穴和MoSe $_2$的顶部价带中的空穴之间发生强杂化,特别是当两者结合到WSe $_2$的最低导带中的相同电子时。在这里,我们使用共振拉曼散射提供直接证据的激子的杂化在双电子MoSe $_2$ /WSe $_2$结构,通过观察特定的激子散射的声子在WSe $_2$和MoSe $_2$。我们还表明,共振拉曼散射光谱开辟了广泛的可能性,用于量化的层组成的叠加态的激子和层间杂化参数的异质结构的二维材料。
2020-10-05 cond-mat.mes-hall
Memory resistor based in GaAs 2D-bilayers: In and out of equilibrium
研究GaAs二维双层结构中共振隧穿产生的负微分电阻,揭示其电流驱动下的磁滞现象,使双层系统可作为易失性忆阻器。
2024-09-18 cond-mat.mes-hall
Moir{é} pattern assisted geometric resonant tunneling in disordered twisted bilayer graphene
本文研究了由洁净纳米带和无序圆盘组成的扭曲双层石墨烯的介观输运,发现强无序下透射率随旋转角出现共振峰,该共振源于莫尔超胞内的束缚态,提出了一种通过扭转角调控无序莫尔系统量子输运的新机制。
2023-07-18 cond-mat.mes-hall
Gate-Tunable Resonant Tunneling in Double Bilayer Graphene Heterostructures
我们证明了栅极可调共振隧穿和负微分电阻的层间电流-电压特性的旋转排列的双层石墨烯异质结构由六方氮化硼(hBN)电介质分离。使用单独的层密度,以及实验确定的层化学势的异质结构带对齐的分析表明,当两个双层石墨烯的能带对齐时发生共振。我们讨论了隧穿电阻对层间hBN厚度的依赖,以及共振宽度对迁移率和旋转取向的依赖。
2014-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
θ-Tunable Photoluminescence from Interlayer Excitons in Twisted Bilayer Graphene
利用扭曲双层石墨烯(tBLG)层间电子的共振双光子激发,我们解决了光致发光(PL)的光谱调谐与堆叠角,θ。该弱信号比非共振背景大4- 5 $\times$,并且从传统上与van Hove奇异共振相关联的层间带反交叉区域发射。然而,我们观察到的共振PL发射延迟~1 ps的电子热化表明层间载流子可能会形成束缚激子。利用双光子PL谱和带内瞬态吸收谱,我们观察到亮态和暗态峰分裂与层间激子结合能范围为0.5至0.7 eV的θ = 8 $^o$至17 $^o$。这些结果支持的理论模型表明,层间激子在tBLG稳定的消失激子耦合强度的金属连续态。tBLG的这种意想不到的双金属-激子光学性质表明了在基于石墨烯的光学器件中对载流子热化、提取和发射的可能的θ-可调谐控制。
2018-06-16 cond-mat.mes-hall
Resonant subwavelength control of the phase of spin waves reflected from a ferromagnetic film edge
使用频域有限元计算与微磁模拟交叉检查,我们证明了从坡莫合金膜和双层之间的界面反射的自旋波的相位可以通过改变双层的尺寸来控制。将坡莫合金膜和铁磁条构成的双层膜作为多模波导的一部分,我们发现其中一种模式的自旋波Fabry-Perot共振是反射波相位对条纹宽度和条纹-膜分离的高灵敏度的原因。因此,该系统是基于双模谐振器的完全磁振Gires-Tournois干涉仪的独特实现,该双模谐振器可以被视为元表面的磁振对应物,因为它能够在亚波长距离处操纵自旋波的相位。从这些计算中获得的知识可以用来设计磁振子装置,如平面透镜或磁粒子探测器。
2020-09-22 cond-mat.mes-hall
Second-harmonic generation in twisted double bilayer graphene: Double-resonant enhancement from moiré flat bands
The University of Osaka(大阪大学);Fukushima Medical University(福岛医科大学);Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo(东京大学固体物理研究所)
该研究以扭转双层双层石墨烯为对象,采用微扰方法,发现莫尔平带可通过双共振效应大幅增强二次谐波产生,且不同堆叠构型在大偏置下存在π相移,为调控可调谐平带材料的非线性光学响应提供了通用机制。
2026-08-04 cond-mat.mes-hall
Cloaked Resonant States in Bilayer Graphene
双层石墨烯中的载流子占据类电子和类空穴状态的两个抛物线连续体,其不同之处在于载流子赝自旋和其动量之间的对齐,该属性被称为手性。由于手征守恒,一个强的限制势可以容纳不寻常的束缚态:电子能级隐藏在空穴连续体中。通过求解二维p-波通道中大质量非手征粒子的薛定谔方程,可以得到隐形态的能级和波函数。最终,隐形状态通过三角扭曲效应慢慢衰减到连续体中。我们讨论了循环对称势中隐形态的关键性质,并通过扫描隧道探针测量表明,在量子围栏几何中隐形应该是可观察的。
