Interaction-driven charge textures and unconventional superconductivity in strained monolayer graphene
Posgrado en Ciencias Físicas, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)（墨西哥国立自治大学物理科学研究生院）；Department of Physics, University of Arkansas（阿肯色大学物理系）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；IMDEA Nanoscience（马德里IMDEA纳米科学研究所）；Center for Theoretical Physics, Hainan University（海南大学理论物理中心）；Department of Physics, Colorado State University（科罗拉多州立大学物理系）；Depto. de Sistemas Complejos, Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)（墨西哥国立自治大学物理学院复杂系统系）
本文研究单轴周期应变单层石墨烯的平带体系，通过自洽哈特里计算发现费米能级钉扎、类Kohn-Luttinger配对不稳定性及强带间配对增强，并揭示超胞中的亚稳电荷纹理，为非常规超导提供新平台。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall
Performance Analysis of uniaxially strained Monolayer Black Phosphorus and Blue Phosphorus n-MOSFET and p-MOSFET
在这项工作中，我们提出了一个计算研究的可能性应变工程在单层黑磷（黑P）和蓝磷（蓝P）的MOSFET。利用密度泛函理论中的广义梯度近似（GGA）计算了器件的能带结构、载流子有效质量、能带极值处的载流子密度等材料特性，并利用自洽非平衡格林函数（NEGF）模拟了器件的输出特性、导通电流、击穿电压等性能指标。这种应变黑色P和蓝色P基MOSFET。我们的模拟表明，蓝色P中的载流子有效质量对Z字形和扶手椅方向上施加的应变更敏感。蓝P在n-MOS和p-MOS的应变工程中更敏感。除了在扶手椅方向上具有应变的黑色P基FET之外，总体上蓝色P（黑色P）n-MOSFET（p-MOSFET）在传输方向上具有拉伸（压缩）应变的情况下显示出性能的中度至显著的改善。
2016-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic-field control of Fermi polaron fine structure and polarization in strained monolayer semiconductors
Ioffe Institute（约费研究所）
该研究建立外磁场下掺杂二维半导体吸引型费米极化子的理论，揭示磁场与应变可调控其能谱与极化，为二维半导体多体激子准粒子光学响应调控提供互补工具。
2026-08-05 cond-mat.mes-hall
Exciton fine structure splitting and linearly polarized emission in strained transition-metal dichalcogenide monolayers
本文从理论上研究了各向异性弹性应变对过渡金属双硫族化合物原子薄晶体中激子能谱、精细结构和光学选择规则的影响。应变的存在打破了在布里渊区的$\bm K$ -点的手性选择规则，并使光学跃迁线性偏振。激发线极化的方向与应变张量的主轴有关。弹性应变提供了一个附加的贡献与单轴应变WSe $_2$单层获得的实验证据的激子精细结构分裂。施加的应变也诱导动量相关的塞曼分裂。根据应变的取向和大小，可以在激子能谱中形成具有线性色散的狄拉克点。我们提供了一个对称性分析的应变效应，并制定了一个微观理论的所有相关的应变引起的贡献的激子精细结构的哈密顿量。
2022-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inverse Funnel Effect of Excitons in Strained Black Phosphorus
我们研究了应变对单层（磷烯）和少层黑磷（BP）中Wannier激子的性质和动力学的影响，由于其高迁移率，机械强度和应变可调的直接带隙，黑磷是一种很有前途的二维光电应用材料。我们将结果与二硫化钼（MoS $_2$）单层的情况进行比较。我们发现，所谓的漏斗效应，即通过非均匀应变控制激子运动的可能性，是强得多，在少层BP比在MoS $_2$单层，关键是，是相反的符号。与在MoS $_2$中激子在高拉伸应变区域周围各向同性积累不同，BP中激子被推离所述区域。此外，这种\emph{inverse}漏斗效应是高度各向异性的，沿着扶手椅晶体学方向具有大得多的漏斗距离，导致激子流的定向聚焦。强大的反漏斗效应可以使漏斗太阳能电池的设计更简单，并为操纵和收集光提供新的可能性。
2016-09-28 cond-mat.mes-hall
Spin Response Properties in Electronically Robust Ferromagnetic Strained CrSiSe$_3$ Monolayer under External Electric Fields
Universitas Indonesia（印度尼西亚大学）；National Research and Innovation Agency (BRIN)（国家研究与创新署）；Telkom University（Telkom大学）
研究通过第一性原理计算探讨了外部电场下应变工程化的铁磁CrSiSe3单层的电子、拓扑、磁声学和磁光特性，发现其电荷部分在0.3V/Å电场下具有极强的稳健性，而自旋自由度则表现出高度可调性，电场调控自旋 Berry 式曲率并增强自旋霍尔电导，同时外部电场调节集体磁声子激发，从而建立了一种稳定的自旋电子器件平台。
