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
Thermoelectric Transport in Graphene/$h$-BN/Graphene Heterostructures: A Computational Study
基于Boltzmann电子输运理论，采用基于平面波方法的密度泛函理论计算的能带结构，对石墨烯（G）/六方氮化硼（BN）/G三明治异质结构的热电输运性质进行了第一性原理研究.对夹在石墨烯层之间的具有三种不同布置的三层、四层和五层BN层进行计算，以获得$T\sim 25-400$ K范围内的塞贝克系数和功率因数。利用分子动力学（MD）方法，在超大模拟单元下，计算了异质结的热导率（$K$），并最终得到了异质结的品质因数（$ZT$）。这些结果与最近报道的实验测量结果一致。
2016-03-22 cond-mat.mes-hall
Phonons and electron-phonon coupling in graphene-h-BN heterostructures
石墨烯-BN异质结构的声子的第一原理计算，并与组分的声子进行比较。我们表明，AA和AB'堆叠不仅在能量上不如AB有利，而且动态不稳定。我们已经确定了低能量平坦的声子分支BN字符与平面外位移，并评估其耦合到石墨烯中的电子。
2014-07-24 cond-mat.mes-hall
Infrared absorption by graphene-hBN heterostructures
提出了单层石墨烯-六方氮化硼异质结构的光吸收理论。在高度取向的异质结构中，hBN纳米粒子为石墨烯电子产生长程莫尔超晶格势，这改变了在红外到可见光频率范围内吸收入射光子的选择规则。吸收光谱修改的细节取决于石墨烯电子和hBN之间的各种自由基允许的耦合的相对强度，以及重建的能带结构的所得性质。
2013-12-09 cond-mat.mes-hall
Coherent tunneling and negative differential conductivity in graphene-hBN-graphene heterostructure
我们解决了石墨烯-hBN-石墨烯异质结构中的隧穿电流作为晶体之间的扭曲的函数。扭曲引起石墨烯层之间的跳跃幅度的调制，这提供了满足动量和能量守恒以及激活石墨烯电极之间的相干隧穿所需的额外动量。守恒定律将隧穿限制在波矢位于由两个动量和能量转移的狄拉克锥的交点定义的圆锥曲线上的状态。存在一个临界电压，在该临界电压下，两个量子点的交点为一条直线，并且联合态密度呈现最大值。这反映在隧穿电流的峰值和负微分电导率中。
2014-03-27 cond-mat.mes-hall
Optimising Graphene Visibility in van der Waals Heterostructures
石墨烯构成许多功能性范德华异质结构中的关键元素之一。然而，由于其单层性质，其具有可忽略的光学可见度。在这里，我们研究了石墨烯在各种范德华异质结中的可见性，并包括源光谱，斜入射和探测器的光谱灵敏度的影响，以获得一个现实的模型。在不同的波长下进行了可见度实验，结果与我们的计算非常一致。这使我们能够可靠地预测范德瓦尔斯异质结构中石墨烯更好可见性的条件。在这项工作中提供的框架和代码可以扩展到研究任意范德华异质结构内的任何二维材料的可见性。
2019-06-18 cond-mat.mes-hall
Transmission in graphene-topological insulator heterostructures
我们研究了三维时反不变拓扑绝缘体的拓扑表面态在石墨烯沉积于拓扑绝缘体表面时的散射。特别地，我们考虑了$_2$类拓扑绝缘体的（111）表面.我们提出了一个低能量模型的块状石墨烯-拓扑绝缘体异质结构，我们计算的传输概率在锯齿形和扶手椅边缘的沉积石墨烯，和通过石墨烯纳米势垒的电导，并表明其功能可以理解从反共振的传输概率。
2017-01-10 cond-mat.mes-hall
Proximity effect in graphene-topological insulator heterostructures
我们制定了一个连续介质模型来研究由石墨烯形成的异质结构的低能电子结构的强三维拓扑绝缘体（TI）的情况下，公度和非公度堆叠。不可逆性可能是由于石墨烯和TI表面之间的扭转角或两个系统之间的晶格失配。我们发现，在石墨烯中的TI的接近诱导的自旋轨道耦合，可以通过扭转角调谐的强烈增强。
2014-03-17 cond-mat.mes-hall
Experimental Observation of Two Massless Dirac-Fermion Gases in Graphene-Topological Insulator Heterostructure
