Optical spectrum of bottom-up graphene nanoribbons: towards efficient atom-thick excitonic solar cells
最近，原子定义良好的凸形石墨烯纳米带已经获得使用自下而上的合成。这些纳米带在光谱的可见光范围内具有光学带隙，这使得它们成为光伏器件中的供体材料的候选者。从原子论的观点来看，它们的电子和光学性质还不清楚。因此，本论文采用从头算密度泛函理论结合多体微扰方法研究了它们的电子和光学性质。通过与实验测量结果的比较，我们表明，纳米晶体的光学性质的准确描述需要包括电子空穴相关效应。分析了它们的能量、结合能和相应的激子跃迁。我们发现，与锯齿形石墨烯纳米带相反，吸收光谱中的激子峰是涉及第一和第二导带和价带的一组跃迁的结果。最后，我们估计一些相关的光学性质，加强这些纳米带作为光伏施主材料的潜力。
2014-11-16 cond-mat.mes-hall
Parity Conservation in Electron-Phonon Scattering in Zigzag Graphene Nanoribbon
与碳纳米管相比，锯齿形石墨烯纳米管在限制方向上不存在平移对称性（或周期性边界条件），从而消除了子带数守恒的选择规则。然而，具有均匀二聚体的锯齿形石墨烯纳米带确实具有反转对称性。因此，我们提出了一个电子-声子相互作用的宇称守恒选择定则。在变形势近似下，利用紧束缚模型，推导了锯齿形石墨烯纳米带中的电子-声子散射矩阵。
2014-07-10 cond-mat.mes-hall
High-Quality BN-Graphene-BN Nanoribbon Capacitors Modulated by Graphene Side-gate Electrodes
实验上实现了高质量的BN-Graphene-BN纳米电容器。石墨烯的电子性质可以通过双侧栅进行显著的调节。调制效应非常明显，并且遵循数值模拟的金属电极行为，而没有观察到理论预测的负量子电容，可能是由于高估或削弱了石墨烯纳米颗粒和侧栅电极之间的相互作用。
2014-10-31 cond-mat.mes-hall
Geometric universality of plasmon modes in graphene nanoribbon arrays
石墨烯等离子体是一个快速发展的领域，具有多种潜在的应用。研究石墨烯中等离子体激元的标准方法之一是通过制造石墨烯纳米带阵列，其中纳米带边缘提供有效的光子-等离子体激元耦合。我们系统地分析了在这样的系统中的光学等离子体激元响应的问题，并证明了石墨烯等离子体激元的尺寸量子化条件的纯几何性质。精确的数值计算使我们能够列出等离子体尺寸量子化的通用几何参数，这有望成为有用的石墨烯纳米带的等离子体响应的实验数据的分析。一个简单的分析理论也被开发，准确地再现了所有的定性特征的石墨烯纳米带的光学等离子体响应。
2015-03-23 cond-mat.mes-hall
Phase Coherent Transport in Graphene Nanoribbons and Graphene Nanoribbon Arrays
我们已经在实验上研究了量子干涉校正石墨烯纳米带的电导率在温度下降到20 mK研究弱局域化（WL）和普遍电导波动（UCF）。由于在毫开尔文温度下的单个纳米带中，UCF强烈地掩盖了弱局域化特征，因此我们采用门平均和系综平均来抑制UCF。这使我们能够在所有温度下从WL和UCF两者提取相位相干长度。高于1K，相位相干长度由于奈奎斯特散射而被抑制，而在低温下，我们观察到相位相干长度在几百纳米处饱和，这超过了带宽度，但保持低于通常在块状石墨烯中发现的值。为了更好地描述在高温下的实验，我们扩展了石墨烯中的一维弱局域化公式，该公式是在强谷间散射的限制下推导出来的，以包括所有弹性散射率。
2012-09-24 cond-mat.mes-hall
Transport Properties of Graphene Nanoribbon Transistors on Transport Properties of Graphene Nanoribbon Transistors on Chemical-Vapor-Deposition Grown Wafer-Scale Graphene
石墨烯纳米晶体管（GNR）场效应晶体管（FET）的宽度低至12 nm，已经通过电子束光刻使用晶圆级化学气相沉积（CVD）工艺来形成石墨烯。GNR FET的漏极电流调制在300 K时约为10，在4 K时增加到近106。最小电流的强温度依赖性表明CVD生长的GNR-FET的带隙开放。通过微分电导法估计提取的带隙为约0.1 eV。这项工作突出了CVD生长的大面积石墨烯的发展，并展示了纳米晶体管中带隙的开放。
