Tunable Non-Equilibrium Magic and Minimum Twist Angles in AA-Stacked Twisted Multilayer Graphene
本文发现在圆偏振光下AA堆叠扭曲多层石墨烯中可形成非平衡魔角处的孤立拓扑平准能带,且施加位移场能进一步调谐能带平坦度,为探索Floquet驱动现象开辟新途径。
2025-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin polarized nematic order, quantum valley Hall states, and field tunable topological transitions in twisted multilayer graphene systems
我们从理论上研究了扭曲多层石墨烯系统中的关联绝缘态、量子反常霍尔(QAH)态以及不同关联态之间的场诱导拓扑跃迁。以扭曲双层单层石墨烯和扭曲双层石墨烯为例,研究了在有限位移场下,两个体系在1/2平带填充处都处于自旋极化的$C_{3z}$ -破缺绝缘体态,且Chern数为零.在某些情况下,这些自旋极化的,非线性绝缘体状态是在量子谷霍尔相位凭借非平凡的能带拓扑的系统。当只考虑谷内库仑作用时,自旋极化绝缘体态与谷极化绝缘体态是准简并的。这种准简并可以通过原子的原位相互作用分裂,使得自旋极化的基态成为唯一的基态。这种情况适用于1/2填充的各种扭曲多层石墨烯系统,因此可以被认为是通用机制。此外,在垂直磁场作用下,多层石墨烯体系中的轨道塞曼分裂和场致电荷密度变化会与原子Hubbard相互作用相互竞争,从而在小起始磁场作用下驱动自旋极化零陈数态向谷极化QAH态的跃迁.
2021-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic Structure of Multilayer Graphene with Arbitrary Stackings
BASIS Independent Silicon Valley(BASIS独立硅谷学校);Towson University(陶森大学)
通过紧束缚模型解析分析任意堆叠多层石墨烯的低能能带结构,发现平行与菱面体堆叠的相互作用可实现平带工程,为探索超导性提供新平台。
2026-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Incidence of multilayers in chemically exfoliated graphene
高度期望合成宏观量的石墨烯的有效途径,并且就层数而言,这种样品的本体表征同样重要。我们提出了一种基于拉曼光谱的方法来确定化学剥离的石墨烯中石墨烯层的数量分布。我们利用受控的气相钾嵌入技术,并确定了轻掺杂阶段,其中未掺杂和掺杂的少层石墨烯薄片的拉曼模式共存。光谱可以明确地与碱掺杂的石墨区分开,并且具有层的分布的建模产生具有显著单层石墨烯含量的五层的薄片厚度的上限。对单个少层石墨烯薄片的互补统计AFM测量发现层数的一致分布。
2019-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multilayer graphene under vertical electric field
研究了垂直电场对多层石墨烯电子性质的影响。我们发现,有效质量,电子速度和状态密度的双层石墨烯的电场下修改。我们还研究了多层石墨烯的能带结构的转变。电场在偶(奇)层ABA堆叠石墨烯中诱导有限(零)带隙。另一方面,在所有ABC堆叠石墨烯中诱导有限带隙。我们还确定了最佳的电场,以获得最大的带隙的多层石墨烯。最后,我们比较了我们的结果与场效应晶体管的实验结果。
2011-05-24 cond-mat.mes-hall
Electrical conductivity of collapsed multilayer graphene tubes
报道了用化学气相沉积法在铜线上制备多层石墨烯。在铜蚀刻之后,多层管塌陷形成石墨膜的条带,它们的电导作为温度的函数指示类似超导体的行为。使用多层石墨烯条带,建立交叉结,并且由于其电学行为,我们提出在器件中存在隧穿过程。
2012-02-29 cond-mat.mes-hall
Extended magic phase in twisted graphene multilayers