2015-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature induced modulation of resonant Raman scattering in bilayer 2H-MoS$_{2}$
研究了高质量双层2 H-MoS $_{2}$封装在六方氮化硼薄片中的共振拉曼散射的温度演化。所观察到的共振拉曼散射光谱的激光能量为1.96 eV,接近激子共振,显示丰富和独特的振动特性,否则没有观察到的非共振散射。在5 ~ 320 K的温度范围内,明确地观察到了1 $^{st}$和2 $^{nd}$阶声子模的出现.光谱包括拉曼激活模式,$i.e.$ E $_\textrm{1g}^{2}$($Γ$)和A $_\textrm{1g}$($Γ$),以及它们的Davydov分裂对应物,$i.e.$ E $_\textrm{1u}$($Γ$)和B $_\textrm{1u}$($Γ$)。拉曼散射光谱的温度演化带来了关键的观察,因为不同声子模式的积分强度分布显示出不同的趋势。在$T$ =5~K时,拉曼散射谱中占主导地位的拉曼活性A $_{1g}$($Γ$)模随温度升高而猝灭。令人惊讶的是,在室温下,在双层中具有红外活性的B $_\textrm{1u}$($Γ$)模式比其标称拉曼活性的A $_\textrm{1g}$($Γ$)对应物强得多。
2022-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhancing resonant second harmonic generation in bilayer WSe2 by layer-dependent exciton-polaron effect
本文利用双栅双层WSe2中的层依赖激子-极化子效应打破层间反演对称性,在极小电场下实现40倍共振SHG增强,为二维激子材料中SHG调控和层依赖量子态探测提供了新方法。
2024-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin relaxation, Josephson effect and Yu-Shiba-Rusinov states in superconducting bilayer graphene
双层石墨烯有两个不等价的亚晶格,因此,相同的吸附原子杂质可以表现在光谱上不同的方式-尖锐与宽共振附近的电荷中性-这取决于它吸附的亚晶格。采用格林函数的分析方法和数值Kwant包,我们调查的光谱和运输之间的相互作用的共振和超导相干诱导的双层石墨烯接近的s波超导体。通过分析准粒子自旋弛豫速率、Yu-Shiba-Rusinov态能量、Andreev谱和约瑟夫森结的超导特性与掺杂和温度的关系,我们发现了区别共振和非共振区域的独特超导特征。我们的研究结果在某些方面超越了超导双层石墨烯,并适用于由共振磁性杂质功能化的一般s波超导体。
2022-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Influence of topological excitations on Shapiro steps and microwave dynamical conductance in bilayer exciton condensates
在双层系统中的总填充因子$ν_T=1$的量子霍尔态实现了激子凝聚体,并表现出零偏压隧穿异常,类似于波动存在下的约瑟夫森效应。与传统的约瑟夫森结相比,由于无序诱导的拓扑缺陷,即所谓的meron,没有观察到夫琅禾费衍射图案。我们考虑在微波辐射的存在下的层间隧穿,并发现夏皮罗步骤的隧穿电流-电压特性,尽管存在的merons。此外,约瑟夫森振荡也可以观察到的微波动态电导的谐振功能。
2012-07-30 cond-mat.mes-hall
Magnetoexcitons and optical absorption of bilayer-structured topological insulators
从理论上研究了强磁场作用下拓扑绝缘体中磁激子的光吸收特性。在非相互作用和库仑朗道能级内相互作用情况下,得到了光吸收选择定则的一般解析公式,该公式有助于解释吸收光谱中的共振峰和相应的Dirac型磁激子的形成.我们还讨论了朗道能级间库仑相互作用下磁激子的光吸收谱,这将变得更加复杂。我们的结果可以在磁光实验中得到验证。
2012-04-18 cond-mat.mes-hall
Acoustically-driven magnons in CrSBr bilayers
ITMO University(ITMO大学);Queen’s University(女王大学);University of Iceland(冰岛大学)
研究CrSBr双层中自旋激发与声波耦合,展示声波可共振生成磁子,外加磁场可调谐共振频率,为自旋电子学应用提供新平台。
2026-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin polarization and magnetoresistance through a ferromagnetic barrier in bilayer graphene