2012-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Symmetry properties of vibrational modes in graphene nanoribbons
我们提出了纯扶手椅型（AGNR）和锯齿型（ZGNR）石墨烯纳米带的晶格振动的对称性。在非对称纳米带中，布里渊区边缘的声子模是双重简并的，而在对称纳米带中的声子模是非简并的。我们确定了拉曼活性和红外活性模式。我们预测了N-ZGNR和N-AGNR的3 N和3（N+1）拉曼激活模式（N是每个晶胞的二聚体数）。这些模式可用于石墨烯纳米带的实验表征。基于密度泛函理论的计算表明，AGNR中LO和TO的频率分裂（对应于石墨烯中的E2 g模式）表现出特征宽度和族依赖性。此外，所有石墨烯纳米带都具有拉曼活性呼吸样模式，其频率与纳米带宽度成反比，因此可以用于实验确定石墨烯纳米带的宽度。
2010-03-01 cond-mat.mes-hall
Reducing disorder in graphene nanoribbons by chemical edge modification
我们目前的电子输运测量蚀刻的石墨烯纳米带在二氧化硅之前和之后的短氢尿酸（HF）处理。我们报告的运输性能的变化，特别是在减少运输间隙和减少掺杂水平HF浸渍后。有趣的是，有效能隙几乎不受HF处理的影响。对具有横向石墨烯栅极的石墨烯纳米管的额外测量支持强有力的指示，即HF显著地修改了所研究的纳米带的边缘，导致这些石墨烯纳米结构中的无序势显著降低。
2013-11-21 cond-mat.mes-hall
Production of Spin-Semiconducting Zigzag Graphene Nanoribbons by Constructing Asymmetric Notch on Graphene Edges
采用第一性原理密度泛函理论研究了锯齿形石墨烯纳米带的电子和磁性.研究发现，非对称缺口石墨烯纳米带的电磁性质与缺口深度密切相关，而与缺口长度的关系不大.随着凹口相对深度的增加，自旋上升和自旋下降的能级发生了很大的位移，伴随着磁动量的逐渐增加。不对称带移允许不对称切口的石墨烯纳米带成为自旋电子半导体，通过该自旋电子半导体，可以通过掺杂B或N原子来获得N型或P型自旋半导体。
2015-08-13 cond-mat.mes-hall
Vibrational Tamm states at the edges of graphene nanoribbons
我们研究了位于石墨烯纳米带边缘的振动态。这种表面振荡可以被认为是电子理论中众所周知的Tamm态的声子模拟。我们认为扶手椅和锯齿形石墨烯条纹，并证明表面模式对应于声子本地化的石墨烯纳米颗粒的边缘，它们可以被分类为在平面和平面外的模式。此外，在扶手椅型纳米带中，非谐边缘模可以经历以自局域非线性模或表面呼吸孤子形式的纵向局域化。
2010-01-20 cond-mat.mes-hall
Exciton absorption in narrow armchair graphene nanoribbons
提出了一种研究窄禁带扶手椅型石墨烯纳米带（AGNR）激子光吸收的解析方法。我们专注于占主导地位的尺寸量子化的制度相结合的吸引力的电子-空穴相互作用。绝热分离的慢，快运动导致通过两体狄拉克方程的孤立和耦合的子带近似。离散和连续激子态一般是耦合的，并形成纯离散和共振型特征的准里德伯级数。相应的振子强度和宽度的推导。我们发现，激子峰的蓝移，变得更广泛，并在幅度上增加后缩小的带状。在子带的边缘处，与一维态密度相关的奇异性通过激子的存在被转化为有限吸收。我们的分析结果与包括数值方法在内的其他方法得到的结果吻合得很好。预期的实验值的估计提供了现实的AGNRs。
2016-05-20 cond-mat.mes-hall
The band calculation and local state analysis for armchair graphene-like nanoribbons with line defects
在本文中，我们提出了一种分析方法来计算任意线缺陷或单轴应变的扶手椅型石墨烯纳米带的能带结构。该模型是基于紧束缚模型和驻波假设的扶手椅型纳米带。它给出了准确的频带结果为大型超原胞系统。在这种方法中，我们分析了石墨烯和氮化硼纳米带中的线缺陷附近的不同局域态。我们还推导了半无限石墨烯纳米管中的局域态的解析表达式，通过这种方法和传输矩阵技术。给出了半无限纳米带中局域态的判据条件。
2017-04-17 cond-mat.mes-hall
