Hydrodynamic theory of the Dyakonov-Shur instability in graphene transistors
我们提出了电流偏置石墨烯晶体管中Dyakonov-Shur（DS）等离子体不稳定性的综合理论。使用流体动力学方法，我们推导出描述在任意值的电子漂移速度在石墨烯中的二维电子流体中的DS不稳定性的方程。这些非线性方程与麦克斯韦方程一起被用于数值分析的空间和时间的演化的石墨烯电子系统后，DS不稳定性是由随机电流波动触发。我们分析的DS不稳定性和石墨烯电子系统的最终定态的属性的发病所需的条件。我们表明，不稳定性的结果在相干的非谐振荡状态的电子流体和计算的空间分布和功率的石墨烯晶体管产生的电磁辐射在DS不稳定制度。
2021-09-14 cond-mat.mes-hall
Hydrodynamic electron transport in graphene Hall-bar devices
我们考虑流体动力学电子输运在霍尔杆几何。该理论是为非伽利略不变的电子液体系统开发的。我们表明，由长程无序和门控引起的电子密度的不均匀性导致流体动力学传输模式和相对于电子液体的传输之间的混合。对于接近电荷中性的石墨烯系统，这些效应导致流体动力学流动与电荷传输的强耦合。结果，系统的有效电导率可显著超过电子液体的固有电导率。我们得到的系统的热电输运系数作为密度的函数在清洁和无序为主的制度之间的全交叉区域的解析表达式。
2022-04-22 cond-mat.mes-hall
Disorder-enabled hydrodynamics of charge and heat transport in monolayer graphene
电子系统中的流体动力学行为通常被认为与非常干净的样品相关，使得电子-电子碰撞占主导地位并且总动量守恒。与此相反，我们表明，在单层石墨烯的无序的存在是必不可少的，使一个非常规的流体动力学制度，存在于附近的电荷中性点，其特征在于由一个大的增强的Wiedemann-Franz比。尽管随着无序度的降低，这种增强变得更加明显，但观察到这种效应的可能性关键取决于无序度的存在。我们计算的最大非本征载流子密度$n_c$低于该效果变得明显，并表明，$n_c$消失在零障碍的限制。对于$n>n_c$，我们预测Wiedemann-Franz比实际上随着无序度的降低而降低。我们完成了我们的分析，提出了一个透明的图片的物理过程，负责从传统的交叉到无序启用流体动力学。讨论了最近关于单层石墨烯的实验，并表明与这张图一致。
2019-02-27 cond-mat.mes-hall
Terahertz magneto-optical properties of graphene hydrodynamic electron liquid
石墨烯中流体动力学电子液体的发现[D. Bandurin \emph{et al.}，Science { \bf 351}，1055（2016）和J. Crossno \emph{et al.}，Science { \bf 351}，1058（2016）]已经标志着固态HEL的诞生，其可以在桌面设置中在室温附近探测。在这里，我们研究太赫兹（THz）的磁光（MO）性能的石墨烯HEL。考虑到磁性长度$l_B=\sqrt{\hbar/eB}$与石墨烯中电子-电子相互作用的平均自由程$l_{ee}$相当的情况，通过基于Boltzmann方程的动量平衡方程方法获得MO电导率。我们发现，当采用$l_B\sim l_{ee}$时，HEL中的粘性效应可以显著削弱太赫兹磁光效应，如回旋共振和法拉第旋转。通过RPA介电函数还得到了上杂化和回旋共振磁等离子体激元模式$ω_\pm$。石墨烯HEL的磁等离子体激元在大波矢区受到粘性效应的影响，并导致磁等离子体激元频率的红移。我们预测，石墨烯HEL中的粘度可以强烈地影响磁光和磁等离子体性质，这可以通过实验验证。
2021-09-15 cond-mat.mes-hall
A hydrodynamic model approach to the formation of plasmonic wakes in graphene
使用静电近似中的流体动力学模型，我们描述了当电荷垂直或平行于石墨烯片运动时石墨烯表面等离子体的形成。在第一种情况下，计算电子的电子能量损失（EEL）光谱，表明光谱中的共振与石墨烯表面等离子体的频率有关。在第二种情况下，我们讨论了由于电荷运动引起的表面等离子体激元的拖曳而形成的等离子体激元尾迹。这种效应类似于彼此相距一定距离的两个电子气体之间的库仑阻力。我们推导出简单的表达式，由石墨烯上的移动电荷引起的静电势。我们发现一个分析表达式的角度的等离子体激元唤醒有效的两个相反的制度。我们发现，有一个过渡，从马赫型唤醒在高速开尔文型唤醒在低的，并确定弗劳德数等离子体尾迹。我们表明，弗劳德数可以控制外部调谐两个费米能在石墨烯和环境的介电函数，船舶尾流中没有平行的情况。使用EEL，我们提出了一个来源的石墨烯等离子体，基于石墨烯鼓内置在金属波导和激活的电子显微镜的尖端创建的电子束。我们还介绍了等离子体台球的概念。
2017-09-19 cond-mat.mes-hall
Non-local transport and the hydrodynamic shear viscosity in graphene