本研究证明扭转石墨烯多层中,当层间扭转角之比接近互质整数时存在平带,推广了魔角概念,并指出角度无序的涡旋石墨窄样品中也可能存在平带。
2023-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electric transport and magnetic properties in multilayer graphene
利用矩阵分解技术研究了多层石墨烯在弱磁场中的电输运和轨道磁性。在零温度下,最小电导率由单层系统的电导率乘以层数$N$给出,与层间跳跃$t$无关。当层间跳跃满足条件$t\gg \hbar/τ$时,$τ$是杂质散射的碰撞时间,$[N/2]$扭结和$[N/2]+1$平台分别出现在电导率和霍尔电导率的费米能量(栅极电压)依赖性中。这些行为被解释为多波段效应。我们还发现,霍尔电导率和磁化率作为温度的函数,在一定的栅极电压值的最小值。这种行为是由费米能量依赖于这些功能在零温度下解释。
2008-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron with arbitrary pseudo spins in multilayer graphene
利用ABC多层石墨烯的低能有效哈密顿量,研究了多层石墨烯中电子的赝自旋与实轨道角动量的耦合。我们发现N层石墨烯中的电子波函数模拟自旋为N/2的粒子的行为。当N大于1时,ABC堆叠石墨烯的低能有效哈密顿量不再用于描述赝自旋1/2粒子波函数。当N为奇数(或偶数)时,多层石墨烯中电子的波函数可以表现为费米子(或玻色子)粒子。本文提出了一种石墨烯作为具有任意赝自旋的电子的主体材料的理论,通过改变石墨烯层的数量来调节。
2015-04-08 cond-mat.mes-hall
Competing magnetic states on the surface of multilayer ABC-stacked graphene
该研究采用无规相近似处理ABC多层石墨烯中的在位Hubbard排斥,揭示零能拓扑平带诱导的多种铁磁与亚铁磁竞争态及其随相互作用和掺杂的变化。
2024-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermal Transport in Graphene and Graphene Multilayers
在本文中,我们回顾了石墨烯和多层石墨烯的热性质,并讨论了光热技术开发的热导率测量。我们还概述了不同的理论方法用于描述声子在石墨烯中的传输,并提供与现有的实验热导率数据的比较。
2015-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large negative transconductance in multilayer graphene: The role of intersubband scattering
我们计算了多层石墨烯的输运性质,考虑了在高密度区多子带散射的影响,其中较高的子带被载流子占据。为了计算多层石墨烯的电导率,我们使用耦合多带玻尔兹曼输运理论,同时充分考虑多带散射效应。我们发现,允许的散射通道,屏蔽效应,手性性质的电子结构,和类型的杂质散射决定的多层石墨烯的输运行为。我们发现当载流子开始占据较高的子带时,多层石墨烯的电导率会发生突变,因此随着载流子密度的变化,会出现较大的负负阻(NTC)。这些现象主要是由子带间散射和带接触处态密度的变化引起的。基于我们的研究结果,有可能利用多层石墨烯中的大NTC来构建新型器件。
2017-05-11 cond-mat.mes-hall
Magneto-optical properties of multilayer graphenes
对石墨烯多层膜的磁光吸收特性进行了理论研究。结果表明,光谱可以被分解成子组件有效地相同的单层或双层石墨烯,使我们能够系统地了解光谱的层数的函数。奇数层石墨烯总是表现出与sqrt(B)成比例地偏移的吸收峰,其中B是磁场,这是由于有效单层样子带的存在。我们提出了一种可能性,即使在混合物中的多层石墨烯薄膜与各种层数观察的单层光谱。
2008-03-20 cond-mat.mes-hall
Modulation of the Optical Transmittance in Multilayer Graphene by an Electrical Signal