Optical Properties of Chiral Graphene Nanoribbons: a First Principal Study
本文采用密度泛函理论计算方法研究了手性石墨烯纳米带的纵向和横向偏振光学性质。已经表明，之前报道的扶手椅和锯齿形石墨烯纳米带的选择规则不再有效，这是由于这些新类别的石墨烯纳米带的对称性破缺。然而，边缘态仍然在光吸收中起关键作用。结果表明，在相同的能量范围内，入射光的偏振态不同，吸收峰也不同。研究还表明，光的吸收对光偏振边缘和方向上的手征矢量敏感。由于手性石墨烯纳米带的对称性破缺，吸收峰发生了变化，吸收峰位于1000 nm附近，这为石墨烯纳米带在光电子器件方面的应用带来了新的潜力。
2012-05-19 cond-mat.mes-hall
Surface states in zigzag and armchair graphene nanoribbons
本文介绍了锯齿形和扶手椅型石墨烯纳米带的电子光谱计算内的π电子紧束缚模型。锯齿形和扶手椅型纳米带的不同边缘的几何形状被认为是，与表面扰动考虑在内。在将表面态分为Tamm态和Shockley态的基础上，讨论了表面态的性质。在扶手椅纳米带表面状态示出关闭的能隙在狄拉克点的某些边缘几何形状。
2009-02-05 cond-mat.mes-hall
Nanomechanical displacement detection using coherent transport in ordered and disordered graphene nanoribbon resonators
石墨烯纳米带提供了将相位相干传输现象与纳米机电系统（NEMS）集成的机会。由于石墨烯纳米晶体谐振器中的偏转引起的应变，相干电子输运和机械变形耦合。由于石墨烯中的电子具有费米波长λ~ a_0 = 1.4 nm，这种耦合可以用于扶手椅型和锯齿型石墨烯纳米管NEMS中的灵敏位移检测。本文表明，对于长度为L的有序和无序带状系统，由于偏转w引起的应变ε~（w/L）^2导致电导δG/G ~（w^2/a_0L）的相对变化。
2010-10-04 cond-mat.mes-hall
Excitons and optical spectra of phosphorene nanoribbons
在多体{ \it ab-initio}计算的基础上，采用单激发G $_0$ W $_0$方法和Bethe-Salpeter方程，研究了磷烯纳米带（PNR）在锯齿形和扶手椅形两种典型方向上的结构.计算了不同尺寸PNR的电子结构、光吸收、电子-空穴（激子）结合能、激子交换分裂和激子波函数。单重态和三重态激子态之间典型的强分裂使得PNR系统在光电应用中是有利的。量子限制发生在两种PNR中，并且它在zPNR中更强，表现得像准零维系统。标度律的PNR的尺寸依赖的行为进行了研究。详细研究了PNR中的第一亮激子态。
2016-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Geometric magnetoconductance dips by edge roughness in graphene nanoribbons
通过数值模拟研究了锯齿形和扶手椅形粗糙边缘石墨烯纳米带的磁导特性。具有足够小的体无序的纳米带在接近带宽度的回旋半径处显示出明显的磁导最小值，这与在常规半导体量子线中观察到的线峰非常相似。在锯齿形纳米带中，由于靠近边缘的电流密度降低，该特征仅在边缘粗糙度的阈值幅度以上才变得可见。
2011-12-08 cond-mat.mes-hall
Strong terahertz response in bilayer graphene nanoribbons
我们发现，存在一类石墨烯结构（双层石墨烯纳米带的子类），其在太赫兹（THz）和远红外（FIR）制度中具有异常强的光学响应。太赫兹/FIR有源双层带的峰值电导比石墨烯片中观察到的$e^2/4\hbar$的通用电导高大约两个数量级。太赫兹/FIR有源子类的标准是在$Γ$点附近具有一维无质量狄拉克费米子能量色散的双层石墨烯纳米结构。我们的研究结果克服了阻碍石墨烯在电子和光子学中潜在应用的重大障碍。
2009-05-26 cond-mat.mes-hall
Graphene Nanoribbons Under Axial Compressive and Point Tensile Stresses
在密度泛函理论的框架下，采用自旋极化方法研究了应变石墨烯纳米带的几何、电子和磁性.被认为是沿长轴的nanoriginal和拉伸应力的中点和垂直于nanoriginal的平面的压应力的情况下。观察到显着的结构变化，包括纳米乳头的形成。计算的电子和磁性强烈依赖于纳米带的尺寸和形状。应变纳米带的可调磁性可用于设计磁性纳米开关。