受最近实验进展的启发，在制备具有超高迁移率至室温的封装石墨烯片，我们提出了一个理论研究的直流输运掺杂石墨烯在流体动力学制度。通过使用连续性和纳维-斯托克斯方程，我们证明了解析测量的非本地电阻在多终端霍尔杆设备可以用来提取的二维（2D）电子液体在石墨烯的流体动力学剪切粘度.我们还讨论了如何探测的粘度占主导地位的流体动力学传输制度的扫描探针电位法和磁强计。我们的方法可以测量任何二维电子液体的流体动力学传输制度的粘度。
2015-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Enhanced hydrodynamic transport in near magic angle twisted bilayer graphene
利用半经典量子Boltzmann理论，采用Dirac模型，并考虑扭曲角对费米速度的影响，得到了近魔角扭曲双层石墨烯的电阻率、电子热阻率、Seebeck系数和Wiedemann-Franz比随掺杂浓度（电荷中性点附近）和修正费米速度$\tilde v$的变化规律.的$\tilde v$相关的散射机制，即电子空穴库仑，长程杂质，声学规范声子，被认为是详细的。我们发现一系列的扭转角和温度，动量非守恒碰撞（长程杂质和声子）的综合效应是最小的，打开一个窗口，观察强流体动力学运输。几个实验签名被确定，如一个尖锐的电阻率对掺杂密度的依赖性和一个大的增强的Wiedemann-Franz比和塞贝克系数。
2019-09-17 cond-mat.mes-hall
Ratchet effect in spatially modulated bilayer graphene: Signature of hydrodynamic transport
我们报告观察棘轮效应-产生直接电流响应外部太赫兹（THz）辐射-在双层石墨烯，其中反转对称性被打破的不对称的双光栅栅电位。作为一个中心的结果，我们表明，在高温下，$T = 150~\textrm{K}$，棘轮电流在高频$ \propto 1/ω^2$减少，而在低温下，$T = 4.2~\textrm{K}$，频率依赖性变得更强$\propto 1/ω^6$。理论表明，棘轮电流的频率依赖性对电子-杂质散射率和电子-电子散射率的比值非常敏感。该理论预测的依赖性$1/ω^6$是实现在流体动力学制度，当电子-电子散射占主导地位，而$1/ω^2$是特定的漂移扩散近似。因此，我们的实验观察到一个非常强的频率依赖性揭示了流体动力学制度的出现。
2021-11-17 cond-mat.mes-hall
Driving Viscous Hydrodynamics in Bulk Electron Flow in Graphene Using Micromagnets
本文研究二维电子气通道中受微磁体阵列影响的电子流体动力学行为，揭示粘性边界层中的反泊肃叶现象，预测周期性磁场引起的纵向电压调制，并提出边界无关的电子流体粘度测量方法。
2024-04-26 cond-mat.mes-hall
Hydrodynamic collective modes in graphene
集体行为是电子输运的流体力学方法中最有趣的方面之一。在这里，我们提供了一个一致的，统一的计算的流体动力学集体模式在石墨烯中的色散关系。考虑到粘性效应，我们表明，流体动力学的声音模式在石墨烯成为过阻尼在足够大的动量尺度。扩展的线性化理论超出了流体动力学制度，我们连接的扩散流体动力学电荷密度波动与等离子体激元。
2021-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Lévy flights and hydrodynamic superdiffusion on the Dirac cone of Graphene
我们表明，石墨烯在中性点的流体动力学碰撞过程可以用Fokker-Planck方程描述，该方程具有分数阶导数，对应于动量空间中的Lévy飞行。因此，电子-电子碰撞引起频繁的小角度散射过程，这些过程被罕见的大角度事件中断。后者引起集体激发的超扩散动力学。我们认为，这样的超扩散动力学是更普遍的重要性，量子临界系统的平衡动力学。
2019-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fluctuation-driven thermal transport in graphene double-layers at charge neutrality
我们发展了一个理论的波动驱动的现象在石墨烯双层的热输运。我们的工作在电子流体力学的制度，并专注于双电荷中性点。虽然在中性点的电荷传输是解耦的流体动力学流，电子密度的热波动引起的层之间的阻力和热传递。双层系统中的热传递受这两种现象支配。我们用层间距离和电子液体的本征电导率来表示拖曳摩擦系数和层间热导率。然后，我们得到的热导矩阵，并确定在系统中的流体动力学速度和温度的空间依赖性。对于较短的系统，热阻力由阻力决定。在较长的系统中，实现了完全热阻力的情况，其中两层中的流体动力学速度在系统内部变得相等。单层和双层石墨烯器件的估计。我们的理论预测可以通过高分辨率的热成像和Johnson-Nyquist非局域噪声测温测试。