石墨烯和拓扑绝缘体（TI）具有不同物理性质的二维狄拉克费米子。将这两种狄拉克材料集成在一个设备中，为探索相互作用的无质量狄拉克费米子的新物理学创造了有趣的机会。在这里，我们报告了一个实际的路线，实验制造的石墨烯Sb 2 Te 3异质结构。石墨烯-TI异质结构通过使用化学气相沉积生长的石墨烯膜的干法转移来制备。ARPES测量证实了石墨烯的Sb 2 Te 3和Dirac π带的拓扑表面态的共存，并确定了石墨烯-TI异质结构中的扭曲角。结果表明，一个潜在的可调电子平台，其中两个不同的狄拉克低能态主导的输运行为。
2015-11-08 cond-mat.mes-hall
Landau Levels of Bilayer Graphene in a WSe$_2$/Bilayer Graphene van der Waals Heterostructure
在两种不同的范德华材料之间形成的异质结构使每个组分中不存在的相互作用和功能成为可能。在这项工作中，我们表明，附近的一个原子薄的WSe $_2$片显着影响的能量的双分子层石墨烯的低朗道能级的破坏，可能是由于筛选。我们提出了一个系统的研究磁场和电位移场的朗道能级间隙的填充因子$ν$ = 1，2，3，并比较BN封装的原始双层石墨烯。在WSe $_2$ /双层石墨烯异质结构中，N = 0和1轨道波函数之间的交换主导的能量分裂显著增强，这导致在填充因子$ν$ = 0处的修改的相图和在$ν$ = 1和3处的更大的能隙。另一方面，在$ν$ = 2处的交换增强的自旋能隙减小了大约两倍。我们的研究结果表明，一种可能的方式来工程量子霍尔现象通过范德华异质结构。
2019-11-04 cond-mat.mes-hall
Nanosecond spin lifetimes in single- and few-layer graphene-hBN heterostructures at room temperature
我们提出了一种新的石墨烯自旋阀器件的制备方法，该方法通过改善电极-石墨烯和石墨烯-衬底界面来提高自旋和电荷输运性能。首先，我们在Si $^{++}$ /SiO $_2$上制备了Co/MgO自旋注入电极。此后，我们将石墨烯-hBN异质结构机械转移到预图案化电极上。我们表明，在室温下的自旋输运单层，双层和三层石墨烯器件表现出纳秒的自旋寿命与自旋扩散长度达到10 $μ$ m与载流子迁移率超过20,000 cm $^2$ /Vs相结合。
2014-06-10 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
Charge transfer mediated anomalous photoluminescence enhancement in monolayer MoS2 graphene heterostructure via polystyrene assisted wet transfer
Nanomagnetism and Microscopy Laboratory, Department of Physics, Indian Institute of Technology Hyderabad（印度理工学院海得拉巴分校）；Tata Institute of Fundamental Research Hyderabad（塔塔基础研究所海得拉巴分所）
研究通过聚苯乙烯辅助湿法转移将单层MoS2与单层石墨烯集成，实现光致发光增强。利用多种技术揭示电荷转移及相关机制，确立该转移为界面工程策略，可提升MoS2石墨烯异质结构在光电器件中的潜力。
2026-07-22 cond-mat.mes-hall
Tunneling Spectroscopy of Graphene-Boron Nitride Heterostructures
我们报告的石墨烯隧道结的制造和测量使用六方氮化硼作为石墨烯和金属栅极之间的隧道势垒。与声子的相互作用和无序的存在改变了进入石墨烯的隧穿行为。我们提取了石墨烯的性质，并观察到多个声子增强的隧穿阈值。最后，在两个设备的测量性能的差异是用来阐明相互对比的先前结果的扫描隧道显微镜在石墨烯。
2011-08-12 cond-mat.mes-hall
Robustness of topologically protected transport in graphene-boron nitride lateral heterostructures
以前，石墨烯纳米带设置在横向异质结构与六方氮化硼被预测支持拓扑保护状态在低能量。我们调查如何强大的这些国家的输运性质对晶格无序。我们发现，不耦合锯齿形石墨烯纳米管的两个谷的无序形式不影响在低偏压下的输运性质，这表明这些横向异质结构是非常有前途的候选芯片级导电互连。确实耦合两个谷的无序形式，例如石墨烯带中的空位，或石墨烯-六方氮化硼界面处扶手椅边缘的大量夹杂物，将对传输产生负面影响。然而，这些形式的紊乱在目前的实验中并不常见。
2016-09-06 cond-mat.mes-hall
Surface-enhanced Raman scattering in graphene deposited on Al$_x$Ga$_{1-x}$N/GaN axial heterostructure nanowires