2020-06-01 cond-mat.mes-hall
Quantum Size Effects in the Terahertz Nonlinear Response of Metallic Armchair Graphene Nanoribbons
利用含时微扰理论研究了量子尺寸对有限长金属石墨烯扶手椅型纳米带在外加电场作用下的太赫兹非线性响应的影响。我们的工作表明，量子化由于有限的长度的纳米，所施加的场分布，和扩大的石墨烯光谱都发挥了重要的作用，在所产生的非线性电导。在某些情况下，这些效应可以显着增强非线性超过无限长的金属扶手椅石墨烯纳米粒子。
2016-05-05 cond-mat.mes-hall
Spin currents in rough graphene nanoribbons: Universal fluctuations and spin injection
我们研究了锯齿形石墨烯纳米带中的自旋电导，并提出了一种仅基于石墨纳米结构的自旋注入机制。我们发现，纳米带原子直，对称的边缘显示零自旋电导，但非零自旋霍尔电导。只有具有不对称形状边缘的纳米带产生有限的自旋电导，并且可以用于自旋注入石墨烯。此外，具有粗糙边缘的纳米带表现出介观自旋电导波动，其普适值为$\mathrm{rms} G_\mathrm{s}\approx 0.4 e/4π$。
2008-04-17 cond-mat.mes-hall
Electronic structure and Peierls instability in graphene nanoribbons sculpted in graphane
石墨烯纳米带是一种在纳米电子学领域具有巨大应用潜力的半导体纳米结构。然而，它们的实现，特别是在几纳米以下的小横向尺寸下，仍然具有挑战性。在这里，我们从理论上分析了在石墨烷基底（一种完全饱和的二维碳氢化合物，分子式为CH）中产生的锯齿形石墨烯纳米带，并预测它们在单个碳链的极限下是稳定的。我们利用密度泛函理论与B3LYP功能，准确地处理交换和相关效应，并表明，在小的宽度低于几个链，这些锯齿形纳米带是半导体由于Peierls不稳定性类似的情况下，聚乙炔。石墨烷中的石墨烯纳米带可能是实现具有规则边缘和受控化学终止的超窄半导体石墨烯纳米带的可行策略，并为探索人工一维碳结构中Peierls扭曲和自旋效应之间的竞争开辟了道路。
2009-10-31 cond-mat.mes-hall
Thermal rectification in thickness-asymmetric graphene nanoribbons
采用经典非平衡分子动力学方法研究了单层石墨烯与多层石墨烯连接的厚度不对称石墨烯纳米带的热整流现象。据报道，具有厚度不对称性的石墨烯纳米带具有良好的热整流性。热整流系数取决于温度以及两段的厚度比。我们的研究结果提供了一个直接的证据，热整流器可以实现在一个纳米结构跨越二维和三维。
2011-10-22 cond-mat.mes-hall
Excitonic magneto-optics in monolayer transition metal dichalcogenides: From nanoribbons to two-dimensional response
采用纳米尺度几何结构研究了单层过渡金属二硫属化物（TMD）的磁光响应，包括激子效应。我们计算了对角电导率和霍尔电导率。激子光学霍尔电导率在独立粒子近似中得到的结果进行比较，我们发现，当激子效应被包括在内的幅度对应于一个数量级的增加。霍尔电导率被用来计算法拉第旋转光谱MoS2和WSe2。最后，我们还计算了WSe_2激子态在不同介电环境中的抗磁位移。比较计算的抗磁位移最近的实验测量，我们发现两者之间有很好的协议。
2019-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant spin orbit interaction due to rotating magnetic fields in graphene nanoribbons
我们在理论上研究石墨烯纳米带在空间变化的磁场的存在下产生的，例如由纳米磁体。我们的分析和数值计算表明，一个非常大的Rashba自旋轨道相互作用（SOI）的顺序为10 meV的非均匀磁场可以产生。因此，螺旋模式存在于扶手椅型纳米带中，其表现出近乎完美的自旋极化，并且对边界缺陷具有鲁棒性。这为在几个开尔文的温度范围内在石墨烯纳米带中实现自旋过滤器器件铺平了道路。如果一个螺旋状的纳米粒子与一个s波超导体接近接触，那么纳米粒子就可以被调谐到一个维持马约拉纳费米子的拓扑相。