2022-09-10 cond-mat.mes-hall
Anomalous terahertz photoconductivity caused by the superballistic flow of hydrodynamic electrons in graphene
本文发现石墨烯中狄拉克电子在连续波太赫兹辐射下与晶格热解耦并激活流体动力学输运，导致收缩区电阻因超弹道流而降低，从而实现皮秒级响应的太赫兹传感器与电子温度计。
2024-03-29 cond-mat.mes-hall
Hydrodynamic model for electron-hole plasma in graphene
我们提出了一个流体力学模型来描述石墨烯结构的稳态和动态电子和空穴输运性质，该模型考虑了电子和空穴的光谱特征。它旨在用于石墨烯中的电子-空穴等离子体，其特征在于与外部散射（声子和杂质上）相比，载流子间散射速率高，即，用于本征或光泵浦（双极等离子体）和门控石墨烯（实际上单极等离子体）。我们证明了电子和空穴的强相互作用对它们输运的影响可以看作是电子和空穴组分之间的粘性摩擦。我们应用开发的模型计算的石墨烯直流电导率，特别是，相互拖动的电子和空穴的效果进行了描述。研究了双极和单极极限下石墨烯中集体激发的光谱和阻尼，结果表明，在高栅压下，高电子密度和低空穴密度下（反之亦然），集体激发与自洽电场和流体动压（等离子体波）有关.在本征和光泵浦石墨烯中，波构成电子和空穴密度的准中性扰动（电子-空穴声波），其速度仅取决于基本石墨烯常数。
2012-01-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electron Hydrodynamics in Graphene : Experimental and Theoretical Status
Indian Institute of Technology Bhilai（印度理工学院比莱分校）
本文综述了石墨烯中电子流体动力学的实验与理论进展，重点讨论了实验观测和理论框架的发展。
2025-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Spin-hydrodynamics in graphene and thermovortical magnetization
School of Physical Sciences, National Institute of Science Education and Research, An OCC of Homi Bhabha National Institute（物理科学学院，国家科学教育与研究研究所，霍米·巴巴国立大学附属机构）
本文在石墨烯电子流体力学中建立(2+1)维费米子自旋流体力学模型，证明热涡度满足全局平衡方程，并提出可在实验中观测的热涡致磁化新现象。
2026-10-27 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
Electronic hydrodynamics in graphene
在本文中，我报告了一个教学推导的非常规电子流体动力学在石墨烯的动力学理论的基础上。虽然形式上有效的弱耦合限制，这种方法允许一个非常规的流体动力学系统，这是既不是伽利略-也不是洛伦兹-不变，这样的流体动力学方程不能推断出对称性参数。我推广早期的工作，包括外部磁场，并给出明确的表达式耗散系数，剪切粘度和电导率。我还比较了由此产生的理论与相对论流体力学。
2019-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Collision-dominated nonlinear hydrodynamics in graphene
我们提出了一个有效的流体动力学理论的电子输运在石墨烯中的相互作用为主的制度。我们从微观玻尔兹曼动力学方程中推导出紧急的流体动力学描述，并考虑到库仑相互作用引起的耗散，并找到任意密度的狄拉克费米子在石墨烯中的粘度。在高温下，粘性项对清洁样品的输运系数有显著影响。在线性响应，我们表明，粘度体现在非局部电导率以及流体动力学等离子体激元的色散。在线性响应之外，我们将导出的非线性流体力学应用于石墨烯中的热点弛豫问题。
2015-07-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hydrodynamic magnetoresistance in graphene Corbino devices
我们研究了石墨烯器件中的流体动力学电子磁输运。我们表明，在这些系统中出现了独特的磁致电阻机制，而在具有伽利略不变电子液体的系统中不存在这种机制。所产生的磁阻取决于电子液体的固有电导率和粘度，并且在电荷中性附近变得特别明显。我们得到解析表达式的Corbino器件的磁输运系数，并获得估计的电和热的单层和双层系统在电荷中性的磁阻。磁阻在相对较弱的磁场下变强（100%量级），在该磁场下，电子液体的动力学系数实际上不受磁场的影响。
2022-09-06 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn
Rectification by hydrodynamic flow in an encapsulated graphene Tesla valve
粒子间相互作用占优势的系统可以用流体力学来描述。对于电子来说，在固态中通常难以进入该区域。然而，封装的石墨烯的高纯度与其有利的声子性质相结合使其成为可能，并且已经观察到对石墨烯导电性的流体动力学校正。实例包括电子束池、通过收缩部的增强流动以及Poiffille流动剖面。然而，一直缺乏专门依赖于粘性行为并用作粘度计的电子装置。在这里，我们实现了特斯拉阀的模拟。它表现出非互易输运，可以被看作是一个电子粘性二极管。整流发生在载流子密度和温度与流体动力学制度一致，并消失在弹道和扩散运输制度。在电子暴露于莫尔超晶格的器件中，在整流行为中观察到穿过范霍夫奇点时的Lifshitz跃迁。
2020-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hydrodynamic approach to electronic transport in graphene
近几年来，人们对超纯材料中相互作用电子系统的流体动力学效应产生了极大的兴趣。在本文中，我们简要地回顾了最近的进展，理论和实验，在流体动力学方法在石墨烯中的电子输运，专注于粘性现象，库仑阻力，非本地传输测量，并观察非线性效应的可能性。
2017-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Hydrodynamics of electrons in graphene
一般的相互作用多体量子系统被认为在长时间和长度尺度上表现为经典流体。由于在生长非常纯的晶体方面的快速进展，我们现在能够在实验上观察到固态系统中电子的集体运动，包括石墨烯。我们提出了一个审查的最新进展，了解在石墨烯中的电子运动的流体动力学极限，从不同的社区写的物理学家。我们首先讨论石墨烯的“相图”，以及实验系统中不可避免的杂质和声子的存在。我们推导出流体力学，无论是从现象学的角度来看，并使用动力学理论。然后，我们描述如何流体动力学电子流是可见的电子传输测量。虽然我们在这篇综述中关注石墨烯，但更广泛的框架自然也适用于其他材料。我们假设学生只具备凝聚态物理的基础知识，而不具备流体力学的先验知识。
2018-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Enhanced Thermoelectric Power in Graphene: Violation of the Mott Relation By Inelastic Scattering
我们报道了在极低无序度的石墨烯中热电功率（TEP）的增强。在高温下，我们观察到的TEP是大大大于莫特关系的预测，接近流体动力学极限，由于强烈的非弹性散射之间的载流子。然而，接近室温的非弹性载流子-光学-声子散射变得更加显著，并限制TEP低于流体动力学预测。我们支持我们的观察，采用玻尔兹曼理论纳入无序，电子相互作用，光学声子。
2016-01-26 cond-mat.mes-hall
Probing hydrodynamics in graphene and quark matter via Seebeck coefficient
Indian Institute of Technology Bhilai（印度技术学院比莱分校）；Joint Institute for Nuclear Research（俄罗斯联合核研究所）
本文用动力学理论在流体动力学区域求解玻尔兹曼方程，计算石墨烯和夸克-胶子等离子体的塞贝克系数，发现低载流子密度下偏离莫特定理，与实验吻合，揭示集体流体输运行为。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall nucl-th
Optical conductivity in graphene: hydrodynamic regime
电子流体中流体力学的实验研究是近几年兴起的一个热门研究领域。最近对石墨烯中光学电导率的测量[P. Gallagher et.al，Science 364，158（2019）]提供了实验确定描述电子流体中散射过程的微观时间尺度的可能性。在本文中，我报告的光学电导率在石墨烯在任意掺杂水平的理论计算，在整个“流体动力学”的温度范围内，和任意的，非量子化的磁场。所得结果与已有的实验数据吻合较好。
2019-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hydrodynamics in graphene: Linear-response transport
我们开发了一个基于石墨烯的系统，我们来自量子动力学方程的输运性质的流体动力学描述。在相互作用占主导地位的制度，共线散射奇异性的碰撞积分导致快速单向热化，并允许我们描述系统的三个宏观电流携带电荷，能量，准粒子不平衡。在这种“三模式”近似下，我们评估单层石墨烯以及双层石墨烯基结构中的输运系数。由此产生的经典磁阻是强烈敏感的样品的几何形状和领先的松弛过程之间的相互作用。在小的介观样品中，宏观电流是不均匀的，这导致在经典强场中的线性磁阻。将我们的理论应用于双层石墨烯体系，为电荷中性巨磁拖曳现象的唯象描述提供了微观基础，并发现了掺杂石墨烯中的磁拖曳和霍尔拖曳现象.
2014-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Imaging flat band electron hydrodynamics in biased bilayer graphene
University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；University of Colorado, Denver（科罗拉多大学丹佛分校）
研究通过双门双层石墨烯实现增强的流体动力学行为，揭示了在平坦带区域电子流体动力学的强传输特性及非线性流模式。
2026-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Crossover of ballistic, hydrodynamic, and diffusive phonon transport in suspended graphene
流体动力学声子输运最近被预测为石墨材料中声子输运的重要机制。过去的许多研究都集中在流体力学声子输运的情况下，流体力学制度占主导地位的其他制度，这样的流体力学功能可以清楚地观察到。然而，这通常需要严格的温度和样品尺寸条件。在许多情况下，一个单一的制度并不占主导地位的其他制度，但所有三个制度-弹道，流体动力学和扩散制度-在某种程度上存在。在这里，我们评估三个制度的程度，通过比较动量破坏率由三种不同的机制，其中每一个代表一个不同的制度：扩散边界散射没有内部声子散射（弹道制度），扩散边界散射结合正常散射（流体动力学制度），和umklapp散射（扩散制度）。我们解决了Peierls-Boltzmann方程与从头算全散射矩阵使用偏差蒙特卡罗方法。我们分别对弹道和散射粒子的分布函数进行采样，从而比较三种不同机制的动量破坏率。使用这个框架，我们讨论了一个著名的现象，弹道流体动力学交叉，称为声子努森最小值。
2019-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hydrodynamical study of Terahertz emission in magnetized graphene field-effect transistors
近年来，石墨烯中电荷输运的几种流体动力学描述已经被提出。我们讨论了一个一般的流体动力学模型，在慢漂移制度的磁化场效应晶体管中的二维电子气的动力学。Dyakonov-Shur不稳定性的研究包括弱磁场（即远离朗道能级）的影响。我们表明，色散关系的差距，防止不稳定性达到较低的频率，从而施加限制的电子流的马赫数。此外，我们讨论了外部磁场的存在降低了不稳定性的增长率，以及饱和振幅。我们的模拟和高阶动态模式分解的数值结果支持这样的推理。
2021-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.plasm-ph
Hierarchy of Information Scrambling, Thermalization, and Hydrodynamic Flow in Graphene
我们确定的信息加扰率$λ_{L}$由于电子-电子库仑相互作用在石墨烯。$λ_{L}$描述了混沌增长的特征，并被认为可以提供关于多体系统的热化和流体动力学输运系数的信息。我们证明了$λ_{L}$的行为类似于传输和能量弛豫率的强耦合。然而，弱耦合分析表明，混乱是与失相或单粒子弛豫。此外，$λ_{L}$被发现是参数大于碰撞率相关的流体动力学过程，如导电或粘性流，和能量弛豫率，热化相关。因此，虽然扰频对于热化和量子输运显然是必要的，但它通常不会为这些过程设定时间尺度。此外，我们推导出一个量子动力学理论的信息混乱，类似于著名的玻尔兹曼方程，并提供了一个物理上透明的洞察量子混沌多体系统。
2018-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hydrodynamic electrons in Graphene: a viscous boundary-layer description
Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear（等离子体与核聚变研究所）；Instituto Superior Técnico（技术高等学院）
本文通过流体动力学方法研究门控石墨烯中的边界层问题，提出非线性模型解释速度在边缘最大、内部减小的非泊肃叶流动，为理解非拓扑边缘电流提供新视角。
2021-06-25 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Emission of plasmons by drifting Dirac electrons: where hydrodynamics matters