研究了沉积在AlxGa 1-xN/GAN轴向异质结构纳米线上的石墨烯的表面增强拉曼散射。石墨烯拉曼光谱的强度与铝含量无关。石墨烯拉曼谱带参数、KPFM和电反射率的分析显示了极化电荷的屏蔽。理论计算表明，石墨烯中的等离子体共振远远超出了拉曼光谱范围。这排除了SERS的电磁机制的存在，因此表明增强的化学机制。
2018-08-06 cond-mat.mes-hall
Gate-Tunable Spin Transport and Giant Electroresistance in Ferromagnetic Graphene Vertical Heterostructures
我们研究自旋输运通过铁磁石墨烯垂直异质结构，其中夹层隧穿层是正常或铁电绝缘体。我们表明，自旋极化的隧穿电流是电子控制通过栅极电压。我们还证明了当铁磁石墨烯片的自旋组态相反时，狄拉克费米子的隧穿电流可以被禁止。因此，巨电阻可以通过使用本研究中提出的异质结构来开发。研究了温度对自旋输运和巨电阻比的影响。我们的研究发现了通过栅电极和偏置电极施加电场来控制垂直异质结中自旋输运性质的前景。
2015-10-27 cond-mat.mes-hall
Ground state of graphene heterostructures in the presence of random charged impurities
我们研究了电荷杂质产生的长程无序对石墨烯基异质结载流子密度分布的影响。我们认为异质结构形成的两个石墨烯片（单层石墨烯，SLG，或双层石墨烯，BLG）由介电膜分离。我们目前的对称异质结构，SLG SLG和BLG BLG，和混合的，BLG SLG的结果。至于隔离层，我们发现，带电杂质的存在下诱导强烈的载流子密度不均匀性，特别是在低掺杂的密度景观打破了电子空穴水坑。我们提供了定量的结果的强度的载流子密度不均匀性和筛选的障碍潜力的大范围的实验相关的条件。对于异质结构中的BLG是本我们还提出了由垂直电场产生的自洽的无序势和异质结构中的电荷分布引起的带隙的结果。对于SLG-SLG异质结构，我们讨论了我们的结果的相关性，以了解最近观察到的金属-绝缘体转变在每个石墨烯层形成的异质结构。此外，我们计算的密度分布在两个石墨烯层之间的相关性，并表明，对于标准的实验条件下，这两个配置文件是相关的。
2014-07-08 cond-mat.mes-hall
Transport properties of graphene nanoribbon heterostructures
我们研究了由扶手椅型石墨烯纳米带与有限长度的交叉点形成的异质结构的电子和输运性质。我们用紧束缚模型描述了系统，并基于实空间重整化技术计算了格林函数形式体系的态密度和电导。我们展示了界面态和束缚态在连续介质中的显现，它们与异质结构的几何形状有很强的依赖性。我们研究了外加微扰对交叉区边缘原子电导的影响。
2007-11-16 cond-mat.mes-hall
Few-layer graphene patterned bottom gates for van der Waals heterostructures
我们介绍了一种局域选通的方法，采用了几层石墨烯图案化的底部栅极的范德华异质结构。作为2D材料家族的一员，少层石墨烯非常适合常用的堆叠方法。它在图案化方面的多功能性以及它的平坦性使它成为局部选通2D材料实验的理想候选者。此外，结合超薄六方氮化硼作为绝缘层，可以产生尖锐的电势台阶，并且可以维持所研究的2D材料的质量。为了强调良好的可行性和性能，我们展示了在周期性调制的石墨烯-氮化硼异质结构中的传输实验的结果，其中载流子密度经由局部作用的图案化的几层石墨烯底栅和全局背栅来调谐。
2017-03-16 cond-mat.mes-hall
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
Boosting proximity spin orbit coupling in graphene/WSe$_2$ heterostructures via hydrostatic pressure
由多个少层晶体组成的范德华异质结构允许设计具有预定属性的新材料。作为示例，将石墨烯弱耦合到具有大自旋轨道耦合（SOC）的材料允许经由邻近效应在石墨烯中设计相当大的SOC。邻近效应的强度取决于原子轨道的重叠，因此，通过静水压力改变层间距离可以用来增强层间耦合。在这项工作中，我们报告的石墨烯/WSe $_2$异质结构暴露于增加静水压力的测量。随着压力的增加，从弱局域化到弱反局域化的明显转变是可见的，证明了石墨烯中诱导的SOC的增加。
2021-03-24 cond-mat.mes-hall
Tuning the Electronic Structure of Monolayer Graphene/MoS2 van der Waals Heterostructures via Interlayer Twist