2012-11-12 cond-mat.mes-hall
Electrostatic forces above graphene nanoribbons and edges interpreted as partly hydrogen-free
石墨烯纳米带的电子输运性质强烈地取决于边缘、扶手椅、锯齿形或其他的类型，以及可用于带隙工程的边缘官能化。只有部分氢化的边缘有趣的磁性预测。电荷在边缘和角落处积聚。到目前为止，扫描力显微镜已经显示了石墨烯纳米带的中心，使用高刚度的石英晶体音叉传感器具有原子分辨率。到目前为止，与石墨烯纳米带边缘上的电荷积累相关的弱长程静电力还不能成像。在这里，我们表明石墨烯纳米带的角落和边缘的静电力是可以测量的。我们使用软杠杆和双峰成像技术相结合的第二个频率偏移的高分辨率增强的灵敏度，以微弱的长程静电力。此外，在我们的工作中，纳米带的边缘主要是无氢的，开放的路线，部分氢化的磁性纳米带的调查。
2021-11-09 cond-mat.mes-hall
Superlattice Structures of Graphene based Nanoribbons
基于第一性原理计算，我们预测不同宽度的扶手椅型石墨烯纳米带周期性重复的结形成超晶格结构。在这些超晶格异质结构中，宽度和能隙在实空间中被调制，并且特定的状态被限制在某些段中。组成纳米带的取向、它们的宽度和长度、结的对称性是设计这些量子结构的电子性质的结构参数。不仅尺寸调制，而且组成调制，例如周期性重复的BN和石墨烯蜂窝纳米带的相称异质结导致多量子阱结构。我们表明，这些基于石墨烯的量子结构可以引入新的概念来设计纳米器件。
2008-03-25 cond-mat.mes-hall
Band engineering and elastic properties of strained armchair graphene nanoribbons: semiconductor vs metallic characteristics
扶手椅型石墨烯纳米带中的奇数个锯齿形边缘及其机械性能（例如，杨氏模量、泊松比和剪切模量）对于石墨烯基光电子器件中的带隙工程具有潜在的兴趣。在本文中，我们考虑在扶手椅型石墨烯纳米带的扶手椅型边缘处用氢钝化，然后施加应变来调节带隙。使用密度泛函理论计算，我们的研究发现，精确控制应变可以允许调整带隙从半导体到金属，然后再次切换回半导体。此外，我们还表明，氢分子钝化的应变石墨烯纳米晶可以具有大的面外变形，展示了松弛形状石墨烯的性质。我们用结合能来表示氢引起的应变。最后，我们研究了应变对石墨烯纳米带力学性能的影响，这些力学性能可用于制作基于石墨烯纳米带的应变电子器件。
2019-01-03 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of graphene and graphene nanoribbons with "pseudo-Rashba" spin-orbit coupling
我们讨论了石墨烯和石墨烯纳米带的电子性质，包括“pseudo-Rashba”自旋轨道耦合。在总结了体特性之后，我们首先分析了无限质量和锯齿形边界附近的散射行为。对于低能量，我们观察到强烈的偏离通常的自旋守恒行为在高能量，如反射作为自旋偏振器或开关。由于在非平衡的情况下或当两个单粒子分支之间没有相干性时出现倏逝模，这导致沿着边界方向的自旋极化。然后我们讨论了石墨烯纳米带的自旋和密度分布。
2009-10-07 cond-mat.mes-hall
Graphene Nanoribbon and Graphene Nanodisk
我们研究了具有闭合边缘的石墨烯衍生物的电子性质。它们是有限长度的石墨烯纳米带和石墨烯纳米盘。虽然所有的无限长锯齿形纳米带都是金属的，但在有限长锯齿形纳米带中没有发现金属态。我们还研究了六边形，平行四边形和三角形的锯齿形或扶手椅边缘的纳米盘。除了三角形锯齿形纳米盘外，在这些纳米盘中也没有发现金属态。有趣的是，我们可以通过改变三角锯齿形纳米盘的尺寸来任意设计金属态的简并度。
2007-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductance quantization and transport gap in disordered graphene nanoribbons
我们数值研究了边缘和体无序对石墨烯纳米带电导的影响。我们计算的电导抑制由于本地化引起的边缘散射。我们发现，即使是弱的边缘粗糙度，电导步骤被抑制和输运间隙出现。这些间隙与纳米取向度宽度近似成反比。开/关电导比随纳米尺度长度呈指数增长。我们的研究结果对石墨烯在弹道纳米线中的使用施加了严重的限制。
