Influence of disorder on conductance in bilayer graphene under perpendicular electric field
实验研究了置于垂直电场中的双层石墨烯的电子输运。在高电场下，电阻急剧增加;然而，即使在低温下，电阻也不发散。所观察到的电导的温度依赖性由两个贡献：热激活（TA）传导和可变范围跳跃（VRH）传导。我们发现，在测量的电场范围（0 - 1.3 V/nm）的TA行为提取的迁移率间隙符合理论预测的带隙开放的双层石墨烯，虽然VRH导电恶化的绝缘状态更严重的双层石墨烯具有较小的迁移率。这些结果表明，迁移率的提高对于双层石墨烯场效应晶体管的成功操作至关重要。
2010-09-28 cond-mat.mes-hall
Tunable quantum dots in bilayer graphene
我们从理论上证明了量子点可以在石墨烯的双层中实现。位置相关的掺杂打破了上下层之间的等效性，并提升了点的正、负动量态的简并度。数值计算结果表明，在一定的掺杂浓度下，电子和空穴的束缚态同时存在，量子点的光谱具有明显的角动量依赖性，这与传统的半导体量子点形成了鲜明的对比.我们预测，光谱将由一系列非等距峰组成。
2007-03-07 cond-mat.mes-hall
Electric Field Tunable Band Gap in Commensurate Twisted Bilayer Graphene
Department of Physics and Astronomy, University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学物理与天文学系）
本研究展示了相容扭曲双层石墨烯在太赫兹范围内的可调带隙特性，并揭示了层间相干能量的可测量方法。
2026-01-22 cond-mat.mes-hall
Tunable zero-energy transmission resonances in shifted graphene bilayer
已知石墨烯双层由于其手性而完美地反射垂直入射的电子。这与克莱因隧穿类似，在单层中，克莱因隧穿是在垂直入射下实现完美透射的原因。堆叠缺陷将双层的每个抛物线带交叉变成狄拉克锥对。在这里，我们表明，令人惊讶的是，在一个双层堆叠默认（或移位）可以导致完美的{ \it传输}在正常入射的法布里-珀罗型共振{ \it在零能量}的结果。这些建设性的干扰只发生在狄拉克锥相对于入射电子的特定取向和它们在倒易空间中的分离的量化值。我们的研究结果提供了一种方法来控制透射共振在未掺杂的石墨烯双层结构通过调整层堆叠。
2013-11-15 cond-mat.mes-hall
Tunable large Berry dipole in strained twisted bilayer graphene
最近的实验测量了扭曲双层石墨烯（TBG）中的局部单轴应变场。我们的计算发现，由于亚晶格对称性的破坏和窄带间的能带接近，在这些TBG中产生了有限的Berry曲率，诱导出10nm或更大量级的巨Berry偶极子.大的Berry偶极子导致横向拓扑非线性电荷电流，其在实验上可访问的交叉面内电场的$\sim 0.1 {\rm mV} / μ\rm{m}$的线性体谷电流占主导地位。这种反常的霍尔效应，由于贝瑞偶极子，是强烈可调的应变参数，电子填充，间隙的大小，和温度。
2021-05-10 cond-mat.mes-hall
Tunable interdot coupling in few-electron bilayer graphene double quantum dots
提出了一种基于双层石墨烯的高度可控的双量子点器件。使用叉指栅指的器件架构，我们可以控制1至4 GHz之间的点间隧道耦合和0.2至0.6 meV之间的互电容耦合，独立于量子点的电荷占用。充电能量和因此的点尺寸几乎保持不变。隧道耦合的调谐范围覆盖了典型的硅和GaAs自旋量子位器件的工作范围。
2020-12-23 cond-mat.mes-hall
Tunable Layer Circular Photogalvanic Effect in Twisted Bilayers
提出了准二维手性双层膜中的层圆光电流效应（LCPGE）的一般理论，该理论是指在圆偏振光作用下，出现与偏振相关的面外偶极矩。我们阐明的几何起源的LCPGE作为两种类型的层间坐标移动加权的量子度量张量和Berry曲率，分别。作为一个具体的例子，我们计算了扭曲双层石墨烯中的LCPGE，发现它表现出一个共振峰，其频率可以从可见光调谐到红外线作为扭曲角度的变化。因此，LCPGE提供了一个有前途的途径，对频率敏感，圆偏振光检测，特别是在红外范围。
2019-11-11 cond-mat.mes-hall
Bilayer SnS$_{2}$: Easy-tunable Stacking Sequence by Charging and Loading Pressure