2026-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamics and efficient conversion of excitons to trions in non-uniformly strained monolayer WS$_2$
本文研究了单层半导体WS $_2$在受控非均匀机械应变作用下激子和激子的输运。我们主动控制和调整的应变分布与AFM为基础的设置，其中单层是由AFM针尖缩进。光谱学被用来揭示受激载流子的动力学。不均匀的应变配置局部改变WS $_2$的价带和导带，从而产生吸引激子和激子朝向AFM针尖下方的最大应变点的有效力。我们观察到WS $_2$的光致发光光谱的应变下，我们解释使用漂移扩散模型的大的变化。我们表明，中性激子的运输，一个以前被认为是有效的非均匀应变的2D半导体和被称为“漏斗”的过程，是可以忽略不计的，在室温下与以前的观察。相反，我们发现，在非均匀应变分布下的自由载流子的重新分布导致激子到trions的高效转换。即使没有电选通，转换效率也达到$\simeq 100\%$。我们的研究结果解释了以前实验中的不一致性，并为新型光电子器件铺平了道路。
2019-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Monolayer MoS$_2$ Strained to 1.3\% with a Microelectromechanical System
我们报告了一种改进的转移技术，用于原子级薄材料集成到微机电系统（MEMS）上，用于研究应变物理和创建基于应变的器件。我们的方法容忍MEMS的非平面结构和脆弱性，同时仍然提供精确的定位和无裂纹的薄片转移。此外，我们的方法使用转移聚合物将2D晶体锚定到MEMS，这减少了制造时间，提高了产量，并允许我们利用2D晶体和聚合物之间的强机械耦合来应变原子薄系统。我们首次成功地用MEMS器件对二硫化钼（MoS $_2$）的单原子层进行了应变，并实现了大于1.3%的应变，标志着将2D材料与MEMS结合的一个重要里程碑。我们使用MoS $_2$拉曼光谱和光致发光光谱的应变响应来推断我们晶体中的应变，并提供一致性检查。我们发现我们的实验和文献之间有很好的对比。
2018-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Weak antilocalization in a strained InGaAs/InP quantum well structure
实验研究了应变InGaAs/InP量子阱结构中由于电导的干涉修正引起的弱反局域化效应。从倾斜磁场中的测量，它表明，无论是弱本地化和WAL功能只依赖于磁场的垂直分量的倾斜角度小于84度。弱的反定域效应表现出非单调的依赖于栅极电压，这不能解释的自旋轨道耦合的Rashba或Dresselhouse机制。为了描述电导率的磁场依赖性，有必要假设自旋-轨道散射时间取决于外部磁场，该外部磁场抑制有效的自旋-轨道相关的磁场周围的自旋进动。
2003-11-05 cond-mat.mes-hall
Impurity induced broadening of Drude peak in strained graphene
最近对单层石墨烯的远红外透射光谱的实验研究表明，每$1\%$施加机械应变，Drude峰宽度增加超过$10\%$，而Drude重量保持不变。研究了应变对杂质共振散射的影响。我们提出了一种机制，由于共振的位置的移位的散射率的增强。使用替代杂质的Lifshitz模型，我们调查的Drude峰的重量和宽度的费米能量，杂质浓度和杂质势的大小的函数的变化。
2018-09-26 cond-mat.mes-hall
Untwisting moiré physics: Almost ideal bands and fractional Chern insulators in periodically strained monolayer graphene
近年来，莫尔系统已经成为研究强相关性的丰富平台。在这里，我们将讨论一个简单的，实验上可行的设置基于周期性应变石墨烯，再现扭曲莫尔异质结构的几个关键方面-但不引入扭曲。我们考虑单层石墨烯片受到周期为$L_M \gg a$的$C_2$ -断裂周期性应变诱导伪磁场（PMF）以及相同周期的标量势。该系统具有{ \it几乎理想}平坦带，其具有谷分辨陈数$\pm 1$，其中与理想带几何形状的偏差在无量纲比$(L_M/l_B)^2$中解析地控制并且指数地小，其中$l_B$是对应于PMF的最大值的磁长度。此外，标量势可以将带宽调节到远低于库仑尺度，使其成为一个非常有前途的强相互作用拓扑相平台。利用强耦合理论和自洽Hartree Fock方法，我们发现了整数填充下的量子反常Hall态。在分数填充，精确对角化揭示了一个分数陈绝缘体在实验可行的范围内的参数。总的来说，我们发现，该系统具有更大的相互作用引起的差距，更小的准粒子色散，和增强的可调谐性相比，扭曲的石墨烯系统，即使在其理想的限制。
2022-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coherent spin dynamics of excitons in strained monolayer semiconductors
建立了二维过渡金属二硫属化物在弹性应变下的相干激子自旋谷动力学模型。应变分裂线偏振态的激子辐射偶极子。因此，它感应出一个作用于激子赝自旋的有效磁场，并导致其进动。结果表明，在圆极化激发下，激子的圆极化随时间振荡，同时也出现了随时间振荡的线极化。研究了应变诱导的有效磁场与激子纵横向分裂产生的场的竞争。我们揭示了二维激子的相干自旋动力学的不同制度。特别是，我们表明，足够大的应变引起的和横向分裂的两个频率相关的这些分裂出现在激子圆极化拍频。
2022-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Pseudo-magnetoexcitons in strained graphene bilayers without external magnetic fields