2009-01-26 cond-mat.mes-hall
Screened hydrogen model of excitons in semiconducting nanoribbons
针对准一维系统激子效应计算成本高的问题，提出仅依赖系统宽度和极化率的屏蔽势模型，通过求解一维 Wannier-Mott 方程准确预测了多种纳米带的激子结合能。
2024-03-23 cond-mat.mes-hall
Magneto-electric coupling in zigzag graphene nanoribbons
锯齿形石墨烯纳米带可以具有磁性基态，其具有铁磁、反铁磁或倾斜配置，这取决于载流子密度。我们发现，一个电场直接穿过带改变的磁性状态，有利于反铁磁配置。该性质可用于制备在给定边缘上具有规定自旋取向的带。
2009-12-23 cond-mat.mes-hall
Shot noise fluctuations in disordered graphene nanoribbons near the Dirac point
研究了无序石墨烯纳米带中散粒噪声功率的随机涨落。特别是，我们计算的分布的散粒噪声的锯齿形和扶手椅边缘终端的纳米带。我们发现，散粒噪声统计是不同的每种类型的这两种石墨烯结构，这是存在不同的电子局域化的结果：而在锯齿形纳米带的电子边缘状态是安德森本地化，在扶手椅纳米带的边缘状态是不存在的，但电子是被动本地化。我们的分析结果得到了验证紧束缚数值模拟与随机跳跃元素，即，非对角无序，这保持了石墨烯子晶格的对称性。
2015-07-01 cond-mat.mes-hall
Conductance through disordered graphene nanoribbons: Standard and anomalous electron localization
研究了锯齿形和扶手椅型石墨烯纳米带中无序的存在所产生的电导涨落。我们表明，量子输运在锯齿形纳米带发生通过边缘状态是指数本地化，在标准的安德森局域化问题，而扶手椅纳米带的石墨烯亚晶格的对称性产生异常本地化，或离域。我们发现，这两种不同的电子局域化导致锯齿形和扶手椅型纳米带之间的电导统计的显着差异。特别是，扶手椅纳米带显示非常规的大电导波动相对于安德森本地化的电子。我们计算分析这两种类型的带的电导的完整分布。没有自由拟合参数，我们验证了我们的理论结果进行数值模拟无序锯齿形和扶手椅纳米带的实验可实现的长度和宽度。
2013-11-25 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
Epitaxial Graphene Nanoribbons on Bunched Steps of a 6H-SiC(0001) Substrate: Aromatic Ring Pattern and Van Hove Singularities
我们报告了在6 H-SiC（0001）衬底的成束台阶阵列上生长的石墨烯纳米带的扫描隧道显微镜和光谱研究。我们的石墨烯纳米带在台阶上的扫描隧道显微镜图像具有（sqrt（3）x sqrt（3））R30°芳香环图案，其定义了我们的扶手椅纳米带。这与基于密度泛函理论的模拟是一致的。作为一维电子结构的另一个特征，在相应的扫描隧道光谱中，我们发现了发达的，尖锐的范霍夫奇点。
2012-12-18 cond-mat.mes-hall
Atomistic investigation of low-field mobility in graphene nanoribbons
我们已经研究了主要的散射机制影响流动性的石墨烯纳米带使用详细的原子模拟。我们已经考虑了由于声学和光学声子，边缘粗糙度，单个缺陷和电离杂质的载流子散射，我们已经定义了一种方法的基础上模拟的统计意义的合奏nanoriginals段。在室温下，在较窄的纳米带中，边缘无序严重影响迁移率，而带电杂质和声子几乎不是限制因素。结果是有利的文献中的几个实验相比。
2011-03-01 cond-mat.mes-hall
Electron traversal times in disordered graphene nanoribbons
利用瞬态电流关联的无分割时间依赖Landauer-B{üttiker形式，研究了电子穿过石墨烯纳米结构（GNR）分子结所需的时间.我们展示了电子遍历签名，随GNR的无序和取向而变化。这些发现可以与GNR为基础的设备的工作频率和随之而来的合理设计。
2019-06-28 cond-mat.mes-hall
Half-metallic Dirac cone in zigzag-graphene-nanoribbon/graphene