采用密度泛函理论的方法，我们研究了最近合成的单层金属二硫族化合物六方SnS $_{2}$的单层和双层结构。单层SnS $_{2}$的1H和1 T相的比较证实了基态是1 T相。在其双层结构中，我们研究了两层的不同堆叠配置。结果表明，双层SnS $_{2}$的层间耦合比典型的过渡金属二硫属化物（TMD）的层间耦合弱，使得交替的堆垛层具有相似的结构参数，它们以较低的能垒分开。在SnS $_{2}$双层的堆叠顺序的可能的签名已被要求在计算的吸收率和反射率光谱。我们还研究了外电场、充电和加载压力对双层SnS $_{2}$特性的影响。结果表明：（i）电场增强了SnS层间的耦合，从而提高了SnS层的势垒高度;（ii）外电场可以调节SnS层的禁带宽度，在足够的电场下，SnS层$_{2}$可以半金属化，（iii）最有利的堆叠顺序可以通过充电来切换，以及（iv）超过3GPa的加载压力改变堆叠顺序。电场可调的带隙和易于调整的SnS $_{2}$层的堆叠顺序使这种2D晶体结构成为场效应晶体管和纳米级润滑剂应用的良好候选者。
2016-02-04 cond-mat.mes-hall
Tunable Fermi surface topology and Lifshitz transition in bilayer graphene
双层石墨烯是一种高度可调的材料：不仅可以像单层石墨烯那样使用标准栅极调整费米能量，而且能带结构也可以通过外部扰动（如横向电场或应变）进行修改。我们回顾了双层石墨烯能带结构的理论基础，并研究了这两个外部参数影响下的能带结构的演化。我们强调他们的关键作用有关的便利性实验探测存在的Lifshitz过渡，其中包括在费米轮廓拓扑结构的变化作为一个功能的能量接近的边缘的导带和价带。使用一个设备的几何形状，允许应用程序的异常高的位移场，然后，我们详细说明的方式来探测的拓扑结构的变化实验中使用量子霍尔效应测量的间隙双层石墨烯系统。
2015-08-12 cond-mat.mes-hall
Tunable capacitive inter-dot coupling in a bilayer graphene double quantum dot
我们报道了一个双量子点，它是在一个宽度调制的蚀刻双层石墨烯纳米管形成。许多横向石墨烯门使我们能够在很宽的能量范围内调整器件的量子点能级和隧道势垒。电荷稳定性图，特别是单独的三相点对允许研究可调电容点间耦合能量以及多个单独的三相点上的电子激发态的光谱。我们提取的互电容点间耦合的范围为2 - 6 meV和点间隧道耦合的数量级为1.5 μeV。
2011-10-26 cond-mat.mes-hall
Tunable cloaking of Mexican-hat confined states in bilayer silicene
采用四带模型结合传输矩阵方法研究了自旋轨道耦合和电场作用下p-n-p双层硅烯结的弹道量子输运.在层间偏压下，观察到与双层石墨烯类似的低能光谱的墨西哥帽形状。我们发现，虽然双层硅烯与双层石墨烯共享一些物理学，但它有许多有趣的现象，后者尚未报道。首先，在墨西哥帽中产生显著非零传输的受限状态。第二，发现了Mexican-hat束缚态的隐形现象。第三，我们观察到当入射能量低于势高时，Mexican-hat隐形导致电导的强烈振荡。最后，与单层硅烯不同的是，当入射能量高于电势高度时，在大层间距离处的电导随着电场的升高而增加。
2019-04-16 cond-mat.mes-hall
Tunable Berry curvature, valley and spin Hall effect in Bilayer MoS$_2$
电子布洛赫带的手征性是层状二维材料许多有趣性质的原因。我们发现，在过渡金属二硫属化物（TMDC）的双层，不像在几层石墨烯和单层TMDC，层内和层间的耦合提供了重要的贡献的贝里曲率的$K$和$-K$谷的布里渊区。层间的贡献导致的Berry曲率的堆叠依赖性，我们指出常用的3R型和2H型双层膜之间的差异。由于层间的贡献，Berry曲率在双栅极器件中变得高度可调。我们研究了谷霍尔效应和自旋霍尔效应与堆叠类型和外电场的关系。虽然谷和自旋霍尔电导率没有量子化，在MoS $_2$ 2H双层，他们可能会改变符号作为外部电场的函数，这是让人想起的晶格陈氏绝缘体的行为。
2018-07-05 cond-mat.mes-hall
Tunable Fractional Quantum Hall Phases in Bilayer Graphene
量子系统中的对称性破缺往往会导致复杂的涌现行为。在双层石墨烯（BLG）中，垂直于基面施加的电场破坏了晶格的反转对称性，在电荷中性点处打开带隙。在量子化磁场中，电子相互作用可以在自旋自由度和谷自由度范围内引起自发对称性破缺，产生具有复杂有序度的量子霍尔态。在这里，我们报告的分数量子霍尔态（HHS）在双层石墨烯显示相变，可以通过横向电场调谐。这一结果为研究对称性破缺在具有不同拓扑序的涌现态中的作用提供了一个模型平台。
2014-03-09 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable resonant scattering in fluorinated bilayer graphene
adatom修饰的石墨烯提供了一个有前途的新途径自旋电子学在1000极限。我们结合实验和理论来研究稀氟化双层石墨烯的电子性质，其中氟吸附原子共价键合到顶部石墨烯层。我们发现，氟吸附原子引起的共振杂质态附近的电荷中性点的双层，导致强烈的散射的载流子和跳跃传导内的场诱导带隙。值得注意的是，跨层的电场的应用示出调谐的共振散射振幅从氟吸附原子的近两倍。结合玻尔兹曼输运方程和完全量子力学方法的理论分析很好地解释了实验观察。这种范例可以推广到许多双层石墨烯吸附原子材料，我们设想，实现电可调共振可能是石墨烯为基础的自旋电子器件的一个关键优势。