我们直接测量了扭曲的石墨烯/MoS 2范德华异质结的电子结构，其中石墨烯和MoS 2都是单层。我们使用阴极透镜显微镜和微探针角分辨光电子能谱测量图像的表面，确定扭转角，并映射这些人工异质结构的电子结构。对于单层MoS 2上的单层石墨烯，所得的能带结构揭示了石墨烯和MoS 2电子态之间不存在杂化。此外，异质结构中的石墨烯衍生的电子结构保持完整，与两种材料之间的扭转角无关。然而，相比之下，发现与MoS 2层相关联的电子结构是扭曲角依赖性的;特别地，MoS 2层在Γ和K处的价带最大值的能量的相对差从大约0到0.2 eV变化。我们的研究结果表明，单层MoS 2内的异质结构成为主要是一个间接的带隙系统的所有扭曲角，除了在30度附近。该结果使得能够在由单层结构组成的范德华异质结构中进行潜在的带隙工程。
2015-11-16 cond-mat.mes-hall
Ag and Au Atoms Intercalated in Bilayer Heterostructures of Transition Metal Dichalcogenides and Graphene
在密度泛函理论的框架下，研究了金属纳米粒子Au和Ag在过渡金属二硫属化合物和石墨烯单层异质结构上以及双层异质结构之间的扩散运动.我们发现扩散的最小能垒和团簇形成的可能性强烈地依赖于纳米颗粒的类型和单层和双层的类型。此外，形成Ag和Au簇的趋势可以通过产生各种双层来调节。范德华异质结构中吸附原子扩散特性的可调性为纳米结构的可控生长提供了希望。
2015-05-29 cond-mat.mes-hall
Kane-Like Electrons in Type II/III Heterostructures versus Dirac-Like Electrons in Graphene
载流子在石墨烯中的传播进行比较，在II/III型异质结构的两个带凯恩模型是适当的。特别是，这两种情况之间的定量类比的条件进行搜索，并发现是相当限制性的。本文的分析表明，石墨烯的本质属性不是其波函数的旋量特征，而是线性色散关系，而这在有限能隙双带Kane-type半导体中并不成立。因此，除了在零带隙半导体超晶格中之外，类凯恩和类狄拉克载流子的行为不同。
2010-10-23 cond-mat.mes-hall
Spin Proximity Effects in Graphene/Topological Insulator Heterostructures
通过拓扑绝缘体的邻近效应增强石墨烯中的自旋轨道相互作用，可以创建一种新颖的2D系统，该系统将非平凡的自旋纹理与高电子迁移率相结合。为了设计具有这种石墨烯/拓扑绝缘体（Gr/TI）异质结构的实际自旋电子学应用，对混合自旋相关性质的理解是必不可少的。{然而，迄今为止，尽管大量的实验研究Gr/TI异质结报告了各种各样的显着的（自旋）输运现象，很少有人知道的真实性质的自旋纹理的界面状态，以及它们的作用上的测量性能。在这里，我们使用{ \it从头计算}模拟和紧束缚模型来确定与Bi $_2$ Se $_3$拓扑绝缘体连接的石墨烯中电子态的精确自旋纹理。我们的计算预测了石墨烯层中巨大的自旋寿命各向异性的出现，这应该是Gr/TI异质结构中自旋输运的可测量标志，并提出了新型自旋器件
2018-06-08 cond-mat.mes-hall
Energy dissipation mechanism revealed by spatially resolved Raman thermometry of graphene/hexagonal boron nitride heterostructure devices
了解二维范德华异质结构中载流子和声子的能量输运对于未来高能效二维纳米电子学的发展至关重要。在这里，我们进行了原位空间分辨拉曼测温电偏置石墨烯通道和hBN衬底上的能量耗散机制在石墨烯/hBN异质结构的研究。通过比较沿偏置石墨烯通道的温度分布与沿hBN衬底的温度分布，我们发现石墨烯和hBN之间的边界热阻在（1-2）x 10^（-7）m^（2）KW^（-1）的范围内，从空气中的~100 C到石墨烯在~600 C下开始分解。考虑电热传输模型以及在空气中进行的拉曼测温表明，在强电场下发生的局部掺杂在高达T ~ 600 C的石墨烯/hBN器件的能量耗散中起着至关重要的作用。
2017-11-18 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
Enhancement of thermoelectric performance in Graphene/BN heterostructures
采用原子模拟方法研究了石墨烯和六方氮化硼（BN）面内异质结构的热电性能。异质结构由扶手椅型石墨烯纳米带组成，BN薄片周期性地附接到其侧面。这种布置在带的不同部分之间产生强烈的声子模式失配，这导致非常小的声子电导，而电子传输受到微弱的影响。结合由BN诱导的带隙开放或加宽产生的大的塞贝克系数，示出了取决于石墨烯纳米晶宽度，在相对低的费米能下可以在完美结构中达到大的热电优值系数ZT > 0.8。甚至可以通过在沟道中适当地引入空位来实现高值ZT = 1.48，这是声子电导进一步退化的结果。
2015-08-18 cond-mat.mes-hall
Large current modulation in exfoliated-graphene/MoS2/metal vertical heterostructures
基于石墨烯的垂直场效应晶体管在实现高速开关器件方面已经引起了相当大的关注;然而，这种器件的功能性受到其小的开-关电流比或导通电流密度的限制。我们通过机械剥离和干法转移石墨烯和二硫化钼层制备了石墨烯/二硫化钼/金属垂直异质结构。石墨烯和MoS 2之间的范德华界面表现出肖特基势垒，从而使明确定义的电流整流成为可能。由于石墨烯的小态密度，肖特基势垒的高度可以通过外部栅极电场强烈调制。我们获得了超过10^5的大电流调制，同时具有~10^4 A/cm^2的大电流密度，从而证明了剥离石墨烯/MoS 2/金属垂直场效应晶体管的优异性能
2014-08-29 cond-mat.mes-hall
Moiré minibands in graphene heterostructures with almost commensurate sqrt3 x sqrt3 hexagonal crystals
本文提出了一种石墨烯中Dirac电子低能莫尔带的唯象理论，该理论将电子置于一个几乎相同的六方晶格上，其晶胞尺寸是石墨烯的三倍，由于石墨烯中电子的不稳定性，导致电子的谷间散射发生周期性的调制.与石墨烯的完全相称的凯库勒畸变相反，这种超晶格扰动使零能量狄拉克锥保持完整，但能够在第一莫尔子带的边缘打开带隙，在导带和价带中不对称。
2013-06-18 cond-mat.mes-hall
All-carbon vertical van der Waals heterostructures: Non-destructive functionalization of graphene for electronic applications
我们提出了一种通过组装垂直全碳范德华异质结构实现石墨烯非破坏性功能化的途径。为此，我们采用单层石墨烯（SLG）片生长的低压甲烷CVD铜箔和大面积介电~1 nm厚的氨基封端的碳纳米膜（NH 2-CNMs）产生的电子束诱导交联的芳香族自组装单层。我们封装SLG片氧化硅晶片与NH 2-CNMs通过机械堆叠和表征所形成的异质结构的结构，化学和电子性质的拉曼光谱和X射线光电子能谱学，以及通过电气和电磁输运测量。我们表明，功能氨基带来的SLG片附近，他们的运输特性不受损害，这种功能化;此外，我们证明了异质结构设备的功能响应的质子化的氨基在水中。由于其相对简单，所提出的方法为在其中需要石墨烯的非破坏性化学官能化（例如，用于化学和生物传感的工程电换能器）或作为分层异质结构中石墨烯的互补电介质。
2014-06-08 cond-mat.mes-hall
Dispersive hybrid states and bandgap in zigzag Graphene/BN heterostructures
我们研究了由锯齿形石墨烯和BN带构成的面内异质结构的边缘态性质。虽然在纯锯齿形石墨烯纳米带中，无间隙边缘状态几乎是平坦的，并且不能显著地促进导电，但是在BN/石墨烯界面处，这些状态的性质被显著地改变。它们仍然强烈地局限于石墨烯的锯齿形边缘，但它们在B/C界面处表现出高达4.3x10^5 m/s的高群速度，在N-C界面处甚至达到7.4x10^5 m/s。对于给定的波矢，N/C和B/C混合界面态的速度具有相反的符号。另外，在不对称结构BN/石墨烯/BN的情况下，对于5 nm的子带宽度，约207 meV的带隙是开放的。这些特定的性质提出了新的方法来设计和控制石墨烯纳米结构的传输特性。
2015-03-18 cond-mat.mes-hall
Twist-angle tunable spin texture in WSe$_2$/graphene van der Waals heterostructures
该研究通过自旋进动实验首次实验验证了WSe$_2$/石墨烯范德华异质结的自旋织构及自旋-电荷转换可随扭角调控，发现特定扭角下存在径向自旋分量且自旋织构螺旋度可反转，为新型自旋-扭角电子器件研发奠定基础。
2023-12-15 cond-mat.mes-hall
Plasmon modes in graphene-GaAs heterostructures
本文研究了由石墨烯和GaAs量子阱组成的双层系统中的等离子体激元色散关系和集体激发的阻尼率。我们使用随机相位近似介电函数，并考虑到系统的介电背景的非均匀性。我们发现等离子体频率和阻尼率在很大程度上依赖于层间相关参数，电子密度和接触介质的介电常数。
2017-05-21 cond-mat.mes-hall
Uniaxial Strain Induced Topological Phase Transition in Bismuth-Tellurohalide-Graphene Heterostructures
我们探索了石墨烯和三元碲化铋层形成的异质结构的电子结构和拓扑相图。我们表明，机械应变固有地存在于制造的样品中可能会引起拓扑相变在单面异质结构，把样品变成一个新的实验实现的时间反转不变的拓扑绝缘体。我们构建了一个有效的紧束缚描述的低能量激发和适合的从头算能带结构模型的参数。我们提出了一个简单的方法来预测相边界作为机械变形的函数，从而获得更深入的了解如何在所考虑的系统中的拓扑相可以工程。
2019-06-19 cond-mat.mes-hall
Fast pick up technique for high quality heterostructures of bilayer graphene and hexagonal boron nitride
提出了一种通过拾取任意尺寸的晶体来快速制备高质量异质结器件的方法。双层石墨烯被六方氮化硼封装以证明这种方法，显示出良好的电子质量，迁移率范围从室温下的17 000 cm^2/V/s到4.2 K下的49 000 cm^2/V/s，并在0.5 T以下进入量子霍尔区。该方法为未来高质量层状晶体器件的制备提供了一种强有力的工具。
2014-03-03 cond-mat.mes-hall
Tunable Interband Transitions in Twisted h-BN/Graphene Heterostructures
本研究针对扭曲h-BN/石墨烯异质结的未知跃迁行为，利用单色电子能量损失谱探究扭曲角相关耦合效应，发现莫尔势引发层内跃迁红移、扭曲可调控垂直跃迁能量，为光电器件设计提供新自由度。
2022-08-31 cond-mat.mes-hall
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
Weak localization in transition metal dichalcogenide monolayers and their heterostructures with graphene
计算了掺杂过渡金属二硫属化物（TMDC）单分子膜电导率的干扰修正。由于谷结构和固有自旋轨道耦合（SOC）之间的相互作用，这些材料表现出丰富的弱局域化（WL）行为，这与传统金属或类似的二维材料（如石墨烯）在性质上不同。我们的结果也可以用来描述石墨烯/TMDC异质结构，其中SOC是在石墨烯片中诱导的。我们讨论了新的参数制度，超越现有的理论，并可以用来解释最近的实验，以评估SOC和无序的强度。此外，我们表明，一个面内塞曼场可以用来区分不同种类的SOC的WL的磁导率的贡献。
2019-04-14 cond-mat.mes-hall
Anomalous thermopower oscillations in graphene-InAs nanowire vertical heterostructures
热电测量有可能揭示低维材料的态密度。在这里，我们提出了单层石墨烯-纳米线（NW）异质结构的异常热电行为，显示出作为掺杂浓度的函数的大振荡。我们的器件由InAs NW和石墨烯垂直异质结构组成，它们通过薄（$\sim$ 10 nm）六方氮化硼（hBN）层电隔离。与传统的热电测量相比，其中加热器放置在样品的一侧，我们使用InAs NW（直径$\sim 50$ nm）作为放置在石墨烯通道中间的局部加热器。我们测量了由于NW中的焦耳加热引起的石墨烯中的热电势作为温度（1.5K -50 K）和载流子浓度的函数。在双层石墨烯（BLG）- NW异质结的热电电压显示出的狄拉克点附近的符号变化，由莫特的公式预测。相比之下，在单层石墨烯（MLG）-NW异质结构上测量的热电电压显示出狄拉克点周围的异常大振幅振荡，这在来自同一设备上测量的电导率的莫特响应中看不到。异常振荡是由NW的静电势在MLG中修改的态密度的签名，其在NW-BLG器件中弱得多。异质结堆叠的热计算表明，温度梯度在NW下方的石墨烯区域中占主导地位，并且因此对导致热电电压中的异常振荡的状态密度的修改敏感。此外，与应用程序的磁场，我们检测到修改的状态密度由于在MLG和BLG的朗道能级的形成。
2020-12-22 cond-mat.mes-hall
Modulation of Schottky barrier height in graphene/MoS2/metal vertical heterostructure with large current ON-OFF ratio
研究了石墨烯/MoS 2/金属垂直异质结的详细输运性质。石墨烯和MoS 2之间的范德华界面表现出肖特基势垒。将栅极电压施加到石墨烯层使我们能够调制肖特基势垒高度;从而引起对穿过界面的电流的控制。通过分析电导随温度的变化关系，直接确定了肖特基势垒高度Δ λ的调制。我们观察到显著的MoS 2层数依赖性的Δ ε。此外，我们证明了显示较大Δ ε的器件表现出较大的电流调制;这与这些器件的输运由石墨烯/MoS 2肖特基势垒主导的事实一致。
2015-03-08 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling diode based on graphene/h-BN heterostructure
在这封信中，我们提出了共振隧穿二极管（RTD）的基础上的双势垒石墨烯/氮化硼（BN）异质结构的设备适合利用的阐述原子片含有不同的领域BN和C相内的六方晶格。器件的操作和性能进行了研究，通过一个自洽模型内的非平衡格林函数形式主义紧束缚哈密顿量。该RTD表现出负微分电导效应，其涉及通过石墨烯量子阱的电子和空穴束缚态的共振隧穿。结果表明，对于无带隙石墨烯，峰谷比在室温下可以达到4的值，对于带隙为50 meV的石墨烯，峰谷比可以达到13的值。