石墨烯是一种本征零能隙半导体，它的狄拉克电子具有独特的自旋和赝自旋，从而产生了许多有趣的电子和输运性质。虽然孤立的锯齿形石墨烯纳米带是反铁磁半导体，我们通过第一性原理和紧束缚计算表明，锯齿形石墨烯纳米带支撑在石墨烯上是半金属的自旋和赝自旋对称性破缺的结果。特别地，在费米能级附近的K（K '）处形成半金属狄拉克锥。目前的研究结果表明，锯齿形石墨烯纳米带中自旋和赝自旋的独特组合可以用于操纵石墨烯的电子性质，并可能对潜在的石墨烯基纳米电子应用具有实际意义。
2016-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Positional dependence of energy gap on line defect in armchair graphene nanoribbons: Two-terminal transport and related issues
在一个简单的非相互作用紧束缚框架下，分析了扶手椅型石墨烯纳米带在线缺陷存在下的能带谱特征。在金属纳米带中，根据缺陷线的位置，能隙可能出现在或可能不出现在带谱中，而在半导体带中，间隙是定制的，从而产生石墨烯纳米带在纳米级电子器件中的潜在应用性。在一个更一般的模型下，我们也利用格林函数理论研究了双端电子输运。
2013-07-18 cond-mat.mes-hall
Negative quantum capacitance in graphene nanoribbons with lateral gates
我们提出了各种宽度的石墨烯纳米带和不同配置的栅电极之间的电容耦合的数值模拟。我们比较了横向金属或石墨烯侧栅结构对整体背栅电容耦合的影响。最有趣的是，我们发现石墨烯纳米管和横向石墨烯侧栅中的量子电容效应之间存在复杂的相互作用，从而产生非常规的负量子电容。新兴的非线性电容耦合进行了详细研究。实验相关的相对杠杆臂，不同的门结构的耦合之间的比率，进行了讨论。
2014-01-23 cond-mat.mes-hall
Disintegration of graphene nanoribbons in large electrostatic fields
通过第一性原理量子力学计算研究了石墨烯纳米粒子在外静电场作用下的变形和衰变，确定了其稳定范围.被认为是由各种官能团终止的锯齿形边缘。通过对声子谱的分析，得到了每种边缘结构的临界断裂场。研究发现，锯齿形石墨烯纳米带上不同的端基会导致在不同的断裂场中产生不同的断裂模式。断裂机制被证明是依赖于碳键交替功能横跨带和端基电负性。
2014-06-09 cond-mat.mes-hall
Tunable Interlayer Excitons in Bilayer Graphene Nanoribbons
本研究通过激发态密度泛函计算，证明扶手椅型双层石墨烯纳米带中存在强层间激子耦合，发现其具有室温长寿命辐射特性，并指出通过堆叠顺序工程可调控激子响应与寿命。
2025-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coulomb blockade in graphene nanoribbons
我们建议，最近的运输实验揭示了石墨烯纳米带中存在的能隙可以理解的库仑阻塞。电子相互作用在量子点中起决定性作用，量子点是由于石墨烯边缘的粗糙度引起的颈部的存在而形成的。以平均透过率作为唯一的拟合参数，我们的理论与实验数据吻合得很好。
2007-10-22 cond-mat.mes-hall
Topologically localized excitons in single graphene nanoribbons
利用扫描隧道显微镜（STM）技术，以原子尺度的空间分辨率探测了在金属表面合成的原子级精确石墨烯纳米带（GNRs）的激子发射。一个基于STM的策略转移GNR到一个部分绝缘的表面是用来防止光发射猝灭的金属基板的带。亚纳米分辨STM诱导的荧光光谱揭示了从局部暗激子的发射建立在GNRs的拓扑末端状态。低频振动电子发射梳的特性随GNR长度的变化，归因于纵向声学模式被限制在一个有限的盒子。总的来说，我们的研究提供了一种新的途径来研究原子级精确的石墨烯纳米结构中激子，振动子和拓扑结构之间的相互作用。
2022-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Suppression of thermal conductivity in graphene nanoribbons with rough edges
我们数值分析了理想和粗糙边缘的碳纳米带的热导率。我们表明，边缘无序可以导致抑制热导率的几个数量级。这种效应与边缘诱导的安德森局域化和声子输运的抑制有关，并且对于较长的纳米带和较低的温度变得更加明显。