报道了在共面电极的简单结构中,通过电信号调制多层石墨烯的光学透射率。除了调制的基频之外,高次谐波也出现在发射信号中。在光学反射率中也观察到调制。通过电信号调制多层石墨烯中的光学性质对于通过光学手段传输信息可能是有用的。
2013-07-04 cond-mat.mes-hall
Local sublattice-symmetry breaking in rotationally faulted multilayer graphene
旋转故障的石墨烯多层膜中的层间耦合打破了单个层的局部亚晶格对称性。我们提出了一个理论,这种机制,减少到一个有效的狄拉克模型与空间相关的质量在一个重要的限制。因此,它使丰富的现有知识可用于旋转故障的石墨烯多层膜的研究。我们证明我们的理论和最近的实验之间的定量协议。
2010-10-27 cond-mat.mes-hall
Multilayer graphene shows intrinsic resistance peaks in the carrier density dependence
自从石墨烯出现以来,人们已经进行了各种研究来阐明其基础物理学,或探索其实际应用。栅极可调电阻是石墨烯最重要的特性之一,并且已经在1-3层石墨烯中进行了大量研究,以控制带隙以获得大的开-关比。另一方面,具有多于三层的多层石墨烯的输运性质不太清楚。在这里,我们展示了多层石墨烯的一个新方面。我们发现四层石墨烯在零磁场下电阻随栅压的变化呈现出本征峰结构。在磁场中的量子振荡测量证实,峰起源于石墨烯的特定能带结构,并且出现在导带和价带底部的载流子密度处。本征峰结构通常应在AB堆叠的多层石墨烯中观察到。这些结果对于理解石墨烯的物理性质和制作石墨烯FET器件具有重要意义。
2018-09-27 cond-mat.mes-hall
Klein paradox for a pn junction in multilayer graphene
由于晶体的特定晶格对称性,单层和多层石墨烯系统中的载流子表现为手性颗粒。我们发现,石墨烯多层膜的超材料性质和载流子的赝旋量性质之间的相互作用导致了菱形堆叠多层膜的Klein和反Klein隧穿的发生。我们推导出一个代数公式,预测这些现象发生的角度,并支持这与系统的数值计算高达四层。我们提出了一个任意堆叠的多层分解成赝自旋偶极子具有相同的属性,菱面体系统具有较低的层数。
2013-05-06 cond-mat.mes-hall
Interlayer coupling in rotationally faulted multilayer graphenes
本文综述了旋转缺陷多层石墨烯电子结构的理论模拟研究进展。在这些系统中,相邻层的晶轴未对准,使得层堆叠不会发生在三维石墨中观察到的Bernal结构中,并且经常在剥离的双层石墨烯中发现。值得注意的是,旋转断层石墨烯通常存在于其他形式的多层石墨烯中,包括在${\rm SiC \, (000 \bar 1)}$上热生长的外延石墨烯、通过化学气相沉积生长的石墨烯、折叠的机械剥离的石墨烯和沉积在石墨上的石墨烯薄片。旋转故障实验与相干单粒子层间运动的能量尺度的强烈减少。这种减少的微观基础及其后果引起了本综述中强调的几个小组的重大理论关注。
2011-09-09 cond-mat.mes-hall
Gap generation in ABC-stacked multilayer graphene: screening vs band flattening
我们计算了非掺杂ABC堆叠n层石墨烯的动力学极化函数,并在无规相位近似下求解了自洽能隙方程。我们发现,在三层石墨烯的间隙是最大的,并单调减少$n \ge 4$,因为在间隙方程中的屏蔽效果赢了那些与电子带的平坦化,随着n的增加。
2013-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Chiral Symmetry and Many-Body Effect in Multilayer Graphene
研究了手征对称性对多层石墨烯在磁场中多体问题的影响。对于蜂窝晶格上的无自旋电子模型,多体基态是一个双简并手征凝聚体,与层数无关。用精确对角化方法数值计算的能谱表明,对于ABC堆叠的多层石墨烯,多体能隙随层数单调减小。
2012-10-06 cond-mat.mes-hall
Bilayer graphene inclusions in rotational-stacked multilayer epitaxial graphene