2015-10-06 cond-mat.mes-hall
Observation of dichotomic field-tunable electronic structure in twisted monolayer-bilayer graphene
利用NanoARPES和原位栅压调控观测到tMBG中电场极性切换导致单层与双层石墨烯谱权重选择性增强，揭示了其不对称场调控电子结构的起源。
2024-04-08 cond-mat.mes-hall
A Tunable Phonon-Exciton Fano System in Bilayer Graphene
不同可能路径之间的干涉是量子物理学的核心。这种系统的耦合离散和连续态之间的干涉可以深刻地改变其与光的相互作用，如Fano共振所示。在这里，我们提出了一个独特的多体Fano系统组成的一个离散的声子振动和连续的电子-空穴对跃迁的双层石墨烯。通过电子-声子相互作用，激发态被描述为混合声子-激子性质的元激发的新量子。混合态的红外吸收表现出特征Fano线形，其参数由多体相互作用重整化。值得注意的是，双层石墨烯中的Fano共振是通过电门控连续可调的。声子-激子耦合的进一步控制可以利用利用激发态红外活性的光场来实现。这种可调谐的声子激子系统也提供了一个有趣的可能性的“声子激光器”与受激声子放大所产生的带边电子的布居数反转。
2009-07-02 cond-mat.mes-hall
Tunable exciton polaritons in biased bilayer graphene
本文提出在微腔中利用偏置双层石墨烯实现电可调谐激子极化激元，通过半经典与量子力学方法预测其可达到强耦合机制，并证明引入epsilon-near-zero材料可进一步增强光-物质相互作用。
2025-02-10 cond-mat.mes-hall
Disorder and magnetic-field induced breakdown of helical edge conduction in an inverted electron-hole bilayer
我们计算了具有反转电子-空穴带的二维双层膜的电导，研究了量子自旋霍尔绝缘体（具有螺旋边导电）对静电无序和垂直磁场组合的敏感性.螺旋边缘传导的特征击穿场分裂成两个场，随着无序度的增加，场$B_{c}$用于过渡到量子霍尔绝缘体（支持手征边缘传导）和较小的场$B'_{c}$用于过渡到准金属制度中的体传导。InAs/GaSb量子阱的反转带的空间分离对于磁场诱导的体导电是必不可少的-在碲化汞量子阱中没有这样的机制。
2014-04-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Tunable quantum anomalous Hall octet driven by orbital magnetism in bilayer graphene
量子反常霍尔（QAH）效应-零磁场下手性能带拓扑的宏观表现-仅通过拓扑绝缘体的磁性掺杂（1 - 3）和莫尔异质结构的精细设计（4 - 8）在实验上实现。然而，长期以来，人们一直预测没有磁性掺杂或莫尔工程的看似简单的双层石墨烯具有QAH效应的竞争有序态（9 - 11）。在这里，我们探索的状态，在双层石墨烯的电导率为2电子2/小时，不仅生存下来，以惊人的小磁场和高达5 K的温度，但也表现出磁滞。总之，实验签名提供了令人信服的证据，轨道磁驱动的QAH行为与陈数可调通过电场和磁场以及载波符号。所观察到的QAH相的八重态是不同于以前的观察，由于其独特的亚铁磁和亚铁电秩序，其特征在于量子化的异常电荷，自旋，谷，和自旋谷霍尔行为。
2021-07-14 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable exchange splitting in bilayer graphene on monolayer Cr$_2$X$_2$Te$_6$ with X=Ge, Si, and Sn
采用第一性原理方法研究了双层石墨烯在铁磁多层膜Cr $_2$ X $_2$ Te $_6$（X=Ge，Si，Sn）上的电子能带结构和邻近交换效应.在每种情况下，异质结构的本征电场在石墨烯双层中诱导约10 meV的轨道间隙。邻近交换是强烈的波段依赖性。例如，在Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$的情况下，双层石墨烯的低能价带具有8 meV的交换分裂，而低能导带的分裂小30倍（0.3meV）。这种显著的差异源于与铁磁基底的层依赖性杂交。值得注意的是，施加几V/nm的垂直电场可以逆转交换，使我们能够有效地打开和关闭双层石墨烯中的邻近磁性。这样的场效应对于铁磁绝缘体上的范德华双层来说应该是通用的，为基于自旋的设备开辟了新的可能性。
2018-07-09 cond-mat.mes-hall
Gate tunable topological flat bands in twisted monolayer-bilayer graphene