石墨烯的结构和电子性质使得其载流子具有相对论性粒子的行为，这可以用类狄拉克哈密顿量来描述。由于石墨烯是碳原子的单层，由于弹性形变引起的应变将在石墨烯片中产生所谓的“伪磁场（PMF）”，并且这已经在应变石墨烯样品中实验实现。在此，我们提出了一个实际的应变石墨烯双层（SGB）器件，在没有外部磁场的情况下检测赝磁激子（PME）。由于应变工程，每个石墨烯层中的载流子遭受不同的强PMF，这引起朗道量子化。在不考虑库仑相互作用的情况下，解析地得到了非均匀保偏光纤中电子空穴对的赝朗道能级。基于PME的一般解析吸收选择规则，我们证明了光吸收谱可以解释相应的Dirac型PME的形成。我们还预测，在非均匀保偏光纤的存在下，超流正常相变温度的PME是大于均匀保偏光纤下。
2012-06-01 cond-mat.mes-hall
Perfect valley filter in strained graphene with single barrier region
我们提出了一个单一的障碍系统产生纯谷极化电流在单层石墨烯。单轴应变施加在势垒区域内，该势垒区域由区域边界处的铁磁条产生的局部磁场描绘。在匹配磁场强度、应变势和费米能的条件下，透射电流仅由一个谷贡献组成。期望的谷电流可以以零反射传输，而来自另一个谷的电子被全反射。因此，该系统产生具有最大电导的纯谷极化电流。单轴应变和磁场参数的选取均在实验可行范围内，表明该方案在现有技术条件下是可以实现的。
2016-02-10 cond-mat.mes-hall
First principle and tight-binding study of strained SnC
我们采用密度泛函理论和紧束缚模型研究了应变单层SnC的电子和光学性质。我们提取的跳跃参数紧束缚哈密顿单层SnC考虑DFT结果作为参考点。在密度泛函理论的框架下研究了声子谱，并利用Mulliken键布居分析了成键特性。此外，我们还发现了压应变SnC的带隙调制和从间接带隙到直接带隙的转变。在7.5%的拉伸应变下，带隙减小，最终发生半导体到半金属的转变。在紧束缚模型的框架下，讨论了自旋轨道耦合对能谱的影响。我们指出，虽然拉伸应变关闭的带隙，自旋轨道间隙仍然存在，这是$\sim 40$ meV的顺序在$Γ$点。在紧束缚近似下，衬底效应通过交错的亚晶格势来模拟。原始和应变的SnC的光学性质也检查在DFT方案。我们提出了在外加应变下介电函数实部和虚部的调制。
2017-09-19 cond-mat.mes-hall
Strained bubbles in van der Waals heterostructures as local emitters of photoluminescence with adjustable wavelength
利用诸如应变、掺杂和外部环境等外部因素来定制单层过渡金属二硫属化物（TMDC）的光致发光（PL）的可能性对于光电应用具有重要意义。特别地，可以利用应变作为连续改变带隙的手段。微米级的应变梯度被提出来创造“人造原子”，可以利用所谓的激子漏斗效应和工作，例如，作为激子凝聚器。在这里，我们描述的室温PL发射器，自然发生时，单层TMDC沉积在原子级平坦的基板上。这些是充满碳氢化合物的气泡，可从分离良好的亚微米区域提供可预测的局部PL。它们的发射能量由仅由基底材料控制的内置应变确定，使得最大应变和应变分布对于给定基底上的所有气泡都是通用的，即，与气泡大小无关。我们发现，由单层二硫化钼形成的气泡，PL可以调谐之间的1.72至1.81 eV，通过选择体PtSe2，WS2，二硫化钼或石墨作为衬底，其强度被强烈增强的漏斗效应。强烈的基板依赖淬火的PL在二硫化钼和基板之间的良好接触的区域，确保本地化的发光气泡只，通过采用光学反射率测量，我们确定的机制负责淬火。考虑到各种可用的单层TMDC和原子平面衬底以及创建这种气泡的容易性，我们的研究结果为制造和研究可用于应用的发光“人造原子”开辟了一个场所。
2019-01-28 cond-mat.mes-hall
Cooperative evolution of intraband and interband excitations for high harmonic generation in strained MoS2
调制二维（2D）材料的电子结构代表了一个令人兴奋的途径，定制其光电性能。在这里，我们确定了应变引起的，带内和带间激发的合作效应，有助于高次谐波产生（HHG）在原型二硫属化物二硫化钼单层。我们发现，除了主要的带内贡献，带间电流也是不可或缺的调制高次谐波。由于平坦的带色散和Berry曲率增强了带间和带内动力学，HHG产率随压缩应变线性增加。能带结构可以通过监测应变引起的HHG谱的演化来以高可靠性检索，这表明应变不仅提供了额外的旋钮来控制固体中的HHG，而且标志着一种完全理解潜在微观机制的方式。
2019-01-03 cond-mat.mes-hall
Anomalous spin-orbit effects in a strained InGaAs/InP quantum well structure
目前有大量的努力来探索半导体结构中的自旋-轨道效应，最终目标是用门来操纵电子自旋。因此，寻找具有大自旋轨道耦合的材料是重要的。本文报道了应变InGaAs/InP量子阱中自旋轨道效应的研究结果。自旋-轨道弛豫时间，从弱反局域化效应确定，被发现依赖于非单调的栅极电压。自旋轨道散射率在电子密度为$n=3\times 10^{15} m^{-2}$时具有最大值$5\times 10^{10}s^{-1}$。散射率从这两个增加和减少密度。在电子浓度为$n=6\times 10^{15} m^{-2}$时，最小测量值约为$10^9 s^{-1}$。这种行为不能解释的Rashba也没有散装Dresselhaus机制，但归因于在不同的量子阱界面的不对称性或应变效应。
2003-10-15 cond-mat.mes-hall
Engineering Fractional Chern Insulators through Periodic Strain in Monolayer Graphene and Transition Metal Dichalcogenides