在SiC的C-终止表面上生长的多层外延石墨烯中的附加组分,其表现出AB-堆叠的石墨烯双层的特征电子性质,在该材料的磁光响应中被识别。我们表明,这些夹杂物代表了一个明确的平台,准确的磁谱未扰动的石墨烯双层。
2011-01-23 cond-mat.mes-hall
Nanomachining of multilayer graphene using an atomic force microscope
使用原子力显微镜来构造多层石墨烯的膜。在纳米加工窄沟槽期间原位测量样品的电阻。我们发现了一个可逆的行为,在电阻,我们归因于位错的运动。经过几次尝试,也观察到永久性的变化。提出了两种近似测量电阻的理论方法。
2008-07-25 cond-mat.mes-hall
Polarizability and Screening in Chiral Multilayer Graphene
我们计算了多层石墨烯的静态极化率,研究了堆叠排列、载流子密度和现场能量差对石墨烯屏蔽性能的影响。在低密度下,多层石墨烯的能谱由一组手性二维电子系统描述,并且相关的手性性质决定了多层石墨烯的屏蔽性质,其根据手性指数是偶数还是奇数而显示出非常不同的行为。随着密度增加,能谱遵循单层石墨烯的能谱,因此极化率接近单层石墨烯的极化率。石墨烯极化率对手性和分层的定性依赖性表明了不同石墨烯量子相作为手性指数的函数的可能性。
2012-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamic properties of the electron gas in multilayer graphene in the presence of a perpendicular magnetic field
多层石墨烯中电子气的热力学性质强烈依赖于层数和堆叠类型。在这里,我们分析了当我们改变菱面体堆叠的多层石墨烯的层数时,这些属性是如何变化的,并将我们的结果与传统的二维电子气的结果进行了比较。我们表明,高度简并的零能朗道能级,其中部分充满电子,部分与空穴有很强的影响,不同的热力学量的值。
2014-01-06 cond-mat.mes-hall
Evolution of Superconductivity in Twisted Graphene Multilayers
本文通过图解方法研究长程电荷涨落和莫尔 Umklapp 过程对不同扭转石墨烯多层结构超导电性的影响,揭示了扭转双双层、螺旋三层与扭转双层石墨烯之间临界温度和序参量的显著差异,并与实验趋势一致。
2024-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Parity and valley degeneracy in multilayer graphene
我们研究了一般ABA堆叠的多层石墨烯的空间对称性,以说明在磁场中两个谷处的电子光谱是如何相关的。我们发现,具有偶数层的多层的晶格,以及单层石墨烯,满足空间反演对称性,严格保证谷简并在没有时间反演对称性。奇数层(三层或更多)的多层膜缺乏反演对称性,但有另一种变换施加近似的谷简并,这是因为低能哈密顿量由单独的单层和双层部分组成。我们表明,外部静电势一般打破谷简并在磁场,在一个显着不同的方式在奇数和偶数多层膜。
2010-03-23 cond-mat.mes-hall
Experimental approval of the extended flat bands and gapped subbands in rhombohedral multilayer graphene
石墨烯层已知以两种稳定的构型堆叠,即ABA或ABC堆叠,具有截然不同的电子性质。与ABA堆叠不同,ABC石墨烯多层膜的电子性质的实验研究很少。在这里,我们报告的第一个磁光研究的一个大的ABC域的石墨烯多层片,ABC序列超过17个石墨烯片。ABC堆叠的多层膜可以被指纹识别,其具有特征电子拉曼散射响应,即使在室温下也持续存在。跟踪磁场从这个域的朗道能级间激发的演变给出了强有力的证据,在费米能级附近的一个dispersionless电子带的存在,这种堆叠的特征。我们的研究结果提出了一种简单而强大的方法来探测石墨烯多层薄片中的ABC堆叠,这种高度简并的带似乎是一种有吸引力的候选者,可以容纳强相关态。
2016-03-14 cond-mat.mes-hall
Interlayer screening effect in graphene multilayers with ABA and ABC stacking