我们研究了自旋相关的输运通过磁性双层石墨烯纳米结配置为二维正常/铁磁/正常结构,其中栅极电压施加在铁磁石墨烯层上。在四带哈密顿量的基础上,利用Landauer Butikker公式计算了零温下的电导。对于双层石墨烯铁磁层的平行结构,其能带结构为金属能带结构,自旋极化在共振态附近达到最大值;而对于反平行结构,纳米结表现为半导体结构,不存在自旋过滤。因此,通过改变铁磁石墨烯的结构,特别是在带隙周围,可以实现巨大的磁阻。
2012-11-12 cond-mat.mes-hall
Resonant Raman scattering in bilayer 3R-MoS$_{2}$
University of Warsaw(华沙大学);Wrocław University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫科技大学);Peking University Shenzhen Graduate School(北京大学深圳研究生院);CNRS(法国国家科学研究中心)
通过多波长拉曼光谱、光致发光测量和密度泛函理论计算,研究了双层3R-MoS$_2$中温度依赖的共振拉曼响应,揭示了激子-声子耦合的复杂行为。
2026-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observability of cyclotron resonance in the hydrodynamic regime of bilayer graphene
本文基于 Boltzmann 方程导出的流体动力学方程,预测双层石墨烯回旋共振频率及信号强度,并指出其虽可实验观测,但相关修正机制会显著展宽共振峰。
2024-02-03 cond-mat.mes-hall
Comment on "Electron spin resonance and collective excitations in magic-angle twisted bilayer graphene"
这一评论与Morissette { \it et al.}【arXiv:2206.08354v1】.作者声称已经在电子自旋共振实验中发现了集体激发的特征,这些特征与魔角双层石墨烯的相关结构有关。然而,相同的共振特性已经在以前的工作中报道了单层和少层石墨烯,使其理论框架无效。石墨烯的单粒子拓扑非平凡能带结构内的直接理论图为共振特征的观察提供了令人满意的解释,并且也适用于Morissette { \it et al.}提供的数据。然而,这一直观的图景却被作者忽视了。
2022-06-29 cond-mat.mes-hall
Sublattice dependence and gate-tunability of midgap and resonant states induced by native dopants in Bernal-stacked bilayer graphene
半导体的性质可以受到由掺杂剂诱导的中间带隙状态的关键影响,所述掺杂剂可以是天然的或有意地并入晶格中。对于Bernal堆叠的双层石墨烯(BLG),其具有可调的带隙,掺杂诱导的中间带隙态的存在已经被证实,但从未被实验证实。在这里,我们报告的扫描隧道显微镜和光谱的结果,紧束缚计算的支持下,证明存在的BLG的midgap状态。我们表明,在BLG的midgap状态-我们证明栅极可调谐性-出现时,掺杂剂托管在非二聚体亚晶格网站。我们进一步证明了窄共振的存在下,在发病的高能量带(价或传导,取决于掺杂剂的类型)时,掺杂剂的二聚体亚晶格网站上的谎言。这些结果表明,掺杂剂/缺陷可以在多层石墨烯样品的传输和光学性质中发挥重要作用,特别是在接近能带极值的能量下。
2021-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic theory of plasmon-enabled resonant terahertz detection in bilayer graphene
在二维固态矩阵中的电子气,例如量子阱或二维范德华异质结构,支持等离子体波的传播。等离子体波之间的非线性相互作用,由于电荷守恒和电流对流,产生一个恒定的密度梯度,可以检测到作为一个直流电位信号在系统的边界。这种现象是等离子体波光电探测方案的核心,该方案首先由Dyakonov和Shur引入具有抛物线色散的电子系统,然后扩展到石墨烯中的无质量狄拉克费米子。在这项工作中,我们发展的等离子体波的光电探测理论在双层石墨烯,它具有的特点,色散关系局部和动态地依赖于等离子体波的强度。在我们的分析中,我们展示了如何量子电容效应,所产生的电子色散的局部波动,修改的光电探测信号的强度。例如由顶栅和底栅引起的外部电偏置可以用于控制量子电容校正的强度,从而控制光响应。
2020-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resonantly Enhanced Phonon Transport by Magnon Pumping in a Ferromagnetic/Piezoelectric Bilayer