2012-01-23 cond-mat.mes-hall
Nonvolatile Memory Cells Based on MoS2/Graphene Heterostructures
存储器单元是数字电子学的重要构建块。我们将半导体单层MoS2的独特电子特性与石墨烯的高导电性相结合，以构建能够存储信息的2D异质结构。在场效应晶体管几何结构中，MoS2充当与石墨烯电极紧密接触的沟道。我们的原型全2D晶体管进一步与多层石墨烯电荷捕获层集成到可以作为非易失性存储器单元操作的设备中。由于其带隙和2D性质，单层MoS2对电荷捕获层中的电荷的存在高度敏感，导致存储器编程和擦除状态之间的差异为10000倍。接触和通道的二维性质可以用于制造具有大规模集成的柔性纳米电子器件。
2013-03-20 cond-mat.mes-hall
Direct writing of heterostructures in single atomically precise graphene nanoribbons
界面结构和电子性质的精确控制是实现功能异质结构的关键。在这里，利用扫描隧道显微镜（STM）作为操作和表征工具，我们展示了在一个原子级精确的石墨烯纳米颗粒（GNR）的异质结构的制造，并报告其电子性质。该异质结构由七碳宽的扶手椅型GNR和从分子前体在Au衬底上自下而上合成的较低带隙中间带制成。短的GNR段直接写入带与STM针尖，形成原子精度intrarithmic异质结构。基于STM研究结合密度泛函理论计算，我们表明，异质结构具有I型能带排列，量子限制和轨道杂化的表现。我们的发现证明了一种可行的策略，以创建一个双势垒量子点结构与原子精度的新功能，如负微分电阻器件在GNR为基础的纳米电子学。
2018-10-22 cond-mat.mes-hall
Spin-active devices based on graphene / WSe$_2$ heterostructure
我们考虑单层WSe $_2$上的石墨烯和由过渡金属二硫属化物衬底诱导的自旋轨道耦合，以应用于自旋有源器件。我们研究量子点和石墨烯量子环作为可调谐自旋滤波器和逆变器。我们使用原子紧束缚模型以及狄拉克方程来确定量子点和量子环中的定态。接下来，我们解决了点和环连接到nanoorientalleads的自旋输运问题。在低磁场下连接到锯齿形纳米带的系统充当自旋过滤器并且提供强自旋极化电流。
2018-06-19 cond-mat.mes-hall
Defeating Broken Symmetry with Doping: Symmetric Resonant Tunneling in Noncentrosymetric Heterostructures
极性异质结中的共振隧穿输运与几何贝里相产生的极化场密切相关。在这些结构中，量子限制的结果不仅在一个离散的电子光谱，而且在内置的极化电荷表现出破坏反转对称沿运输方向。因此，电子相对于电流方向经历高度不对称的量子干涉效应。通过采用掺杂来对抗对称性破缺，我们确定性地控制通过GAN/AlN共振隧穿二极管的共振传输，并实验证明了在非中心对称双势垒电位的对称共振隧穿注入的恢复。
2023-03-15 cond-mat.mes-hall
Magnetic Proximity Effect in 2D Ferromagnetic CrBr3/Graphene van der Waals Heterostructures
二维（2D）范德华异质结作为一个有前途的平台，利用各种物理现象在各种各样的新型自旋电子器件的应用。有效的自旋注入是这些器件的先决条件。最近发现的磁性2D材料导致了通过磁邻近效应（MPE）实现自旋注入的完全2D范德华自旋电子学器件的可能性。本文报道了利用塞曼自旋霍尔效应通过非局域测量研究二维CrBr 3/graphene范德华异质结构中的磁邻近效应。塞曼分裂场估计表明，即使在低磁场中也存在显著的磁邻近交换场。此外，在v = 0时，随着磁场的增加，在Dirac点R_（XX，D）处观察到的反常纵向电阻变化可能是MPE诱导新的基态相的结果。因此，在我们的CrBr 3/石墨烯范德华异质结构中揭示的这种MPE为下一代2D自旋逻辑和存储器件提供了坚实的物理基础和关键功能。
2019-10-23 cond-mat.mes-hall
Lateral heterostructures of hexagonal boron nitride and graphene: BCN alloy formation and microstructuring mechanism