我们研究了垂直电场对ABA和ABC石墨烯多层膜能带结构的影响,发现它们之间的电子屏蔽效应有显著差异。在ABA多层膜中,场产生带重叠并给出线性屏蔽,而在ABC多层膜中,相反,场在低能量下在表面态带中打开能隙,导致与场振幅基本上非线性的强屏蔽效应。当外场超过某一临界值时,大的ABC堆的能隙急剧上升。
2010-03-12 cond-mat.mes-hall
Valley-Hall Kink and Edge States in Multilayer Graphene
我们报告的理论研究的一维(1D)的状态本地化在几层石墨烯系统带的边缘,并在几层石墨烯系统之间的界面具有不同的谷霍尔电导率。当忽略谷混合时,这些1D状态被拓扑保护。我们解决的堆叠安排,界面结构,和外部电场垂直于层的性质的影响。我们发现,1D状态一般不存在于多层带扶手椅方向的边缘,但目前无论在任何内部谷-霍尔界面的ABC堆叠多层的晶体取向。
2011-05-18 cond-mat.mes-hall
Electronic structure of multilayer graphene
我们使用$π$轨道连续模型研究了多层石墨烯的电子结构,该模型考虑了最近邻层内和层间隧穿效应。利用简并态微扰理论,我们证明了任意堆叠的石墨烯多层膜的低能电子结构由具有守恒的手征性和的手征性赝自旋二重峰组成。
2011-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical transmittance of multilayer graphene
我们研究了高达65层厚的多层石墨烯薄膜的光学透射率。通过对CVD多层石墨烯的大规模紧束缚模拟和光学测量相结合,发现石墨烯薄膜在可见光区的光透过率仅由石墨烯层数决定。我们认为,光学透射率测量是更可靠的确定层数比常用的拉曼光谱。此外,光学透射率测量也可以应用于具有弱范德华层间相互作用的其他二维材料。
2014-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multilayer Graphene Synthesized by CVD Using Liquid Hexane as the Carbon Precursor
我们通过化学气相沉积(CVD)方法在大气压和1000 °C下生产多层石墨烯,使用柔性铜基底作为催化剂,液体己烷作为碳源。我们设计了一个光学装置来测量碳膜的透射率;根据这些信息,我们计算出碳膜的层数近似为11层。
2011-09-06 cond-mat.mes-hall
Transversal electric field effect in multilayer graphene nanoribbon
研究了横向电场对扶手椅-石墨烯-纳米复合材料(AGNR)电子性质的影响。电场可以可逆地调制多层AGNR的带隙。在优化的宽度,我们得到了半导体(SC)到金属(M),以及M-SC过渡。AGNR电子带由于电场而经历生动的转变,导致诸如电子速度增加、电子有效质量的符号改变以及与类似于2D石墨烯的无质量狄拉克费米子形成线性色散等现象。这些效应非常有用,可用于器件应用。
2011-06-06 cond-mat.mes-hall
Crystal Field Effect and Electric Field Screening in Multilayer Graphene with and without Twist
我们解决了内在的极化和屏蔽的外部电场在一个广泛的有序和扭曲的配置的多层石墨烯,使用从头算方法结合密度泛函理论和Wannier函数形式主义。我们表明,多层石墨烯是固有的极化由于晶体场效应,这种效应往往被忽略的紧束缚模型的扭曲双层石墨烯和类似的系统。这种高达几十meV的量级的固有极化在有序和扭曲的石墨烯多层膜中具有不同的面外对准,而在扭曲系统中发现面内电势调制要强得多。我们进一步研究了相同多层石墨烯结构在不同电场强度下的介电常数$\varepsilon$。我们的研究结果建立了一个深刻的洞察内在和外在的极化在石墨烯多层膜,并提供必要的参数,建立这些系统的精确模型。
2021-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Layer and size dependence of thermal conductivity in multilayer graphene nanoribbons