Universidade Federal Rural de Pernambuco(巴西国立农村联邦大学);Universidade Federal de Pernambuco(巴西国立联邦大学)
首次实验观测到铁磁/压电双层中磁子泵浦引起的共振增强声子输运,证实频率选择性磁子-声子耦合,为混合平台主动控制声学输运提供新机制。
2026-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Soft Magnetorotons and Broken-Symmetry States in Bilayer Quantum Hall Ferromagnets
本文综述了最近在填充因子为$ν_T=1$的耦合双层膜中,在隧穿带隙电荷密度激发色散中观测到软磁子的报道。非弹性光散射实验利用共振激发下发生的波矢守恒破坏。结果提供的证据表明,在量子霍尔态有一个roton,软化和锐化显着时,过渡到高度相关的可压缩状态的相边界接近。这些研究结果解释与Hartree-Fock评价的动态结构因子。该模型包括在一个唯象的方法内的波矢守恒和共振增强配置文件的故障的无序的影响。这些结果链接到增强的激子库仑相互作用的铁磁双层的磁共振软化。
2003-07-04 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation in fluorinated single and bilayer graphene
我们提出了一个联合的实验和理论研究的作用,氟吸附原子的载流子的自旋和动量散射在稀氟化石墨烯和双层石墨烯。实验自旋翻转和动量散射率和它们对氟和载流子掺杂的密度的依赖性,分别通过弱本地化和电导率测量,并建议氟作为共振磁性杂质的作用。对于估计的几个100 ppm的氟浓度,所观察到的自旋寿命在1- 10 μ s的范围内。理论上,我们通过拟合密度泛函超原胞计算建立了氟化石墨烯和双层石墨烯的紧束缚电子结构,并对相同器件内的自旋翻转和动量散射率进行了全面分析,旨在对两种散射通道进行一致的描述。我们发现,在石墨烯中的共振散射是非常敏感的共振能级的精确位置,以及巡回载体和本地化的自旋之间的交换耦合的大小。实验数据表明存在弱自旋翻转散射体,同时强烈地放松电子动量,几乎保持了电子-空穴对称性。这种散射体的共振能比密度泛函理论在稀释极限下预测的更接近中性点。列入一个磁矩上的氟吸附原子使我们能够定性捕获的实验速率的载流子密度的依赖性,但预测一个更大的(较弱的)自旋(动量)弛豫率比测量。我们讨论可能的情况下,可能负责的差异。我们的系统研究揭示了准确捕捉石墨烯上吸附原子行为的复杂性。
2019-03-21 cond-mat.mes-hall
Quantum Well Resonant Tunneling Diode Probe of Correlated States in Twisted Bilayer MoS$_2$
the Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);Anhui University(安徽大学)
本研究开发量子阱共振隧穿二极管平台,探测扭转双层MoS₂中的关联态,发现整数ν=1和分数ν=3/4绝缘态,后者为广义维格纳晶体,为强关联研究提供新工具。
2026-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coherent Interlayer Tunneling and Negative Differential Resistance with High Current Density in Double Bilayer Graphene-WSe2 Heterostructures
我们展示了两个旋转排列的双层石墨烯片之间的栅极可调共振隧穿和负微分电阻由双层WSe 2分开。我们观察到大的层间电流密度为2 μ A/μ m 2和2.5 μ A/μ m 2,和峰谷比接近4和6,在室温和1.5 K,分别是外延生长的共振隧穿异质结构的值。一个很好的协议之间的理论计算使用的洛伦兹谱函数的二维(2D)准粒子状态,和实验数据表明,层间电流主要源于能量和面内动量守恒的2D-2D隧穿,与非弹性或非动量守恒隧穿的贡献最小。我们证明了窄隧穿共振的固有半宽度为4和6毫电子伏,在1.5 K和300 K,分别。
2017-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photon absorption in twisted bilayer graphene
本文研究了扭曲双层石墨烯的单光子和双光子吸收,发现小扭曲角下吸收系数因态密度增加而显著增强,且共振特征随扭曲角增大从红外向可见光区域转移,掺杂仅引起轻微红移。
2024-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resonant absorption and linear photovoltaic effect in ferroelectric moiré heterostructures
Moscow Center for Advanced Studies(莫斯科高级研究中心);Kotelnikov Institute of Radio-engineering and Electronics of the RAS(俄罗斯科学院科特利尼科夫无线电工程与电子研究所);HSE University(国立高等经济学院);Institute of Physics of DFRS of the RAS(俄罗斯科学院达吉斯坦共和国科学中心物理研究所)