最近的研究表明，清洁半导体和金属中的直流电在很宽的温度和样品尺寸范围内都遵守流体力学定律。然而，流体动力学现象的频率窗口的确定仍然具有挑战性。在这里，我们揭示了一个现象是一个标志性的高频流体动力学运输，切伦科夫发射等离子体的漂移狄拉克电子。这种效应出现在流体动力学机制中，只是由于电子-电子碰撞使等离子体速度降低到载流子漂移速度以下。为了定量描述切伦科夫效应，我们分析发现漂移狄拉克电子在流体动力学到弹道交叉的高频非局部电导率。我们发现在两个实验相关的设置：平行的石墨烯层和亚波长光栅覆盖的石墨烯，进一步显示他们的弹道制度的情况下，流体动力学等离子体激元不稳定性的增长率。我们认为，切伦科夫发射的可能性是联系在一起的狄拉克材料的非局域导电性的奇异结构和特定的介电环境是无关的。
2019-08-06 cond-mat.mes-hall
Hall viscosity and hydrodynamic inverse Nernst effect in graphene
本文研究了石墨烯有限宽度通道中电子的流体动力学输运，发现霍尔粘性力与洛伦兹力的竞争导致霍尔和逆能斯特信号呈非线性并可能抵消，且有限宽度抑制Lorenz ratio而磁场增强该比值。
2022-10-18 cond-mat.mes-hall hep-th
Hydrodynamic approach to electronic transport in graphene: energy relaxation
在几乎补偿的石墨烯中，无序辅助的电子-声子散射或“超碰撞”负责准粒子复合和能量弛豫。在流体动力学方法中，这些过程在局部平衡时为连续性方程提供弱衰减项，即，在“理想”流体力学的水平上。在这里，我们报告的衰变项的推导，由于弱违反能量守恒。由于每个能带中的粒子数不守恒，这些项必须与众所周知的复合项同等看待。在足够高的温度下，在“流体动力学区域”，超碰撞主导了两种类型的相互作用）。我们还讨论了超碰撞对热传递方程的贡献（推广了粘性流体力学中能量密度的连续性方程）。
2021-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kinetic simulation of magnetic-field-tuned hydrodynamic electron transport in graphene corbino disk
Zhejiang University（浙江大学）；Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；Hangzhou Dianzi University（杭州电子科技大学）
本文研究了磁场中均匀二维柯布诺盘中流体电子输运的热行为，发现热流在径向电场或温度梯度下发生偏转，且通过不同散射过程影响偏转现象。
2026-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Plasmon generation through electron tunneling in twisted double-layer graphene and metal-insulator-graphene systems
通过远场光学照明产生高度受限的等离子体激元对于技术应用似乎是不切实际的，这是由于它们与外部光的大的能量-动量失配。等离子体激元的电产生提供了一个可能的解决方案，这个问题，虽然它的性能取决于材料和几何参数的仔细选择。在这里，我们从理论上研究了石墨烯基结构，并特别显示了（i）由电介质分隔的两层石墨烯和（ii）金属$|$绝缘体$|$石墨烯三明治作为非弹性电子隧穿辅助的传播等离子体激元的发生器之间的非常不同的性能。对于双层石墨烯，我们研究了两个片之间的相对倾斜角的依赖性，并表明$4^\circ$扭转角的等离子体激元产生效率下降到其最大值的$\sim20$ \%，以完美堆叠。对于金属$|$绝缘体$|$石墨烯夹层，非弹性隧穿效率相对于双层石墨烯下降了几个数量级，而不管掺杂水平、金属$|$石墨烯分离、金属的选择和隧穿方向（金属到石墨烯或来自石墨烯）如何，我们将这一结果归因于由石墨烯狄拉克锥覆盖的表面投影金属布里渊区的小部分。我们的研究结果揭示了一个合理的容忍石墨烯晶格错位和涉及金属的结构的性能差，从而支持使用双层石墨烯作为一个最佳选择的电等离子体产生隧穿器件。
2019-02-26 cond-mat.mes-hall
High harmonic generation in triangular graphene quantum dots
利用动力学Hartree-Fock平均场论研究了强相干辐射引发平面石墨烯量子点中的高次谐波产生。发展了描述平面石墨烯量子点极端非线性光学响应的微观理论。数值求解了石墨烯量子点与强激光场多光子相互作用下单粒子密度矩阵的封闭微分方程组。所得解表明了三角形石墨烯量子点的边缘类型、横向尺寸、带隙和激光场强在高次谐波产生过程中的重要性。
2021-08-30 cond-mat.mes-hall
Impact of electron-electron Coulomb interaction on the high harmonic generation process in graphene
研究了在强相干辐射场作用下，考虑电子-电子库仑相互作用的单层石墨烯中高次谐波的产生。发展了描述石墨烯非线性光学响应的微观理论。电子的库仑相互作用在动力学Hartree-Fock近似下处理。数值求解了石墨烯量子结构单粒子密度矩阵的封闭积分微分方程组。所得解表明了多体库仑相互作用对石墨烯高次谐波产生过程的重要性。