本文提出在周期性应变的单层石墨烯和过渡金属二硫族化物中实现相互作用驱动的分数陈绝缘体，通过多体严格对角化证实了多种拓扑态，并揭示了高陈数能带中挑战现有理论的新拓扑态。
2024-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strongly Enhanced Electronic Bandstructure Renormalization by Light in Nanoscale Strained Regions of Monolayer MoS$_2$/Au(111) Heterostructures
本文利用光照扫描隧道显微镜/光谱学研究了单层MoS$_2$/Au(111)异质结中纳米应变区域的光激发准粒子动力学，并结合紧束缚与第一性原理计算揭示了应变诱导的能带重整化及准粒子局域化机制，为纳米尺度能量可调光电子器件提供了新途径。
2024-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Triaxially strained suspended graphene for large-area pseudo-magnetic fields
应变工程化的石墨烯最近已经获得了很多关注，这是由于通过伪磁场能够产生大量能隙的可能性。虽然理论工作提出了通过沿三个结晶方向使单层石墨烯应变来产生大面积伪磁场的可能性，但这种有前途的设备的明确实验证明仍然难以捉摸。在此，我们实验证明了一个三轴应变悬浮石墨烯结构，有可能拥有大规模和准均匀的伪磁场。我们的结构采用了独特设计的金属电极，既作为应力源和电流注入的金属接触。拉曼表征和紧束缚模拟表明，在微米级区域实现伪磁场的可能性。电流-电压测量证实了石墨烯的有效电流注入，显示了我们的器件在新型光电应用中的潜力。我们还从理论上提出了一种基于光子晶体的激光器结构，该结构在均匀伪磁场下获得与空间区域重叠的强局域光场，从而为实现石墨烯激光器提供了一条实用路线。
2022-02-09 cond-mat.mes-hall
Conductance anomaly near the Lifshitz transition in strained bilayer graphene
应变定性地改变了双层石墨烯的低能能带结构，导致在布里渊区的每个角附近出现一对低能狄拉克锥，以及在与应变成比例的能量处的Lifshitz转变（色散关系中的鞍点）[M. Mucha-Kruczynski，I.L. Aleiner和V.I. Fal'ko，Phys.Rev.B84，041404（2011）]。在这里，我们表明，在附近的Lifshitz转变的弹道n-p和pn结的电导表现出异常：一个非单调的温度和化学势的依赖性，与大小取决于应变张量的主轴的晶体取向。这种效应是不同极性区域之间的结（n-p结和n-pn结）的特征，而相同极性区域之间的结（n-n'结和n-n'-n结）没有异常。
2012-05-10 cond-mat.mes-hall
Ab initio study of anisotropic mechanical and electronic properties of strained carbon-nitride nanosheet with interlayer bonding
由于IV族和V族元素单分子膜在结构上的相似性以及在元素周期表中的相邻性，IV族和V族元素的组合能否形成稳定的纳米片结构并具有良好的性能引起了人们的极大兴趣。在这项工作中，我们进行了第一性原理模拟研究的弹性，振动和电子性质的氮化碳（CN）纳米片在起皱的蜂窝结构与共价层间键合。已经证明，CN纳米片的结构稳定性基本上由相对原子层中相邻碳原子之间的强层间\so \键合维持。一个负的泊松比在双轴变形下的面外方向，和极端的面内刚度的CN纳米片，仅略逊于单层石墨烯，被揭示。此外，CN纳米片的拉伸应变的高度各向异性的机械和电子响应进行了探索。
2021-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Prediction of Coupled Electronic and Phononic Ferroelectricity in Strained 2D h-NbN: First-principles Theoretical Analysis
利用第一性原理密度泛函理论分析，我们预测了h-NbN二维单层膜在电场和面内应变（$ε$）作用下铁电态和半金属态的共存.在接近$ε$ = 4.85%的应变下，其面外自发极化改变符号而不反转结构，我们证明了其结构和极化对电场的滞后响应，并揭示了三态（P= $\pm$ P $_o$ Po，0）切换，在此期间，h-NbN通过狄拉克半金属态。与第一原理的证据相结合的电子和声子铁电性，我们提出了一个简单的模型，捕捉耦合的电子和结构极化的能量，并表明，电子铁电性出现在一种材料，这是高度极化（小带隙），并表现出大的电子-声子耦合导致异常的动态电荷。这些见解将指导电子铁电体的搜索，我们在2D h-NbN上的结果将刺激基于多电平逻辑的压电场效应晶体管和器件的发展。
2019-04-30 cond-mat.mes-hall
Static structures of strained carbon chains:DFT-modeling vs classical modeling of the chain with Lennard-Jones potential
我们曾证明，在具有Lennard-Jones势的应变单原子链中，可以存在一个平衡的静态双结构，它对应于N - 1个等短原子间键和一个中心有反转的长键（N为链的原子数）。在目前的工作中，我们调查的密度泛函理论（DFT建模）的援助下，可以存在于应变碳链的类似结构。与Lennard-Jones模型相反，这种情况下的双结构是不均匀的（它们具有不同长度的短键），并且当应变超过某一临界值$η_c$时，由于平衡态的硬分叉（一级相变的模拟）而突然出现。这种分叉与两个不同的势部分有关，其中的伦纳-琼斯力可以很小（这是势最小值和势尾的附近），因此，作用在长键和短键之间的粒子上的力可以相等。由于实际上所有的原子间势都具有这样的特征，上述分叉是普遍的，即它必须发生在任何单原子链上。我们详细地研究了上述结构的性质，特别是它们的参数随N的变化。借助DFT模拟，研究了上述结构在分叉点附近的电子密度。