采用非平衡分子动力学方法(NEMD)研究发现,多层石墨烯纳米带的热导率随着层数的增加而单调下降,这种现象可以归因于面外声子模的声子共振效应。发现热导率的降低与层的尺寸成正比,这是由声子共振的增加引起的。我们的结果与最近的实验在几层石墨烯的热导率的尺寸演化一致。
2011-03-30 cond-mat.mes-hall
Photonic density of states enhancement in finite graphene multilayers
我们考虑了由一系列石墨烯片组成的有限系统的光学性质,这些石墨烯片被薄电介质层隔开。由于这些系统作为导体响应于石墨烯片平面中的电场,并且作为绝缘体响应于垂直电场,因此可以预期它们具有与双曲超材料类似的特性。我们表明,在典型的实验条件下,石墨烯/电介质多层膜具有增强的Purcell因子,并增强了太赫兹和中红外频率范围内的光子态密度。这些行为可以追溯到多层石墨烯系统的耦合等离子体激元模式。我们表明,这些结果可以得到只有几层石墨烯。
2013-10-28 cond-mat.mes-hall
Weak localization as a probe of intervalley coherence in graphene multilayers
本研究提出利用 Drude 电导率量子修正导致的弱局域化或弱反局域化磁电导特征,作为识别石墨烯多层中不破坏时间反演对称性的自发谷间相干序的确凿实验判据。
2023-12-18 cond-mat.mes-hall
Charge Density Wave Phase Transition on the Surface of Electrostatically Doped Multilayer Graphene
我们证明了当费米能级接近石墨烯能带结构布里渊区的M点(也称为范霍夫奇点,态密度发散)时,电子掺杂的多层石墨烯表面发生电荷密度波(CDW)相变。这种CDW相变的发生由静电掺杂的多层石墨烯中的电输运测量和光学测量两者支持。CDW跃迁伴随着石墨烯沟道电阻在T $_m$ = 100 K时的突变,以及拉曼G峰(1580 cm $^{-1}$)的分裂。拉曼G峰的分裂表明面内光学声子支简并度的提升,非简并声子支与石墨烯的晶格重构--CDW相变相关。
2016-10-24 cond-mat.mes-hall
Landau Level Splitting in Rotationally Faulted Multilayer Graphene
我们发现,谷简并在旋转故障多层石墨烯可能会被打破的存在下,一个磁场和层间双折射。这是由于时间反演和反转对称性的同时破坏导致了场中线性朗道能级的分裂。我们的理论工作是由一个实验[Y. J.Song等人,Nature 467,185(2010)],其中在中等电场下观察到Landau能级的这种线性分裂。我们认为双层和三层的配置,虽然在这两种情况下发生线性分裂,我们表明,后者产生的分裂是在定量协议的实验。
2013-11-11 cond-mat.mes-hall
Effective theory of rotationally faulted multilayer graphene - the local limit
旋转故障的石墨烯多层膜中的层间耦合打破了单个层的局部亚晶格对称性。前面我们已经提出了这种机制的理论,它减少到一个有效的狄拉克模型与空间相关的质量在一个重要的限制。因此,它使丰富的现有知识可用于旋转故障的石墨烯多层膜的研究。这个理论与最近在强磁场中的实验一致。在这里,我们探讨了这个理论的预测系统在零磁场在大层间偏压,当它成为本地的空间。我们使用该理论来阐明扭曲石墨烯双层中的局域化和速度重整化的物理学。
2012-04-03 cond-mat.mes-hall
Topological frequency conversion in rhombohedral multilayer graphene
本文提出菱面体多层石墨烯可实现拓扑频率转换,其中伯纳尔双层石墨烯因低耗散最适合太赫兹应用,并给出规避谷间抵消和降低损耗以实现净放大的策略。
2024-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Fourier Transform Analysis of STM Images of Multilayer Graphene Moiré Patterns
借助一个简单的模型,我们分析了由取向错误的双层和三层石墨烯堆叠产生的简单和双重莫尔图案的扫描隧道显微镜图像。据发现,该模型再现令人惊讶的是,以及在快速傅立叶变换的图像中观察到的非平凡的功能。我们指出的困难,由于这些功能在解释FFT上看到的图案。