2018-01-31 cond-mat.mes-hall
Second Harmonic Generation in Gapped Graphene
计算了带隙石墨烯的二阶非线性光学极化率$Π^{(2)}$。在二次谐波产生（SHG）的背景下研究了线性和二阶非线性等离子体激元激发。我们报告了一个红移和一个数量级的增强的SHG共振与增长的差距，或者，减少电化学势。
2013-11-19 cond-mat.mes-hall
Superballistic conduction in hydrodynamic antidot graphene superlattices
本研究构建了三种不同孔径的反点石墨烯超晶格，通过测量其在不同温度和垂直磁场下的电学性质，发现超弹道效应增强且随磁场非单调变化，并分析了器件电阻的标度律，证明该结构是实现流体动力学流动的便捷几何结构。
2025-04-10 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn
Hydrodynamic approach to two-dimensional electron systems
近几年来，人们对超纯材料中相互作用电子系统的流体动力学效应产生了极大的兴趣。一种这样的材料，石墨烯，不仅是一个很好的平台，实验实现的流体动力学流动的电子，但也允许一个控制的动力学方程的基础上的动力学理论的推导。由此产生的石墨烯中电子输运的流体动力学理论对实验相关量（例如粘度、电导率等）进行了定量预测。在这里，我回顾了该领域的最新理论进展，将石墨烯中载流子的流体动力学理论与相对论流体力学进行了比较和最近的实验，并讨论了流体动力学方法在石墨烯以外的新型材料中的应用。
2022-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Observation of Electronic Viscous Dissipation in Graphene Magneto-thermal Transport
本文通过石墨烯磁热输运实验观测到热导率低于 Wiedemann–Franz 值及磁致温度重分布，首次证实电子流体中的黏性电子加热。
2024-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Efficient nonlinear generation of THz plasmons in graphene and topological insulators
石墨烯中的表面等离子体可以提供贵金属等离子体的有吸引力的替代方案，这是由于其更紧密的限制、特有的色散和更长的传播距离。我们目前的理论研究的非线性差频产生的太赫兹表面等离激元模式支持的二维层的无质量狄拉克电子，其中包括石墨烯和表面态的拓扑绝缘体。我们的研究结果表明，在等离子体共振附近的DFG效率的强烈增强和相位匹配的非线性产生的等离子体激元在很宽的频率范围内的可行性。
2013-12-01 cond-mat.mes-hall
Fluidity Onset in Graphene
粘性电子流体是近年来出现的一种新的固体中强关联电子输运模式。在这里，我们报告了在石墨烯的高迁移率电子系统中直接观察到这种长期寻求的物质状态的转变。出乎意料的是，电子流被发现是相互作用为主，但在很宽的温度范围内的非流体动力学（准弹道），显示只有在相对较高的温度下的粘性流的签名。这两个制度之间的过渡的特点是由一个尖锐的最大值的负电阻，接近电流注入器探测。阻力随着系统更深地进入流体动力状态而减小。在一个完美的黎明前的黑暗的方式，相互作用主导的负响应是最强的过渡到准弹道制度。我们的工作提供了如何粘性流体行为出现在相互作用的电子系统的第一个演示。
2018-10-20 cond-mat.mes-hall
Hydrodynamic Model for Conductivity in Graphene
基于最近开发的电子理想相对论流体在狄拉克点的图片，我们提出了一个分析模型，在石墨烯的导电性，能够描述的线性依赖于载流子密度和存在的最小电导率。该模型将杂质视为淹没的刚性障碍物，形成石墨烯电子流过的无序介质，与经典流体动力学非常相似。为了描述最小电导率，我们考虑了由样品中的杂质引起的附加载流子密度。该模型，它预测的电导率作为样品的杂质分数的函数，支持广泛的模拟不同值的${\cal E}$，无量纲强度的电场，并提供了良好的协议与实验数据。
2013-01-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High harmonic generation in Landau-quantized graphene subjected to a strong electromagnetic radiation
研究了朗道量子化石墨烯对强电磁波的非线性光学响应。特别地，我们考虑高次谐波产生过程。结果表明，当波电场对磁长的功大于泵浦光子能量时，可以实现高次谐波的高效产生。在这种情况下，高次谐波产生过程在宽范围的泵浦波频率和强度下发生，甚至由于石墨烯中的杂质而导致朗道能级的显著加宽。