2019-03-13 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Sublattice symmetry breaking and Kondo-effect enhancement in strained graphene
掺杂单层石墨烯中的近藤物理被预测会表现出不寻常的特征，这是由于原始材料的态密度在狄拉克点处线性消失。尽管进行了几次尝试，但对这一现象的结论性实验观察仍然难以捉摸。一个可能的障碍，以识别是一个非常小的近藤温标$T_K$的情况下，化学势位于附近的狄拉克点。我们提出了定制的单层石墨烯的机械变形作为揭示独特的指纹的近藤效应的手段。已知非均匀应变在远离狄拉克点的局域态密度（LDOS）中产生特定的交替变化，这是亚晶格对称性破缺效应的信号。对于附着在不同位置的磁性杂质，小的LDOS变化可以在$T_K$的指数增加或减少中放大。我们说明了这种行为在两个变形几何形状：一个圆形的“气泡”和一个长的折叠，都描述了高斯位移分布。我们计算的LDOS的变化，适度的应变和分析相关的安德森杂质模型描述的磁性原子吸附在一个“顶位”或“空位”的配置。数值重整化组的解决方案的杂质模型表明，较高的预期$T_K$值，结合不同的空间模式下的石墨烯附着点的变化，使顶位配置更有希望的实验观察签名的近藤效应。$T_K$的强应变灵敏度可能会将近藤顶位物理提升到使用局部探针（如扫描隧道显微镜）实验可达到的范围内。
2019-03-26 cond-mat.mes-hall
Lattice Vibrational Modes and Raman Scattering Spectra of Strained Phosphorene
应变在二维半导体的制造样品中是突出的，它也是工程特性的可利用工具。然而，量化应变和表征其在材料上的空间不均匀分布是具有挑战性的任务。在这里，我们报告的晶格振动模式和相应的拉曼光谱的应变单层黑磷（磷烯）的第一性原理模拟。我们发现磷烯的振动模式的频率和它们的拉曼散射峰表现出实质性的和明显的位移，根据类型和大小的应变。因此，结合高空间分辨率的拉曼散射测量，我们的计算结果可以量化磷烯的应变分布。这些信息对于理解磷烯未来大规模制造和应变工程的结构是必不可少的。
2014-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Electrically tunable and reversible magnetoelectric coupling in strained bilayer graphene
具有破缺反转对称性的六边形二维系统中的谷携带内禀轨道磁矩。尽管如此，这样的系统拥有零净磁化，除非额外的对称性被打破，因为来自两个谷的贡献抵消。通过施加单轴应变以打破晶格的旋转对称性和施加面内电场以打破由于所产生的电流的时间反转对称性，可以诱导非零净磁化。这产生了磁电效应，其强度由磁电敏感性表征，其描述了每单位施加的面内电场的感应磁化。在这里，我们预测Bernal堆叠的双层石墨烯的磁电磁化率的强度作为应变的大小和方向，化学势和层间电场的函数。我们估计，轨道磁化~5400 $μ_{\text{B}}/μ\text{m}^2$可以实现1%的单轴应变和10 $μ\text{A}$偏置电流，这是几乎三个数量级大于以前探测的应变单层MOS $_2$。我们还确定制度，其中的磁电磁化率不仅开关后的层间电场反转的迹象，但也响应于载流子密度的微小变化。利用这种可逆性，我们进一步表明，它是实验上可行的探测效果，使用扫描磁强计。
2021-03-06 cond-mat.mes-hall
Nanoscale Mapping of Strain-engineered Excitons in Monolayer WSe$_2$
University of Arizona（亚利桑那大学）；Wyant College of Optical Sciences, University of Arizona（亚利桑那大学怀特光学学院）；United States Naval Research Laboratory（美国海军研究实验室）；Laboratory for Physical Sciences（物理科学实验室）；National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）
本研究利用低温散射型扫描近场光学显微镜（s-SNOM），对比纳米压痕与图案化衬底两种应变工程技术，揭示单层WSe₂中应变调控激子的纳米尺度特性，明确单光子发射源于复杂应变介导相互作用。
2026-10-15 cond-mat.mes-hall
Network model for periodically strained graphene
单层石墨烯在周期性应变场中的长波长物理具有自然的手征散射网络描述。当应变场与石墨烯晶格和诱导的谷赝磁场的有效磁长度相比变化缓慢时，可以根据谷极化的磁化畴壁模式来理解低能物理。受最近一个实验的启发，我们考虑一个具有三重旋转对称性和镜像对称性但不具有二重旋转对称性的应变场，从而得到一个具有定向kagome网络连通性的系统。在这个网络中的散射过程被捕获的一个约束的唯象$S$矩阵。我们分析了可果美网络的相图，并表明，应变石墨烯的体物理可以定性地捕获的网络时，我们占在电荷中性的渗滤过渡。我们还讨论了这种方法的局限性，以适当考虑边界物理。
2022-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge distribution across dislocation networks induced by a strained top layer in hexagonal boron nitride substrates
University of Manchester（曼彻斯特大学）；National Graphene Institute, University of Manchester（曼彻斯特大学国家石墨烯研究所）