2010-06-24 cond-mat.mes-hall
Electronic transport of folded graphene nanoribbons
我们研究了折叠石墨烯纳米颗粒与单层纳米颗粒接触的电子输运性质。我们考虑了两种可能的折叠：要么nanoriginal可以折叠到自己的形状的发夹与nanoriginal导致在$0^\circ$角，或单层接触有不同的方向，形成一个$60^\circ$角。该系统是由一个单一的$π$带最近邻紧束缚哈密顿考虑曲率效应。我们已经发现，对于纳米石墨烯自身折叠的情况，电导从几乎为零振荡到取决于接触之间的耦合的有限值，而在$60^\circ$角度折叠中，电导仅轻微扰动，允许石墨烯纳米电子组件以各种几何形状连接。
2013-07-10 cond-mat.mes-hall
Hydrogenated Graphene Nanoribbons for Spintronics
我们展示了石墨烯纳米带在小浓度下的氢化如何为碳基自旋电子学应用开辟新的途径，无论纳米带的任何特定边缘终止或钝化。密度泛函理论计算表明，吸附的H原子诱导周围的$π$轨道上的自旋密度的对称性和本地化程度取决于到纳米取向边缘的距离。正如预期的石墨烯为基础的系统，这些诱导的磁矩相互作用的铁磁或反铁磁依赖于相对吸附石墨烯亚晶格，但相互作用的幅度被发现强烈变化的H原子相对于边缘的位置。我们还计算了，与哈伯德模型的帮助下，氢化扶手椅型半导体石墨烯纳米带在稀释制度的输运性质，并显示如何在新的磁阻器件的设计中可以利用H原子之间的交换耦合。
2010-01-08 cond-mat.mes-hall
Limited robustness of edge magnetism in zigzag graphene nanoribbons with electrodes
它示出，除了众所周知的因素，如温度，衬底，和边缘重建效果，也存在外部接触是破坏性的磁矩在石墨烯纳米带的边缘形成。当石墨烯/电极界面对电子变得越来越透明时，边缘磁性逐渐减小。除了石墨烯/电极耦合强度之外，纵横比参数，即石墨烯纳米颗粒的宽度/长度比，对于抑制边缘磁性也是至关重要的。本理论使用紧束缚方法，基于$π$电子的平均场哈伯德哈密顿量，和Landauer-Büttiker方法中的格林函数技术。
2014-11-17 cond-mat.mes-hall
Raman spectroscopy on etched graphene nanoribbons
利用共焦拉曼光谱研究了不同宽度的单层石墨烯纳米带的刻蚀过程。我们发现，D线强度只取决于纳米晶的边缘区域，因此，制造过程中不会引入体缺陷。相比之下，G线和2D线与照射面积成线性比例，因此与带的宽度成线性比例。我们进一步表明，D线与G线之比可用于获得有关底层石墨烯晶体取向的信息。最后，我们进行偏振角相关的测量来分析纳米晶的边缘区域。
2011-05-05 cond-mat.mes-hall
Graphene-like nanoribbons connected by four-/five- membered rings on pentacene/picene precursors, Au(110) surface
本文在Au(110)表面通过并五苯/苉前驱体自组装与退火制备石墨烯类纳米带，并利用STM针尖实现二聚体无损操纵，为石墨烯基量子计算架构和精确纳米制造提供新平台。
2025-02-08 cond-mat.mes-hall
Van der Waals interaction in magnetic bilayer graphene nanoribbons
我们利用第一性原理计算研究了两个石墨烯纳米带之间的相互作用能，包括范德华相互作用和自旋极化。对于超窄锯齿形纳米带，直接堆叠甚至比Bernal更稳定，在能量上竞争更宽的带。这种行为是由于边缘状态之间的磁相互作用。我们与锯齿形纳米带中的磁化强度的减少，增加带状宽度的磁相互作用所产生的结构变化，并表明，当沉积在基板上，锯齿形双层带保持磁性较大的宽度。
2012-06-21 cond-mat.mes-hall
First-principles study of heat transport properties of graphene nanoribbons
结合密度泛函理论和非平衡格林函数方法，研究了扶手椅型和锯齿型石墨烯纳米带的热导率。由于石墨烯纳米带的声子色散的各向异性，锯齿形带具有比宽度相当的扶手椅带更高的热导率：锯齿形带中的低频带比扶手椅带中的低频带更分散。有和没有氢钝化的边缘修改的原子结构，并最终影响声子的热输运不同的两种带类型。
2011-08-04 cond-mat.mes-hall