将单个二维材料集成到异质结构中是关键的一步，这使得能够开发新的和技术上有趣的降维功能系统。在这里，通过在超高真空中从环硼氮烷和乙烯进行顺序化学气相沉积，在Ir（111）上合成了六方氮化硼和石墨烯的良好限定的横向异质结构。低能电子显微镜（LEEM）和选区电子衍射（μ-LEED）表明，异质结构不仅由六方氮化硼（绝缘体）和石墨烯（导体）组成，而且还形成了由B，C和N原子组成的2D合金（半导体）。合金的组成和空间延伸可以通过控制合成的参数来调节。实验证明了一种基于六方氮化硼分解的原位制备微纳米结构的新方法，并建立了解析模型，为制备各种形状的BCN和石墨烯元件建立了新的途径。通过这种方式，可以制造出原子级薄的导电和半导体组件，作为制造更复杂器件的基础。
2018-06-11 cond-mat.mes-hall
Spin Hall effect and Weak Antilocalization in Graphene/Transition Metal Dichalcogenide Heterostructures
我们报告的自旋霍尔效应（SHE）和弱反定域化（WAL）在石墨烯/过渡金属二硫属化物（TMDC）异质结构的理论研究，通过有效的实空间量子输运方法计算，并使用从从头计算参数化的现实紧束缚模型。石墨烯/WS 2系统被发现，以最大限度地提高自旋邻近效应相比，石墨烯上的二硫化钼2，WSe 2，或MoSe 2，与无序发挥了至关重要的作用，考虑到消失的SHE信号中存在的强谷间散射。值得注意的是，我们发现，较强的WAL效应是伴随着较弱的电荷-自旋转换效率。对于石墨烯/TMDC异质结构的进一步实验研究，我们的研究结果提供了达到自旋电流形成的上限和充分收获二维材料的自旋电子学应用的潜力的指导方针。
2017-09-06 cond-mat.mes-hall
Heterostructures of graphene and hBN: electronic, spin-orbit, and spin relaxation properties from first principles
我们进行了广泛的第一性原理计算的异质结构组成的单层石墨烯和六方氮化硼（hBN）。采用一个基于量子力学的最小紧束缚模型，我们提取了hBN上石墨烯的轨道和自旋轨道耦合（SOC）参数，以及hBN封装的石墨烯。我们的计算表明，这些参数取决于石墨烯在hBN上的特定堆叠构型。我们还对不同的石墨烯/hBN堆叠进行了层间距离研究，以找到相应的最低能量距离。对于非常大的层间距离，可以恢复原始的石墨烯性质，如我们从参数对层间距离的依赖性中发现的。此外，我们发现，轨道和SOC参数，特别是Rashba的，强烈依赖于所施加的横向电场，自旋物理提供了丰富的操场。有了模型参数，我们采用Dyakonov-Perel公式计算石墨烯/hBN异质结构中的自旋弛豫。我们发现自旋寿命在纳秒范围内，与最近的测量。自旋弛豫各向异性，是面外到面内自旋寿命的比率，被发现是巨大的接近电荷中性点，随着掺杂的增加而减少，并且通过外部横向电场高度可调。这与双层石墨烯相反，在双层石墨烯中，外场使自旋弛豫各向异性饱和。
2019-03-28 cond-mat.mes-hall
Gapped Dirac materials and quantum valley currents in dual-gated hBN/bilayer-graphene heterostructures
本研究在双栅hBN/双层石墨烯异质结中实现了可由垂直电场调控的谷电流，观测到符合谷霍尔效应标度理论的非局域电阻，且低温下其在量子极限附近饱和，证实了量子谷电流的存在。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall
Giant Edelstein effect in Topological-Insulator--Graphene heterostructures
仅通过电流控制铁磁体的磁化需要有效地产生电流驱动的自旋扭矩。在基于拓扑绝缘体（TI）的磁结构中，可以产生电流诱导的自旋轨道力矩。在这里，我们表明，添加石墨烯，或双层石墨烯，以TI为基础的磁性结构，大大增强了电流诱导的自旋密度积累，并显着降低了功耗量。我们发现，这种增强可以高达100倍，从而产生巨大的Edelstein效应。这种大的增强是由于石墨烯（双层石墨烯）的高迁移率以及石墨烯（双层石墨烯）片非常有效地屏蔽电荷杂质（拓扑绝缘体中无序的主要来源）的事实。我们的研究结果表明，石墨烯在自旋电子器件中的集成可以大大提高其性能和功能。
2017-12-15 cond-mat.mes-hall
Electron-Spin-Resonance in a proximity-coupled MoS2/Graphene van-der-Waals heterostructure
将石墨烯的优异的电子和自旋传输性质与更高的自旋轨道耦合材料耦合允许解决石墨烯中的自旋操纵的障碍，这是由于接近范德华层。在这里，我们使用磁输运测量研究在1.5K的石墨烯和MoS 2的组合系统的电子自旋共振。在18- 33 GHz的频率范围内进行电子自旋共振测量，这使我们能够确定系统中的g因子。对于我们的混合系统，我们测量到平均g因子为1.91，与在SiO2上的石墨烯中观察到的相比，这是相当大的变化。这是根据理论预测的石墨烯中邻近诱导SOC的明确指示。
2022-03-07 cond-mat.mes-hall