研究揭示了在六方氮化硼基底顶部层施加应变时，位错网络引发压电电荷热点的形成机制，为二维材料的封装与调控提供了新视角。
2026-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fermi polaron fine structure in strained van der Waals heterostructures
本文从理论上研究了应变下单层过渡金属硫族化物范德华异质结中吸引型费米极化子的精细结构，发现其应变诱导劈裂源于与费米海空穴的关联及玻色统计，且劈裂大小与激子劈裂和费米能成正比。
2023-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain-induced spatial and spectral isolation of quantum emitters in mono- and bi-layer WSe2
二维过渡金属二硫属化物半导体材料由于其独特的光电性质而成为量子光源的重要研究对象。在这里，我们报告说，衬底图案化引起的应变梯度导致单层和双层WSe 2中空间和光谱隔离的量子发射体。通过将局域激子与局域应变变化相关联，我们表明量子发射体的发射能量可以被红调谐到显著的~170 meV。我们探讨了应变发射极的精细结构、磁光和二阶相干性。这些结果提高了应变工程量子发射体特性和确定性地在二维半导体中创建量子发射体阵列的前景。
2015-09-03 cond-mat.mes-hall
Geometrical properties of strained and twisted moiré heterostructures
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）
本文基于线性弹性理论，系统介绍了应变对莫尔超晶格几何和电子结构的调控，包括单轴、剪切和双轴应变情况，并预测了通过应变和扭转实现的特殊莫尔几何图案。
2026-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of resonant impurity scattering of carriers on Drude peak broadening in uniaxially strained graphene
提出了一种解释，最近观察到的单层石墨烯的德鲁德峰宽在施加单轴应变下的光学光谱中的巨大增加。我们认为，这种增加的潜在机制可以基于共振散射的载流子不可避免地存在的杂质，如吸附原子，可以描述的Fano-安德森模型。我们证明了经常被忽视的标量变形势在这个过程中起着至关重要的作用。确定了巨德鲁德峰展宽效应最大化的必要条件。强调了费米能级越接近狄拉克点，这种效应越强。我们的理论分析为石墨烯样品的功能化提供了指导，这种功能化可以通过施加的应变有效地调节Drude峰宽。
2019-06-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Limits of funneling efficiency in non-uniformly strained 2D semiconductors
该研究分析非均匀应变二维半导体中激子漏斗效率的极限，发现实际单层TMDC中效率低于5%，而在长寿命异质结构中室温下可达约50%，并指出俄歇复合限制强光下的效率。
2020-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Tensile strained $In_{x}Ga_{1-x}P$ membranes for cavity optomechanics
我们研究了生长在GaAs衬底上的拉伸应变三元InGaP纳米膜的光机械性质。这种材料系统结合了基于化学计量氮化硅的高应变膜的优点，以及薄膜半导体单晶的独特特性，如先前使用悬浮GaAs所证明的那样。在这里，我们采用在外延生长的晶格失配赋予一个内在的拉伸应变的单晶薄膜（约30纳米厚）。这些结构在室温和17 K下的机械品质因数为2*10^6或更高，本征频率高达1 MHz，在约170 MPa的拉伸应力下产生2*10^12 Hz的Q*f乘积。在高精细度的法布里-珀罗腔中对这种膜进行抛光，我们在1064 nm和室温下提取了40 ppm的总光学损耗（包括吸收和散射）的上限。进一步降低该合金的In含量将使拉伸应力水平达到1GPa，Q*f乘积可能显著增加，假设在该组成和应变水平下机械损失没有恶化。这种材料系统是一个有前途的候选人与低损耗的半导体反射镜的应变半导体膜结构的集成，并为实现增强的光机械耦合膜的堆栈。
2014-03-31 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Low-Temperature Conductivity of Weakly Interacting Quantum Spin Hall Edges in Strained-Layer InAs/GaInSb
我们报道了应变InAs/Ga0.68In0.32Sb量子阱中的低温输运测量结果，该量子阱支持时间反转的螺旋边缘态。不同尺寸器件的螺旋边电导随温度和偏置电压的变化与弱相互作用螺旋边态的理论预期一致。此外，我们还发现螺旋边缘态的磁电阻与边缘相互作用效应和无序强度有关。
2017-12-12 cond-mat.mes-hall
Properties of π-mode vibrations in strained carbon chains
本文用基于密度泛函理论的从头算方法研究了应变单原子碳链的非线性振动。发现在一定应变值以上的累积多烯链（β-碳炔）中存在原子水平上的结构转变现象。这种现象是由于在小应变下发生的旧平衡原子位置的稳定性丧失，以及在它们中的每一个附近出现两个新的稳定平衡位置的结果。当碳原子开始在新的平衡位置附近振动时，上述重组会引起π模的软化，其频率在一定的振幅区域内趋于零。这类似于在晶体中的相变理论中假设“冻结”以解释位移型相变的软模概念。粒子间通过Lennard-Jones势相互作用的质点链的动力学模型可以很好地近似我们的从头算结果。特别是，这项研究表明，碳原子之间的偶极-偶极相互作用在形成新的平衡位置的cumulene链中的重要作用。我们相信，Lennard-Jones链的计算机研究能够预测碳链中各种动力学对象的性质（不同的非线性简正模及其衬套，离散呼吸子等）。然后可以通过从头算方法来验证。