2016-10-31 cond-mat.mes-hall
Terahertz modulated optical sideband generation in graphene
石墨烯的光学非线性响应的探索主要依赖于超短时域测量。在这里，我们提出了一种替代技术，该技术使用频率调制的连续波前光场，从而探测石墨烯的稳态非线性响应。我们预测频率边带产生的反射场，起源于相干电子动力学的光激发载流子。用于最佳边带产生的输入强度的相应阈值提供了石墨烯中三阶光学非线性的直接测量。我们的配方产生的边带强度的解析形式，是适用于通用的两个波段的系统，并提出了一系列的应用，包括使用非线性相移和生成频率梳的频率边带的切换。
2019-03-04 cond-mat.mes-hall
Graphene Nanotechnology for the Next Generation Nonvolatile Memory
随着传统的硅技术不断缩小规模，接近其基本材料和物理极限，人们越来越迫切地寻找新的平台来设计用于纳米电子应用的存储器电路。在本文中，我们探讨了新的设计概念的非易失性存储器的基础上，石墨烯纳米技术。研究了两种形式的石墨烯基场效应晶体管（FET）：碳纳米管场效应晶体管（CNTFET）和石墨烯纳米管场效应晶体管（GNRFET）。分析表明，具有高俘获能力的氧化层的GNRFET适用于超高密度非易失性存储器。
2013-08-30 cond-mat.mes-hall
Photocurrent generation at ABA/ABC lateral junction in tri-layer graphene photodetector
金属-石墨烯-金属光电探测器利用石墨烯/金属结附近产生的光电流，具有高速和宽带操作等优点。在这里，我们报告在ABA/ABC堆叠域结在三层石墨烯的光电流产生与0.18 A/W的响应度。与通常的金属-石墨烯-金属器件不同，光电流在石墨烯通道的中间产生，而不局限于金属电极附近。光电流的大小和方向取决于背栅偏压。理论计算表明，在两个堆叠畴之间存在一个内建的能带偏移，光电流的主要机制是由于Seebeck系数差引起的光热电效应。
2015-09-29 cond-mat.mes-hall
Generation of pure bulk valley current in graphene
谷电流的产生是石墨烯谷电子学中的基本目标，但其实现的实际方法还不为人所知。我们提出了一个可行的方案，通过在悬浮区的应变和化学势的绝热循环变形的石墨烯机械谐振器中的体谷电流的产生。伴随的应变规范场可以破坏两个不等价谷内问题的空间镜像对称性，导致由于量子泵浦而产生的有限谷电流。设计了一种全电测量结构，用纯体谷电流检测新态。
2013-01-24 cond-mat.mes-hall
Generation of coherent radiation by magnetization reversal in graphene
局部磁矩可以通过引入不同的缺陷在石墨烯中产生。分析了利用珀塞尔效应调节石墨烯磁化强度的可能性。研究了系统参数在磁化反转过程中的作用。这种反转的特性可以在很宽的范围内变化，这可以用于自旋电子学中的各种应用。结果表明，快速磁化反转产生相干辐射。
2016-01-04 cond-mat.mes-hall
Theory of third harmonic generation in graphene: a diagrammatic approach
提出了掺杂石墨烯三次谐波产生的有限温度微扰理论。我们进行计算的三阶电导率的标量势规范，突出了一个微妙的费米面的贡献，其中只包含幂律之间的取消，和幂律的贡献带间的性质。最终结果中只有少数人幸存下来。最后，我们提出了在零温度和有限温度下的上转换效率的定量结果。我们的研究结果揭示了正在进行的争议的THG对石墨烯中的载流子浓度的依赖。
2016-01-29 cond-mat.mes-hall
Generation of entangled photons in graphene in a strong magnetic field
纠缠光子态作为量子力学非定域性最生动的表现形式和在量子信息中的新兴应用，引起了人们极大的兴趣。在这里，我们提出了一种产生偏振纠缠光子的机制，这是基于非线性光学相互作用（四波混频）放置在磁场中的石墨烯。磁化石墨烯中量子化电子态的独特性质和狄拉克点附近的光学选择规则引起了巨大的光学非线性和在中/远红外范围内的高光子产生率。
2012-09-24 cond-mat.mes-hall
Generation and morphing of plasmons in graphene superlattices
最近对六方氮化硼（hBN）上的石墨烯的实验研究表明，hBN不仅是一种确保石墨烯载流子优异电子特性的无源衬底，而且它通过周期性莫尔电位主动修改了它们的无质量狄拉克费米子特性。在这项工作中，我们提出了一个理论的无质量狄拉克费米子的等离子体激元激发谱的云纹超晶格。我们证明，石墨烯-hBN堆叠为等离子体提供了丰富的平台，其中等离子体模式的控制不仅可以通过静电门控发生，而且可以通过调节例如相对晶体结构来发生。
2014-07-10 cond-mat.mes-hall