我们研究了扭曲单层-双层石墨烯（tMBG）或双层石墨烯上的扭曲石墨烯（tGBG）的能带结构，作为扭曲角和垂直电场的函数，以寻找实现隔离的近平坦带的最佳条件。对于$0.3^{\circ} \sim 1.5^{\circ}$范围内的扭转角，更具体地在$θ\sim 0.5^{\circ}, \, 0.85^{\circ}, \,1.3^{\circ}$周围的岛中，对于适当的垂直电场大小和方向，预期与满足$U_{\textrm{eff}} /W \gtrsim 1$的有效库仑能量相当或更小的窄带宽。电子-空穴非对称带的谷陈数本质上取决于双层石墨烯中跳跃项的细节，并且取决于与接触的六方氮化硼衬底对准的石墨烯层中的电场或平均交错电势等因素。带隔离、带宽和谷陈数的这种可调谐性使得tMBG成为比扭曲双层石墨烯更通用的系统，用于发现倾向于强相关性的几乎平坦的带。
2020-05-04 cond-mat.mes-hall
Electric-field-tunable intervalley excitons and phonon replicas in bilayer WSe$_2$
本文报道了用光致发光法直接观察到双层WSe $_2$中Q导谷和$Γ$价谷之间的谷间激子。$Γ$激子位于QK激子下方约18 meV处，并且主导双层WSe $_2$的发光。通过测量在门控电场下的激子光谱，我们发现了Q $Γ$和QK激子之间不同的层间电偶极矩和斯塔克位移。值得注意的是，我们可以使用电场在Q $Γ$和QK激子之间切换能量顺序和主导发光。Q $Γ$和QK激子都表现出明显的声子复制，其中由于激子-声子（近）共振散射和大量的双声子散射路径的存在，双声子的复制比单声子的复制更突出。我们可以通过全面的理论建模和计算来模拟副本光谱。斯塔克位移和声子副本的理论和实验之间的良好的协议，有力地支持我们的指定的Q $Γ$和QK激子。
2021-01-27 cond-mat.mes-hall
Tunable large spin Nernst effect in a two-dimensional magnetic bilayer
本文从理论上研究了二维正方晶格双层磁体中磁振子-极化子的拓扑自旋输运。我们的理论的动机是最近的范德瓦尔斯磁体的报告，显示了可逆的电开关的层间磁序之间的反铁磁和铁磁订单。磁弹性相互作用打开带隙，并允许不同激发态之间的带间跃迁。在层状反铁磁体中，由于磁振子-极化子态之间的带间跃迁，即使保持时间反演对称性，也会出现自旋Berry曲率，从而允许拓扑自旋输运。我们发现，由于类磁振子态之间的能量间隔很小，使得层状反铁磁体中的自旋Berry曲率很大。结果表明，自旋能斯特电导率在铁磁相和反铁磁相之间的相变点处突然增加（或减小）。我们的结果表明，在二维磁性系统中，拓扑自旋可调输运是普遍存在的。
2022-05-20 cond-mat.mes-hall
Giant Shift Current in Electrically-Tunable Superlattice Bilayer Graphene
Northeastern University（东北大学）；Quantum Materials and Sensing Institute, Northeastern University（东北大学量子材料与传感研究所）；The Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；S. N. Bose National Center for Basic Sciences（S.N. 玻色基础科学国家中心）
研究电可调超晶格双层石墨烯中巨位移电流的产生机制及调控方法
2025-08-14 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Band Gap and Electrically Tunable Flat Bands in Twisted Double Bilayer Graphene
本文采用原子论方法研究了由两组旋转错位的Bernal双层石墨烯构成的扭曲双层石墨烯（TDBG）的结构和电子性质。得到的平衡原子结构表现出面内应变和调制的层间距离在旋转失配的界面层。我们发现，TDBG的电子结构可以有一个内在的带隙在电荷中性点的扭转角θ的大范围内。在θ = 1.25度附近，本征带隙消失，并且TDBG在费米能级处具有平坦带，这些平坦带在能量上与较高和较低的能带很好地分离。我们还表明，通过施加垂直电场的平带是很容易调谐的，和非常窄的带宽小于10 meV的电子侧平带可以实现在很宽的扭转角范围。我们的研究结果作为一个理论指导，探索紧急相关电子物理在这个多功能的莫尔超晶格系统。
2019-03-03 cond-mat.mes-hall
Tunable Thermal Conduction in Graphane Nanoribbons
石墨烯和石墨烯都是二维材料，但具有不同的键合构型，这可以导致不同的热传导性质。我们模拟石墨烷纳米带（GANRs）使用非平衡格林函数方法的热传导。研究发现，GANRs具有较低的弹道热导和较强的热导各向异性比石墨烯同行。此外，GANRs的氢空位显著抑制热传导，伴随着增强的热导各向异性。通过控制GANRs的宽度、边缘形状和氢空位浓度实现的可调热传导可用于热管理和热电应用。
2014-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of electrically tunable Feshbach resonances in twisted bilayer semiconductors