2016-05-20 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Strained bilayer graphene: Band structure topology and Landau level spectrum
我们发现，在双层石墨烯的低能量能带结构的拓扑结构，关键取决于机械变形的晶体，可以很容易地在悬浮的石墨烯片发展。我们描述的Lifshitz过渡，发生在应变双层分裂后的抛物线带在中间的能量成几个狄拉克锥在几毫电子伏的能量尺度。然后，我们展示了这如何影响电子朗道能级谱和量子霍尔效应。
2011-07-18 cond-mat.mes-hall
Optical Properties of Strained Graphene
在Kubo-Greenwood理论框架内研究了单轴应变石墨烯的光学电导率。聚焦于带间吸收，我们分析和量化了在光谱的可见光区域中的通用透明性的击穿，并且解析地表征了作为应变和偏振的函数的透明性。测量作为入射偏振的函数的透射率直接反映应变的大小和方向。此外，方向相关的选择规则允许识别的晶格取向，通过监测的范霍夫转换。石墨烯中的这些光弹性效应可以朝向原子级薄的宽带光学元件进行探索。
2010-12-01 cond-mat.mes-hall
Topological surface states of strained Mercury-Telluride probed by ARPES
利用高分辨率ARPES测量了应变碲化汞的拓扑表面态。表面态的色散形成了一个狄拉克锥，其原点靠近\ghh带的顶部：狄拉克锥的上半部分位于应力隙内，而下半部分位于重空穴带内，并一直保持线性色散到X点。还测量了所有波段的光发射电子强度的圆二色性。
2013-07-08 cond-mat.mes-hall
Magnetic-thermodynamic phase transition in strained phosphorous-doped graphene
本文研究双轴拉伸应变下磷掺杂石墨烯中由应变调控的磁量子相变，发现电子熵和电子比热在相变点附近呈现Λ形特征，揭示了可控磁-非磁开关在纳米电子器件中的应用潜力。
2024-11-20 cond-mat.mes-hall
Angular Emission Properties of Strained Transition-Metal Dichalcogenides
Ben-Gurion University of the Negev（内盖夫本-古里安大学）
研究发现应变对过渡金属二硫化物的光致发光能量和强度有影响，通过实验和模拟验证了光致发光强度与基底曲率的关系，强调了选择合适基底对柔性器件的重要性。
2025-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Magically strained bilayer graphene with flat bands
具有魔角的扭曲双层石墨烯具有近乎平坦的能带，形成强关联电子体系。在此，我们提出了另一种基于应变双层石墨烯的系统，该系统在本征费米能级处具有平带。顶层和底层沿不同方向单轴拉伸。当应变的强度和方向满足一定条件时，两层的周期晶格是相称的。具有AA、AB和BA堆叠的区域排列成三角形晶格。在魔应变作用下，本征费米能级附近的能带几乎是平坦的，并且与其它能带有很大的带隙。该系统可以为基于石墨烯的超导集成电子系统提供更可行的平台。
2019-01-25 cond-mat.mes-hall
Mott transition in the Hubbard model on anisotropic honeycomb lattice with implications for strained graphene: Gutzwiller variational study
由于高压导致的原子间距离的改变导致奇异现象，包括金属性，超导性和磁性，在正常条件下不显示这些性质的材料中观察到。在二维晶体中，例如石墨烯，通过施加面内应变，原子键长可以改变10%以上，即，而不会在本体中产生高压。本文利用Gutzwiller波函数（GWF）和Gutzwiller近似（GA）的不同变形，研究了蜂窝晶格上应变诱导的Mott相变，得到了电子临界哈伯德排斥（$U$）的上、下界.对于扶手椅方向的单轴应变的带隙是不存在的，和电子相关性起主导作用。预测临界Hubbard $U$的显著降低。模型的考虑映射到单层石墨烯的紧束缚哈密顿由辅助苏-Schrieffer-Heeger模型的声学声子，假设在垂直于所施加的应变的方向上的应力为零。我们的研究结果表明，石墨烯，虽然停留在半金属相，即使在极高的单轴应变，可能会显示出可测量的签名的电子相关性，如带变窄和双占位减少。
2023-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strain effects on optical properties of linearly polarized resonant modes in the presence of monolayer graphene
最近，在石墨烯的存在下，基于光子谐振器的光学传感器件的改进引起了极大的关注。本文基于传输矩阵方法和入射电磁波的TE极化，分别数值计算了一维光子谐振器和应变石墨烯表面等离子体共振的透射谱和反射谱。我们证明了石墨烯中相对较小的应变场可以调制缺陷晶体光子带隙内的线性偏振谐振模。此外，我们还研究了应变对倏逝波技术在单层石墨烯与棱镜干涉时产生的表面等离子体共振的影响。
2021-05-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical properties of van der Waals heterostructure of uniaxially strained graphene on TMD
本文报道了二维过渡金属二硫属化物（GrTMD）衬底上应变石墨烯单层的范德华异质结构中的自旋极化、谷极化和等离子体激元。衬底诱导相互作用（SII）涉及亚晶格分辨，增强的内在自旋轨道耦合，外在Rashba自旋轨道耦合（RSOC），和轨道间隙有关的电子电荷从石墨烯转移到衬底。此外，磁性杂质原子被沉积到石墨烯表面，并且相应的交换场被包括在能带色散中。一个Rashba耦合依赖的伪塞曼项所产生的相互作用的SI被认为是负责自旋简并提升和自旋极化。后者被证明是静电掺杂和交换场可调和成反比的载流子浓度的平方根。另一方面，应变场导致谷极化。在有限掺杂和长波长极限下，得到了带内等离子体色散。色散涉及q2/3行为，而不是众所周知的q1/2行为。均匀的单轴应变不会改变这种行为。然而，等离子体激元色散对于垂直于应变方向的波矢量变得更陡，并且对于沿着应变方向的波矢量变得平坦，其中负责平坦化的项与应变场成比例。与独立的掺杂石墨烯相比，GrTMD等离子体激元的更强的限制能力是本工作的重要成果。人们发现，而GrTMD的带内吸光度是在给定的应变场的频率的递减函数，它是在给定的频率的应变场的递增函数。
2017-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Casimir interactions in strained graphene systems
我们从理论上研究了应变对石墨烯基体系中Casimir相互作用的影响。我们发现两个应变石墨烯片之间的相互作用强烈依赖于拉伸的方向。的色散相互作用的应变的影响仍然是强的，在存在的介质基板，但相对较弱时，基板是金属的。我们的研究将为设计下一代设备提供新的方法。
2014-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic-field-assisted electron confinement and valley splitting in strained graphene
空间变化的应变石墨烯可以获得有趣的电子特性，因为应变诱导的谷依赖规范（伪磁）fields1，2。在这里，我们报告了通过使用热应变工程3，4获得的位于Cu（111）的台阶边缘附近的应变石墨烯区域的实现。我们使用亚纳米分辨率的扫描隧道显微镜和光谱学研究这些应变结构，并识别它们的空间调制狄拉克点，证明了铜和石墨烯波函数重叠对它们之间电荷转移的影响5。通过施加8特斯拉的磁场，在应变石墨烯中观察到电子约束，如由规则间隔的尖锐共振6，7所揭示的。在应变石墨烯的一些区域中，在隧穿光谱中出现重复的共振峰对。这为磁场和赝磁场的共存导致谷简并度的提升提供了直接和令人信服的证据。
2015-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Van der Waals forces and electron-electron interactions in two strained graphene layers
我们评估了在零温度下两个未掺杂的应变石墨烯层之间的范德华（vdW）相互作用能，由一个有限的距离。对于各向异性情况，我们考虑以下三种模型：（a）两层中的一层是单轴应变的，（b）两层在相同方向上应变，以及（c）其中一层在相对于另一层的垂直方向上应变。我们发现，对于所有三种模型和给定的电子-电子相互作用耦合值，vdW相互作用能随着各向异性的增加而增加。效果是最惊人的情况下，当两个层在同一方向应变，我们观察到一个数量级的增加，应变相对于未应变的情况下。我们还研究了应变石墨烯层之间的大间距区域中电子-电子相互作用重整化的影响。我们发现，多体重整化的相关能的贡献是不可忽略的和vdW的相互作用能量作为一个函数的增加层之间的距离由于费米速度，各向异性，和有效的相互作用的重整化。我们的分析可以是有用的，在设计新的石墨烯为基础的vdW异质结构，在最近的时间，已经看到了研究活动的热潮。
2014-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic ground state properties of strained graphene
在紧束缚近似下，我们考虑了应变石墨烯中的库仑相互作用和Hartree-Fock相互作用。计算了单轴应变下的多体能量色散关系、各向异性费米速度重整化和电荷压缩性。我们表明，准粒子的数量是敏感的均匀应变，事实上，它的符号。通过拉伸增强电荷可压缩性，并且通过压缩石墨烯片抑制电荷可压缩性。我们发现费米速度重整化沿着石墨烯形变的方向减少，与最近的实验观察吻合得很好。
2012-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Casimir interaction of strained graphene
我们计算了两个独立的石墨烯样品在单轴应变下的Casimir相互作用。我们的方法充分考虑到延迟和色散，是基于量子场论的极化算子的电导率表达式。该力对应变的实际值的依赖性相当弱，与非应变情况相比，其最大值仅变化百分之几。
2018-02-16 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Surface energy of strained amorphous solids
表面应力和表面能是表征两种材料之间界面的基本量。尽管这些量对于仅涉及流体的界面是相同的，但Shuttleworth效应表明，对于大多数涉及固体的界面，情况并非如此，因为它们的表面能随应变而变化。已知结晶材料具有应变依赖性表面能，但在非晶材料中，例如聚合物玻璃和弹性体，由于缺乏直接测量，应变依赖性是有争议的。在这里，我们利用接触角测量应变玻璃和弹性体固体来解决这个问题。我们得出结论，涉及聚合物玻璃的界面表现出应变依赖的表面能，并给出了强有力的证据，这种依赖不可压缩的弹性体的情况下。这些结果为我们理解非晶态固体的界面及其与接触液体的相互作用提供了基本的见解。
2018-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