2014-09-10 cond-mat.mes-hall
Interface states at the boundary between ABC and ABA multilayer graphene structures
我们研究了多层石墨烯中ABC和ABA区域之间的界面,特别是我们考虑了ABA和ABC结构之间的过渡是由于锯齿形界面的石墨烯层之一的局部压缩而产生的区域,以及扶手椅界面的原子的局部剪切。当我们考虑一个无限的带状配置,我们发现,界面带形成在这些地区,更明显的扶手椅型接口。我们注意到这些状态不是拓扑的。对于完全有限尺寸的结构,连续的界面带转换成一组量化的水平。
2021-06-29 cond-mat.mes-hall
Electric charge and potential distribution in twisted multilayer graphene
从理论上分析了置于带电基底之间的多层石墨烯薄膜的电荷屏蔽和静电势空间分布特性。它示出,通过改变衬底上的面电荷密度和/或石墨烯堆叠的厚度,可以调整掺杂载流子在系统上的分布。当衬底上的电荷密度较低时,载流子分布和静电势分布符合石墨烯的半金属特性。然而,当所给予的电荷的量足够大时,发生向石墨烯层的类金属行为的转变。预测的过渡实验观察的可能性进行了讨论。
2013-11-03 cond-mat.mes-hall
Exceptional high Seebeck Coefficient and Gas-Flow-Induced Voltage in Multilayer Graphene
单层石墨烯的Seebeck系数是块状石墨的几倍,气流感应电压是块状石墨的20倍。在这里,我们发现,多层石墨烯的塞贝克系数随着层数的增加而单调增加,并在六层时达到峰值,比单层高约77%,然后降低,尽管电阻随着层数的增加而单调降低。在2、4、5、6、7层石墨烯中的流动诱导电压显著高于1、3、8层石墨烯,这与其应与塞贝克系数成比例的流行观点相反。这些厚度效应也与连续铝纳米膜形成鲜明对比。
2012-03-02 cond-mat.mes-hall
h-BN layer induced chiral decomposition in the electronic properties of multilayer graphene
讨论了非对称堆积结构的手征分解。结果表明,沉积在h-BN上的Bernal堆叠石墨烯多层膜的低能电子结构由手征赝自旋二重态组成.如果N是偶数,则h-BN层上的N层石墨烯原料具有N/2个有效双层石墨烯系统和一个有效h-BN层,或者如果N是奇数,则具有(N-1)/2个有效石墨烯双层加上一个由h-BN层改性的石墨烯单层。我们提出的分解过程,我们得到的手征子系统的有效参数表征的递归关系。在这种情况下,有效参数包括层间耦合和现场电位,与仅修改层间耦合的纯石墨烯多层系统相反。我们应用这一程序来讨论克莱因隧穿现象,并定量比较与纯石墨烯多层系统的结果。
2017-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Decomposition of Twisted Graphene Multilayers with Arbitrary Stacking
本文提出扭转石墨烯多层膜的手性分解规则,揭示魔角下低能带由手性赝自旋双重态与平带纠缠构成,并证明垂直位移场可打开能隙使平带携带非零谷陈数,为设计拓扑与关联态提供指导。
2020-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superconductivity in twisted multilayer graphene: a smoking gun in recent condensed matter physics
在这篇文章中,我们回顾了最近发现的奇异现象,特别是超导电性的石墨烯。十多年来,理论上已经提出超导性可能出现在掺杂的石墨烯基材料中。对于单层石墨烯,有理论预测,当填充在狄拉克点附近时,存在自旋单重态$d+id$配对超导性。如果费米能级被掺杂到范霍夫奇点,态密度发散,则会出现具有其他配对对称性的非常规超导。然而,实验的前景有点令人失望。尽管进行了大量的实验,但在单层石墨烯中没有发现超导性。近年来,人们在“魔角”扭曲双层石墨烯中发现了非常规的超导电性。在ABC堆叠的三层石墨烯和其他系统中也发现了超导性。在这篇文章中,我们回顾了石墨烯中超导态的独特性质,实验控制的超导电性在扭曲的双层石墨烯,以及栅极可调的莫特绝缘体,和超导电性在三层石墨烯。这些发现吸引了大量物理学家的注意。扭曲多层石墨烯中电子关联态的研究是近年来凝聚态物理研究的热点。