扭曲过渡金属双硫族化物双层膜中的莫尔超晶格已经成为利用光学光谱探索强相关性的丰富平台。尽管观察到丰富的莫特-维格纳物理源于周期性势和库仑相互作用之间的相互作用，隧道耦合诱导的电子态杂化的情况下，确保了在这些实验中的经典层自由度。在这里，我们调查的MoSe $_2$ homobilayer结构的层间相干隧穿和层选择性的光学跃迁允许电场控制的操纵和测量的层赝自旋的基态空穴。在这个系统中的定性新现象的一个引人注目的例子是我们观察到的电可调的二维费什巴赫共振激子空穴散射，这使我们能够控制激子和空穴之间的相互作用的强度位于不同的层。我们的研究结果使迄今尚未探索的可能性，光学调查的多体物理，以及实现退化玻色-费米混合物与可调的相互作用，而不直接暴露的巡回费米子光场。
2021-05-09 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable gauge fields in tiny-angle twisted bilayer graphene
扭曲双层石墨烯由于其丰富的电子性质和可调谐性，近年来引起了人们的广泛关注。在这里，我们表明，对于非常小的扭转角，$α\ll 1^\circ$，垂直电场的应用在数学上等价于一种新的人工规范场。这种识别为在稳健的设置中生成和检测石墨烯平台中的伪朗道能级打开了大门，这些设置不依赖于应变工程，因此可以实际地收获用于技术应用。此外，这种新的人工规范场导致高度本地化模式的发展与平带接近电荷中性，形成一个紧急的Kagome晶格在真实空间中。我们的研究结果表明，对于微小的角度，偏置扭曲双层石墨烯是一个很有前途的平台，可以实现高度局域态的阻挫晶格，开辟了一个新的方向，强关联相的物质的研究。
2018-09-13 cond-mat.mes-hall
Tunable band gaps in bilayer graphene-BN heterostructures
研究了外加电场对六方氮化硼片层间双层石墨烯带隙的影响。利用密度泛函理论，我们表明，间隙是连续可调的从0到0.2 eV，是强大的堆叠无序。此外，氮化硼片不改变自支撑双层石墨烯的基本响应，除了额外的屏蔽。计算表明，石墨烯-氮化硼异质结构可以为石墨烯基电子器件提供可行的途径。
2010-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local spectroscopy of moiré-induced electronic structure in gate-tunable twisted bilayer graphene
扭曲双层石墨烯（tBLG）形成准晶体，其结构和电子性质取决于其层之间的旋转角度。在这里，我们提出了一个扫描隧道显微镜研究支持原子光滑和化学惰性的六方氮化硼（BN）的栅极可调tBLG设备。这些tBLG器件的高质量允许识别由石墨烯-石墨烯和石墨烯-BN层间相互作用产生的共存莫尔图案和莫尔超晶格。此外，我们研究额外的tBLG光谱功能的第一范霍夫奇点以外的局部态密度。我们的实验数据解释的理论，结合从头计算和确认强非微扰字符tBLG层间耦合在小扭转角制度的莫尔带。
2015-10-10 cond-mat.mes-hall
Tunable and giant valley-selective Hall effect in gapped bilayer graphene
贝里曲率类似于磁场，但在动量空间中，并且通常存在于具有非平凡量子几何的材料中。它赋予布洛赫电子横向反常速度，即使在没有磁场的情况下也能产生类霍尔电流。我们报道了原位可调谐的谷选择性霍尔效应（VSHE）的直接观测，其中反转对称性，从而电子的几何相位，是由一个面外电场控制。我们使用高品质的双层石墨烯与固有的和可调的带隙，照射圆偏振的中红外线，并确认所观察到的霍尔电压产生的光诱导谷人口。与二硫化钼相比，我们发现的数量级更大的VSHE，由于带隙的Berry曲率的逆缩放。通过对谷选择性霍尔电导的监测，研究了带隙对Berry曲率的影响。这种VSHE的原位操作为拓扑和量子几何光电器件铺平了道路，例如更鲁棒的开关和检测器。
2022-04-20 cond-mat.mes-hall
Quantum-Enhanced Tunable Second-Order Optical Nonlinearity in Bilayer Graphene
二阶光学非线性过程涉及两个电磁波的相干混合以产生新的光学频率，其在诸如超快激光系统、整流器、调制器和光学成像的各种应用中起核心作用。然而，由于缺乏合适的非线性材料，中红外（MIR）区域的进展受到限制。人们希望开发一种具有强的、电可调谐的二阶光学非线性的鲁棒系统。在这里，我们从理论上证明，AB堆叠的双层石墨烯（BLG）可以表现出巨大的和可调的二阶非线性极化率χ^（2），一旦施加面内电场。χ^（2）可以从0到~ {10^5 pm/V}进行电调谐，比广泛使用的非线性晶体AgGaSe 2大三个数量级。我们发现，由于BLG独特的电子光谱，两个不同的量子增强双光子过程产生了异常大的χ^（2）。BLG的可调谐电子带隙在χ^（2）的共振上增加了额外的可调谐性，其对应于上转换光子的范围从约2.6 μm到约3.1 μm的可调谐波长。结合原子薄BLG的高电子迁移率和光学透明性，我们的方案提出了一个新的制度的非线性光子学的基础上BLG。
2012-01-10 cond-mat.mes-hall
Tunable nonlinear excitonic optical response in biased bilayer graphene
本文基于半解析模型，研究了Bernal堆叠偏置双层石墨烯的激子线性和非线性光学响应随栅极电压的变化，发现线性和二次谐波产生响应均对栅极电压高度敏感。
2024-05-08 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable Topological Valley Transport in Bilayer Graphene
谷赝自旋是表征能带中简并谷的量子自由度，是二维狄拉克材料的一个显著特征。与自旋类似，谷赝自旋由时间反转的一对状态跨越，尽管两个谷赝自旋状态在空间反转下相互转换。反演对称性的破缺导致了各种谷对比的物理性质;例如，谷依赖的拓扑输运是科学和技术的兴趣。双层石墨烯（BLG）是一种独特的系统，其固有的反转对称性可以被垂直电场可控地打破，为连续可调的谷拓扑输运提供了难得的可能性。在这里，我们使用了一个垂直的门电场打破BLG的反转对称性，和一个巨大的非局域响应被观察到作为谷赝自旋的拓扑输运的结果。我们进一步表明，谷传输是完全可调的外部门，和非本地信号持续到室温和长距离。这些观测结果挑战了当代对间隙系统中拓扑输运的理解，并且强大的拓扑输运可能导致未来的valleytronic应用。
2015-01-20 cond-mat.mes-hall
Interlayer electron-hole friction in tunable twisted bilayer graphene semimetal
电中性导电系统代表了一类由电子-空穴（e-h）相互作用控制的具有不寻常性质的材料。根据准粒子的统计、能带结构和器件的几何形状，这些半金属相的物质可以对外部场做出非常规的反应，而这些反应通常无法用单粒子物理学进行简单的解释。在这里，我们表明，小角度扭曲双层石墨烯（SA-TBG）提供了一个高度可调的系统，在其中探索相互作用限制的电子传导。通过采用双栅器件架构，我们调整我们的设备从非简并电荷中性狄拉克流体的补偿的两个组件的电子-h费米液体，在空间上分离的电子和空穴经历强烈的相互摩擦。这种摩擦力可以通过T^2电阻率来揭示，该电阻率精确地遵循我们提出的电-氢拖曳理论。我们的研究结果提供了一个教科书说明之间的平滑过渡不同的相互作用限制的运输制度，并澄清在电荷中性SA-TBG的导电机制。
2022-08-11 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
Tunable Valley Splitting due to Topological Orbital Magnetic Moment in Bilayer Graphene Quantum Point Contacts
在多通道半导体中，谷自由度可以潜在地用于存储、操纵和读取量子信息，但其控制仍然具有挑战性。双层石墨烯中的谷可以通过由谷g因子耦合的垂直磁场来寻址。然而，对谷g因子的控制尚未得到证实。我们通过实验确定了在双层石墨烯中通过合适的栅极几何形状实现的量子点接触的能谱。使用有限偏置光谱，我们测量的横向限制以及塞曼分裂所产生的能量尺度，并找到一个自旋g因子为2。使用垂直电场，谷值g因子可以通过因子3调谐，达到40和120之间的值。通过考虑拓扑磁矩及其对约束和垂直位移场的依赖性的计算，定量地解释了这一结果。
2020-03-05 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable valley currents, non-local resistances and valley accumulation in bilayer graphene nanostructures
利用线性响应区的输运理论Büttiker-Landauer公式，计算了反转对称性破缺的双层石墨烯纳米结构的谷电流和非局域电阻.结果表明，当费米能处于狄拉克点附近时，双层石墨烯纳米结构中的反转对称性破缺导致非局域四端电阻显著增强，谷电流比传统电流强数倍.研究了在费米能量为零时，局域电阻和非局域电阻随栅电压变化的比例关系，发现满足幂律。研究了四端双层石墨烯纳米结构中存在反转对称破缺时的谷速度场和谷积累。谷速度和非局部电阻被发现与所施加的栅极电压不同的规模。单位细胞平均谷积累被发现表现出一个偶极的空间分布一致的积累所产生的谷电流。我们定义并计算{ \em谷电容}，其表征谷累积响应于施加到纳米结构的接触的电压。
2017-11-14 cond-mat.mes-hall
Semimetallic features in quantum transport through a gate-defined point contact in bilayer graphene
我们证明，在传导开始时，在双层石墨烯（BLG）与层间不对称间隙的静电定义的量子线可以作为一个一维半金属，由于其最低子带的多个minivalley色散。非单调子带的形成与导线光谱中最低两个子带的底部边缘之间的近简并性相一致，这表明在传导阈值处存在$8e^2/h$阶跃，并且导线中最低子带的半金属行为将表现为$8e^2/h$电导平台上的共振透射峰。
2019-06-24 cond-mat.mes-hall
A semi-analytical model of Bilayer Graphene Field Effect Transistor
双层石墨烯具有可随垂直电场调节的能隙的非常有趣的性质。我们提出了一个双层石墨烯场效应晶体管的分析模型，适合探索的设计参数空间，并找到一个器件结构与有前途的性能方面的晶体管操作。我们的模型，基于有效质量近似和弹道输运假设，考虑到双层石墨烯可调间隙和自极化，并包括所有的带到带隧穿电流分量，这被证明是代表晶体管操作的主要限制，因为有限的可实现的能隙不足以获得大的Ion/Ioff比。
2009-09-25 cond-mat.mes-hall
Energetics of complex phase diagram in a tunable bilayer graphene probed by quantum capacitance
双层石墨烯为探索量子霍尔效应中丰富的物理提供了一个独特的平台。自旋、谷和轨道简并度的不寻常组合导致了有趣的对称性破缺态与电场和磁场。传统的输运测量，如电阻测量已被执行，以探测双层石墨烯中的不同有序态。然而，还没有做太多的工作来直接映射双层石墨烯中这些状态的能量学。在这里，我们进行了磁电容测量与电场和磁场在六方氮化硼封装的双栅极双层石墨烯器件。在零磁场下，利用量子电容技术测量了电荷中性点周围的间隙随垂直电场的变化，所得间隙值与理论值吻合较好。在有垂直磁场存在的情况下，我们在有电场的磁电容测量中观察到朗道能级交叉。电场和磁场作用下最低朗道能级的能隙关闭和重新打开表明了从一种有序态到另一种有序态的转变。在较高的电场（$\bar D > 0.5$ V/nm）下，我们观察到了带边附近朗道能级的崩塌，这是理论上预测的。在我们的实验中，具有电场和磁场的双层石墨烯的朗道能级的完整能量学为解开系统的基态的性质铺平了道路。
2018-10-25 cond-mat.mes-hall
Tunable metal-insulator transitions in bilayer graphene by thermal annealing
在高真空条件下，在400 K热退火后，在双层石墨烯中观察到可调谐的和高度可重复的金属-绝缘体转变。在退火之前，样品在研究的整个温度范围内都是金属的。在退火时，导电性从金属变为绝缘体，并且转变温度是退火时间的函数。原始金属状态可以通过暴露于空气中恢复，从而通过吸收水蒸气引起电子特性的变化，这使得石墨烯成为传感器应用的技术上有前途的材料。
2012-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically tunable and enhanced nonlinearity of moiré exciton-polaritons in transition metal dichalcogenide bilayers
本文建立了TMD双层中莫尔激子极化子非线性光学响应的微观理论，揭示了由各向异性库仑相互作用和Umklapp散射引起的增强非线性，并证明可通过外加电场将吸引型非线性调控为排斥型，为非线性极化子器件提供了可控平台。
2025-07-15 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable spin waves in antiferromagnetic atomic bilayers
二维层状磁性材料的出现为二维磁性的基础研究和基于自旋的应用探索开辟了一个令人兴奋的领域。近年来，二维磁性材料显示出了许多显著的性质，包括磁性隧道结中的自旋过滤和磁性态的栅极控制。虽然这些研究集中在静态性质，动态磁性能，如自旋波的激发和控制仍然难以捉摸。在这里，我们激发自旋波和探测其动力学在反铁磁CrI 3双层采用超快光泵/磁光克尔探测技术。我们确定了亚太赫兹磁共振下的面内磁场，从我们确定的各向异性和层间交换场和自旋阻尼率。我们进一步表明，通过静电门控的反铁磁共振调谐数十千兆赫兹。我们的研究结果揭示了二维磁性材料的磁激发和自旋动力学，并展示了它们在超快数据存储和处理中的独特应用潜力。
2020-01-13 cond-mat.mes-hall
Breakdown of the interlayer coherence in twisted bilayer graphene
电子在布洛赫态的相干运动是固体物理中电荷传导的基本概念之一。然而，在层状材料中，当层间耦合由于例如大的层间间隔而显著降低时，这种条件常常对于层间导电而失效。我们报告说，完全抑制相干导电实现，即使在原子长度尺度的层分离在扭曲的双层石墨烯。扭曲双层石墨烯的层间电阻率远高于Bernal堆叠石墨的c轴电阻率，并且表现出对温度以及外部电场的强烈依赖性。这些结果表明，石墨烯层显着解耦的旋转和非相干传导是扭曲的双层石墨烯层之间的主要传输通道。
2012-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable plasmon modes in doped AA-stacked bilayer graphene
在最近邻紧束缚和无规相位近似下研究了掺杂AA堆叠双层石墨烯（BLG）中的等离子体激元模式。我们得到封闭的解析表达式的极化率函数，用于获得低能量的色散关系和数值计算结果的声学和光学等离子体模式。我们的研究结果揭示了AA堆叠的BLG可用作可调谐等离子体激元器件的潜力。特别是，我们发现，长波长的声学等离子体作为$ω_{+}\approx\sqrt{max(|μ|,t_{1})q}$分散与相空间的收缩和消失的化学势接近层间跳跃能量，防止存在的长寿命的声学等离子体。此外，我们表明，AA堆叠的BLG支持相干光学等离子体只有当条件$(1+\frac{g_σg_{v}e^{2}t_{1}d}{κv_{F}^{2}}\frac{|μ|}{t_{1}})^{1/2}<\frac{|μ|}{t_{1}}$满足，特别是指示朗道阻尼的光学等离子体在未掺杂的AA堆叠的BLG，即使在长波长限制。我们还发现，光学等离激元模式分散为$ω_{-}\approx Δ+Cq^{2}$与常数，可以通过调整化学势。
2020-11-05 cond-mat.mes-hall
Tunable p-n junction barriers in few-electron bilayer graphene quantum dots
该研究在双层石墨烯中利用天然 p-n 结实现单量子点静电限制，并证明少电子区域内栅压可单调调控电子隧穿率。
2023-11-01 cond-mat.mes-hall
Phonon mediated interlayer conductance in twisted graphene bilayers
石墨烯层之间的传导被抑制的动量守恒每当层堆叠有一个旋转。在这里，我们表明，声子散射起着至关重要的作用，促进层间导电。由此产生的对方向的依赖性与先前预期的完全不同，并且更有利于设备应用。在低温下，由于声子瓶颈，我们预测会出现类似二极管的电流-电压特性。简单的标度关系给出了一个很好的描述的电导作为温度，掺杂，旋转角，和偏置电压的函数，反映了层间拍声子模式的主导作用。
2013-01-03 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable regular and chaotic electron dynamics in ballistic bilayer graphene cavities
针对带隙双层石墨烯栅极定义腔，开发了考虑电子特性和限制细节的轨迹追踪算法，揭示了各向异性色散在高度对称圆形腔中随栅极电压引发规则与混沌动力学，证明了非标准费米子光学的出现。
2023-02-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Pressure-Tunable Ambipolar Conduction and Hysteresis in Ultrathin Palladium Diselenide Field Effect Transistors
研究了少层二硒化钯（PdSe 2）场效应晶体管在电场、光场、电子辐照和气压等外界激励下的特性。我们观察到双极传导和滞后的转移曲线的PdSe2材料未保护和剥离。我们调整双极传导和它的滞后行为在空气和纯氮气环境中。在室温下观察到的占主导地位的p型传输可逆地变成占主导地位的n型导电通过降低压力，这可以同时抑制滞后。压力控制可用于对称化和稳定高性能逻辑电路中所需的器件的传输特性。晶体管不受短沟道效应的影响，但受陷阱状态的影响，其特征时间为分钟。在扫描电子显微镜成像过程中由于电子辐照而显著降低的沟道电导在室温下退火几分钟后恢复。这项工作为PdSe2在电子设备中的开发铺平了道路，通过提供基于实验的和更深入的了解PdSe2晶体管中的电荷传输受到电应力和其他外部代理。
2019-02-01 cond-mat.mes-hall
Structural and electronic signatures of strain-tunable marginally twisted bilayer graphene
Tsinghua University（清华大学）；Frontier Science Center for Quantum Information（量子信息前沿科学中心）；Imdea Nanoscience（Imdea纳米科学研究所）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
研究通过扫描隧道显微镜揭示了边缘扭转双层石墨烯在不同应变下的结构和电子特性，发现两种应变诱导的域壁类型并验证了应变驱动的转变过程。
2026-03-10 cond-mat.mes-hall
Electrically Tunable Fine Structure of Negatively Charged Excitons in Gated Bilayer Graphene Quantum Dots
本文预测了门控双层石墨烯量子点中带负电激子的精细结构，通过原子层面方法计算超百万原子结构的波函数并求解类Bethe-Salpeter方程，发现其具有由谷和自旋自由度产生的十个态，并提议利用发射光谱温度依赖性提取该精细结构。
2023-12-11 cond-mat.mes-hall
Tunable quantum metric and band topology in bilayer Dirac models
本文提出双层狄拉克模型，通过层间杂化与能带反转精确调控量子度规和能带拓扑，并研究边界态局域化，为探索两者相互作用奠定基础。
2025-10-17 cond-mat.mes-hall