研究发现铁电莫尔异质结构中通过范霍夫奇点形成产生共振吸收与线性光伏效应,其中光伏效应由虚拟光学跃迁引发。
2026-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Visibility of graphene flakes on a dielectric substrate
我们模型的光学可见性的单层和双层石墨烯沉积在硅/氧化硅衬底上或热退火的碳化硅表面上。我们考虑反射和透射设置,并发现可见性是最强的反射达到最佳条件时,裸基板透射光共振。在光学频率范围内,双层的可见度大约是单层的两倍,从而使两种类型的石墨烯彼此可区分。
2008-02-25 cond-mat.mes-hall
Strongly nonlinear Bernstein modes in graphene reveal plasmon-enhanced near-field magnetoabsorption
University of Regensburg(雷根斯堡大学);Institute of High Pressure Physics of the Polish Academy of Sciences(波兰科学院高压物理研究所);National University of Singapore(新加坡国立大学);Faculty of Physics, Ivan Franko National University of Lviv(利沃夫伊万·弗兰科国立大学物理学院)
研究通过太赫兹激发观测到石墨烯中非线性伯斯特模式,揭示了近场增强的磁吸收机制,为非线性磁等离子体学提供了新平台。
2026-01-26 cond-mat.mes-hall
Strain-Tunable Harmonic Responses in Valley-Polarized Bilayer Graphene
Department of Theoretical and Nanophysics, Faculty of Physics, Alzahra University(阿尔扎拉大学物理学院理论与纳米物理系)
研究单轴应变下谷极化双层石墨烯的线性和二阶非线性光学响应,发现应变可调控二次谐波产生,实现机械控制开关。
2026-07-01 cond-mat.mes-hall
Probing the Electronic Structure of Bilayer Graphene by Raman Scattering
采用不同激光激发能的共振拉曼光谱研究了双层石墨烯的电子结构。实验测量了石墨的Slonczewski-Weiss-McClure模型的参数值,其中一些参数值与以前报道的石墨的参数值有很大的不同,特别是与电子和空穴的有效质量差有关的参数值。从实验数据中也得到了双层石墨烯中两个TO声子分支的分裂。我们的研究结果具有双层石墨烯电子器件的影响。
2007-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Phonons in Twisted Bilayer Graphene with Gate-Induced Asymmetric Doping
利用拉曼光谱研究了具有离子凝胶栅结构的扭曲双层石墨烯(tBLG)器件,在扭曲角区域可以观察到共振增强的G带。我们观察到突出的分裂和强度猝灭的G拉曼带时,载流子密度被调谐远离电荷中性。这种G峰分裂归因于两个石墨烯层中的不对称电荷掺杂,这揭示了石墨烯的两个弱耦合层的个体声子自能重整化。我们估计的有效层间电容在低掺杂浓度的tBLG使用层间屏蔽模型。两个G峰的异常强度猝灭归因于两个鞍点(van Hove奇点)之间的共振带间跃迁的抑制,这是在动量空间中通过门调谐位移。此外,我们观察到软化(硬化)的R拉曼带,超晶格诱导的声子模式tBLG,在电子(空穴)掺杂。我们的研究结果表明,栅极调制可以用来控制tBLG器件的光电和振动特性。
2014-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Berry curvature and shift vector effects at high-order wave mixing in biased bilayer graphene
本文基于从头算四带哈密顿量,利用结构规范不变演化方程研究偏置双层石墨烯在双色强场下的高阶波混频,揭示了贝里曲率和位移矢量对带间与带内通道贡献及辐射光谱的重塑作用,并用经典轨迹分析加以验证。
2025-02-08 cond-mat.mes-hall
Polar Kerr Effect and Time Reversal Symmetry Breaking in Bilayer Graphene
光学响应对不同类型对称性破缺的独特灵敏度可用于检测和识别双层石墨烯中自发有序的多体态。我们预测在光学频率的强烈响应,敏感的电子现象在低能量,这是因为非零带间矩阵元素的电流运营商。特别是,极克尔旋转和反射各向异性提供量子反常霍尔态和量子反常霍尔态的指纹,其特征在于自发破缺的时间反转对称性和晶格旋转对称性,分别。这些光学签名,经历了近红外区的共振增强,在现有的实验技术范围内。
2011-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Twisted bilayer graphene for enantiomeric sensing of chiral molecules
本文提出利用扭转角可调、具有强 CD 共振的扭转双层石墨烯,通过共振能量转移实现对映选择性荧光猝灭,从而高灵敏识别手性分子。
2024-09-08 cond-mat.mes-hall
Resonant state selection in synthetic ferrimagnets
已知合成反铁磁体(SAF)的共振激活导致动态运行状态,其中SAF的对称自旋触发器对在系统的两个反平行基态之间连续旋转,其中两个磁矩在所谓的声学自旋共振模式中同相。然而,理想SAF的对称性不允许使用共振激发来确定性地选择特定的基态。在这项工作中,我们研究不对称的SAF的,或合成亚铁磁体(SFi),其中两个磁性颗粒的厚度不同,或偏置不对称的外部场。我们展示了如何磁相空间的系统可以可逆地调整,制造后,反铁磁和亚铁磁行为之间,通过利用这两个不对称参数和施加均匀的外部场。我们观察到的分裂的光学自旋共振的两个基态的SFI系统,与频率间隔,可以控制由一个准静态的均匀的外场。我们演示了如何在SFi的可调磁不对称性允许确定性地选择一个特定的基态使用分裂的光学自旋共振。这些结果提供了一种新的方法来控制自旋翻转双层的磁状态,目前在磁存储器等大规模应用中使用。
2013-02-27 cond-mat.mes-hall
Quantitative disentanglement of spin Seebeck, proximity-induced and intrinsic anomalous Nernst effect in NM/FM bilayers
我们发现并研究了Pt/NiFe $_2$ O $_{\textrm{4-x}}$($4\geq x \geq 0$)双层膜中的热自旋输运现象。我们分离的自旋塞贝克效应产生的电压从异常能斯特效应的贡献,甚至解开的铁磁体(FM)中的固有的异常能斯特效应(ANE)从由Pt产生的ANE,由于其接近FM的自旋极化。此外,我们探测这些影响的电导率和FM膜的带隙能量的依赖关系,从几乎绝缘的NiFe $_2$ O $_4$到金属Ni $_{33}$ Fe $_{67}$。与Pt/NiFe $_2$ O $_{\rm x}$($x>0$)样品相比,只能在金属Pt/Ni $_{33}$ Fe $_{67}$双层中识别出邻近诱导的ANE。这是通过X射线共振磁反射率的静态磁邻近效应的调查验证。
2017-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin wave excitations in exchange biased IrMn/CoFe bilayers
利用原子自旋模型,我们模拟了自旋波从交换耦合CoFe层注入到反铁磁IrMn中的过程。激发自旋波的光谱特性具有复杂的拍频行为,这是由于反铁磁序的非共线性质。我们发现,系统的频率响应强烈地依赖于振荡场激励的强度和频率。我们还发现,激发的自旋波的强度强烈衰减远离界面层与频率相关的衰减。我们的研究结果表明,耦合铁磁体所产生的自旋波太弱,即使耦合铁磁体的共振激发,也无法完全逆转IrMn。然而,由于IrMn自旋有序的非共线性质,有效的自旋波注入到反铁磁体中是可能的。
2020-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coupling of ferromagnetic and antiferromagnetic spin dynamics in Mn$_{2}$Au/NiFe thin-film bilayers
本研究通过宽带FMR和BLS光谱实验及模型计算,揭示了Mn2Au/Py双层薄膜中铁磁与反铁磁模式的强耦合(约1.6 T·nm),产生高达40 GHz的零场共振模式,并阐明了杂化模式对界面耦合及自旋波倏逝特性的依赖。
2023-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Coherent Injection of Carrier and Current in Twisted Bilayer graphene
我们从理论上研究了中等角度扭曲双层石墨烯中的光注入过程,包括单光子和双光子载流子注入以及双色相干电流注入。用连续介质模型描述了电子态,数值计算了不同化学势和扭转角下的注入系数谱,其中不同能带之间的跃迁由电子能量分辨的注入系数来理解。与单层石墨烯中的注入相比,显示了注入过程中层间耦合的重要性。对于未掺杂的扭曲双层石墨烯,所有的注入系数的光谱可以分为三个能量区,这与扭曲角。对于线性色散区中非常低的光子能量,注入类似于具有由扭曲角确定的重整化费米速度的石墨烯;对于层间耦合可以忽略的非常高的光子能量,注入与石墨烯相同;并且在Van Hove奇点的跃迁能量周围的中间区中,注入显示出富有成效的精细结构。此外,由于双共振跃迁的存在,对于中间区域的光子能量,双光子载流子注入发散。
2021-11-17 cond-mat.mes-hall physics.optics