2020-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Giant Current-Perpendicular-to-Plane Magnetoresistance in Multilayer Graphene as Grown on Nickel
铁磁-非磁多层膜具有很强的磁电阻效应,被广泛应用于磁场传感和数据存储等领域。在这项工作中,我们报告了一种新的电流垂直于平面的磁电阻效应的多层石墨烯生长在催化镍表面的化学气相沉积。已观察到10^4%的负磁阻效应,即使在室温下也持续存在。这种效应与2D峰的形状以及与生长的多层石墨烯的拉曼光谱中的D峰的出现相关。所观察到的磁阻是非常高的相比,其他已知的材料系统类似的温度和磁场范围内,可以定性地解释的“层间磁阻”(ILMR)的框架内。
2014-05-20 cond-mat.mes-hall
Coherent States of Multilayer Lithiated Graphene utilizing an Electric Vector Potential
本文利用源自π键电子电流密度的电矢量势,研究多层石墨烯及锂化石墨烯的相干态,发现无需强磁场即可产生相干态,并比较了两种材料在前两个激发态下的能量差异。
2024-05-03 cond-mat.mes-hall
Suppression of Multilayer Graphene Patches during CVD Graphene growth on Copper
通过限制在铜表面缺陷处的碳偏析,示出了用于单层石墨烯生长的脉冲化学气相沉积方法,以抑制少层区域的形成,从而导致在厘米级均匀的完全单层石墨烯。在氧化硅上转移脉冲生长的石墨烯后获得的石墨烯场效应器件表现出高于5000 cm ^2. V ^-1. s ^-1的迁移率。
2012-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical far-infrared properties of graphene monolayer and multilayers
考虑带内电导和带间电子吸收,分析了石墨烯单层和多层膜在远红外波段的反射率随频率、温度和载流子密度的变化规律。利用麦克斯韦方程组计算了多层膜等离子体模的色散,并考虑了延迟的影响。在低温和高电子密度下,多层膜的反射率随频率的变化具有急剧的下降和随后的深阱,这是由于电子带间吸收的阈值。
2007-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Signature of multilayer graphene strain-controlled domain walls in quantum Hall effect
畴壁,定义多层石墨烯中不同堆叠区域之间的边界的拓扑缺陷,已被证明具有令人兴奋的物理学。在电子输运实验中原位调整这些拓扑缺陷的能力在畴壁的基本理解以及电子应用方面带来了丰富的可能性。在这里,我们展示了通过MEMS(微机电系统)驱动器和磁阻测量畴壁的多层石墨烯量子霍尔效应的效果。可逆和受控的单轴应变触发这些拓扑缺陷,表现为新的量子霍尔效应平台以及跨器件的电流的离散和可逆调制。我们的研究结果得到了理论计算的支持,并构成了通过电子输运探测多层石墨烯中拓扑缺陷的原位调谐的第一个迹象,为在电子应用中使用可逆拓扑缺陷开辟了道路。
2020-12-24 cond-mat.mes-hall
Field-effect-driven half-metallic multilayer graphene
菱面体堆叠的多层石墨烯在低温下显示出磁性表面态的发生。最近的角分辨光电子能谱实验证明了ABC石墨烯长序列中磁态的鲁棒性。在这里,通过使用第一性原理计算,我们表明,这些石墨烯多层的场效应掺杂诱导了完美的半金属行为与100%的自旋电流极化已经在掺杂可达到在传统的场效应晶体管与固态MOSFET。我们的工作证明了一种新的自旋电子器件的可实现性,其中低阻态和高阻态之间的转变仅由电场驱动。
2018-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci