Chiral orbital current and anomalous magnetic moment in gapped graphene
我们提出了一个低能有效质量理论来描述带隙石墨烯及其相关材料中的手征轨道电流和反常磁矩。我们发现，布洛赫电子通常包含一个异常的电流密度，由于带间矩阵元素，它描述了与磁矩的手征电流循环。在带隙石墨烯中，手性电流在不同的谷之间是相反的，相应的磁矩解释了朗道能级的谷分裂。特别地，在带隙双层石墨烯中，谷依赖的磁矩负责带底处的顺磁磁化率的发散，并且在相对小的磁场范围内实现全谷极化。该公式也适用于三维拓扑绝缘体的带隙表面态，其中异常电流与空间调制电位下的磁电响应有关。
2011-09-13 cond-mat.mes-hall
Anomalous thermoelectric transport of Dirac particles in graphene
我们报告了石墨烯在零磁场和外加磁场中的热电研究。作为无质量粒子的线性色散的直接结果，我们发现塞贝克系数Sxx发散1 /，其中n2 D是载流子密度。我们观察到一个非常大的能斯特信号Sxy（~ 50 uV/K在8 T）在狄拉克点，和振荡的依赖性Sxx和Sxy在低温下对n2 D。我们的研究结果强调了石墨烯中的异常热电输运，这可能是一个高灵敏度的探针附近的狄拉克点的杂质带。
2009-04-02 cond-mat.mes-hall
Anomalous behavior of 1/f noise in graphene near the charge neutrality point
我们研究了单层石墨烯器件中从平衡态到远离平衡态的噪声，发现1/f噪声与源漏偏置电压（VSD）存在异常的依赖关系。虽然Hooge关系不是在电荷中性点附近的情况下，我们发现，它是恢复在很低的VSD区域。我们认为，在有限的VSD诱导的电子-空穴池的脱钉，这可以解释这种异常的噪声行为。
2016-03-15 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Hall effect in graphene coupled to skyrmions
Skyrmions是拓扑保护的自旋纹理，其特征在于拓扑缠绕数N，在某些磁性材料中自发发生。最近的实验已经证明了在Fe/Ir上生长石墨烯的能力，Fe/Ir是一种表现出二维Skyrmion晶格的系统。在这里，我们表明，在石墨烯和二维Skyrmion晶格与$N = \pm 1$之间的狄拉克电子的弱交换耦合驱动石墨烯进入量子反常霍尔相，带隙的散装，陈数${\cal C}=2N$和手征边缘状态与完美的量子化电导$G = 2N\frac{e^2}{h}$。我们的研究结果表明，Skyrmion晶格的拓扑性质可以印在石墨烯的狄拉克电子。
2015-09-29 cond-mat.mes-hall
Anomalous Exciton-Condensation in Graphene Bilayers
在普通的半导体双层膜中，激子凝聚出现在总朗道能级填充因子$ν_{T}=1$处。我们预测，类似的状态将发生在Bernal堆叠的石墨烯双层在许多非零整数填充因子。对于$ν_{T} = -3,1$，我们发现当层密度不平衡时，激子凝聚体的超流密度为零，并出现有限温度涨落引起的一级各向同性-近晶相变.双层石墨烯激子凝聚体的这些反常性质是由于具有$n=0$和$n=1$轨道特征的Landau能级的简并。
2009-09-08 cond-mat.mes-hall
Anomalous Dynamical Behavior of Freestanding Graphene Membranes
我们报告亚纳米，高带宽测量的平面外（垂直）运动的原子在独立的石墨烯使用扫描隧道显微镜。通过在长时间段内跟踪垂直位置，在测量原子级薄膜的时空动态的能力上实现了比当前最先进的成像技术提高1000倍。我们观察到，石墨烯膜的垂直运动表现出罕见的长尺度偏移，其特征在于异常均方位移和柯西-洛伦兹幂律跳跃分布。
2016-09-20 cond-mat.mes-hall
Nonlinear anomalous Hall effects probe topological phase-transitions in twisted double bilayer graphene
非线性反常霍尔效应是指在纵向电场或温度梯度作用下，由Berry曲率偶极子感应的二阶霍尔电压或温度差。这些是时间反演对称系统中突出的霍尔响应。在这里，我们研究了扭曲双层石墨烯莫尔系统中的二阶非线性异常霍尔效应家族，即电、热电和热非线性霍尔效应。我们证明了非线性反常霍尔信号可以用来探测由垂直电场引起的莫尔系统中的拓扑相变。具体来说，我们表明，整个家庭的非线性异常霍尔响应进行了跨拓扑相变的符号反转。
2022-05-30 cond-mat.mes-hall
Crossover to the Anomalous Quantum Regime in the Extrinsic Spin Hall Effect of Graphene
最近关于化学修饰石墨烯中自旋-轨道耦合增强的报道为研究无质量手性费米子的自旋霍尔效应打开了大门。本文从理论上研究了自旋轨道耦合石墨烯中非本征自旋霍尔效应的相互作用和杂质浓度依赖性。我们提出了一个非微扰量子图解计算的自旋霍尔响应函数在强耦合制度，包括斜散射和异常杂质密度无关的贡献平等的基础上。自旋霍尔电导率依赖于费米能量和电子-杂质相互作用强度揭示了实验可访问的区域中异常量子过程占主导地位的存在。我们的研究结果表明，自旋轨道耦合石墨烯是一个理想的模型系统，用于探测半经典和真正的量子散射机制之间的竞争的自旋霍尔效应。
2016-10-24 cond-mat.mes-hall
Origin of Anomalous Water Permeation through Graphene Oxide Membrane
由于对低维碳结构中的水的流动和结构以及它的实际影响的基本兴趣，水在低维碳结构中受到了认真的考虑。最近，水通过氧化石墨烯膜的异常完美渗透被证明，尽管该膜对于其他液体甚至气体是不可渗透的。还报道了氧化石墨烯在水存在下的不寻常的拉胀行为。基于第一性原理计算，我们建立了水和氧化石墨烯混合体系的原子模型，揭示了水在氧化石墨烯中的反常行为.我们发现，形成的六边形冰双层之间的薄片，以及融化过渡的冰在薄片的边缘是至关重要的，以实现完美的水渗透整个堆叠结构。相邻层之间的距离，可以通过氧气还原过程或压力控制，以确定水流，从而突出了一个独特的水动力学随机连接的二维空间。
2013-07-24 cond-mat.mes-hall
Engineering the Quantum Anomalous Hall Effect in Graphene with Uniaxial Strains
从理论上研究了单轴应变对石墨烯量子反常霍尔效应的调控。Chern数和Hall电导的值表明，在Rashba自旋轨道耦合和交换场的存在下，对于消失的内禀自旋轨道耦合，应变石墨烯具有非平凡的拓扑相位，这对应变的方向和模量是鲁棒的。此外，我们还发现Rashba和内禀自旋轨道耦合的相互作用导致了应变石墨烯的拓扑相变。值得注意的是，当应变强度增加超过约7%时，用于触发量子反常霍尔相变的交换场的临界参数显示出明显的行为-对于沿Z字形（扶手椅）方向的应变减小（增加）。我们的研究结果开辟了一个新的平台，通过实验可访问的应变变形的石墨烯结构的QAHE的操作，具有广阔的应用前景的新型量子电子器件具有高能效性能。
2013-11-13 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Hall Effects in Graphene from Proximity-Induced Uniform and Staggered Spin-Orbit and Exchange Coupling
我们研究了一种时间反演对称性破缺的邻近改性石墨烯（或类石墨烯材料）的有效模型。我们预测的外观量子反常霍尔相位通过计算体带隙和陈数的基准组合的系统参数。在Chern数为$C=1$的平面石墨烯中，引入交错交换场可以实现量子反常霍尔效应.我们明确显示锯齿形和扶手椅纳米带的边缘状态，并探讨其本地化行为。值得注意的是，交错的内在自旋轨道和均匀交换耦合的组合给出了拓扑保护（不像时间反演系统）的伪螺旋状态，其自旋在相对的锯齿形边缘相反。将磁化从平面外旋转到平面内使得系统微不足道，从而允许控制拓扑相变。利用密度泛函理论，我们还提出了一种在Ising反铁磁MnPSe $_3$上的石墨烯作为实现交错交换（赝自旋塞曼）耦合的材料平台.
2020-04-03 cond-mat.mes-hall
Anomalous magnetic transport in ferromagnetic graphene junctions
我们研究了铁磁/正常/铁磁石墨烯结中的磁输运，其中栅电极连接到正常段。它示出的电荷电导可以是最大的反平行配置的磁化。此外，我们证明了自旋转移矩的大小和符号都可以通过正常段的栅电压来控制。以这种方式，本系统构成自旋转移矩晶体管。这些反常现象归因于交换场和石墨烯的狄拉克色散的综合作用。我们的预测开辟了移动畴壁的可能性平行或反平行的电流在一个可控的方式通过一个本地的栅极电压。
2011-01-27 cond-mat.mes-hall
Anomalous criticality in the quantum Hall transition at $n=0$ Landau level of graphene with chiral-symmetric disorders
我们数值研究了手征对称性是否是决定无序石墨烯量子霍尔跃迁临界性的唯一因素。当无序遵守手征对称性时，在$n=0$朗道能级处的平台到平台跃迁被示出为变得异常（即，类阶梯函数）。然而，令人惊讶的是，异常是强大的，对包括均匀的次近邻跳跃，这降低了晶格模型的手征对称性。我们还表明，交流（光学）霍尔电导率表现出一个强大的平台结构时，无序尊重的手征对称性。
2010-08-16 cond-mat.mes-hall
Tunable quantum anomalous Hall octet driven by orbital magnetism in bilayer graphene
量子反常霍尔（QAH）效应-零磁场下手性能带拓扑的宏观表现-仅通过拓扑绝缘体的磁性掺杂（1 - 3）和莫尔异质结构的精细设计（4 - 8）在实验上实现。然而，长期以来，人们一直预测没有磁性掺杂或莫尔工程的看似简单的双层石墨烯具有QAH效应的竞争有序态（9 - 11）。在这里，我们探索的状态，在双层石墨烯的电导率为2电子2/小时，不仅生存下来，以惊人的小磁场和高达5 K的温度，但也表现出磁滞。总之，实验签名提供了令人信服的证据，轨道磁驱动的QAH行为与陈数可调通过电场和磁场以及载波符号。所观察到的QAH相的八重态是不同于以前的观察，由于其独特的亚铁磁和亚铁电秩序，其特征在于量子化的异常电荷，自旋，谷，和自旋谷霍尔行为。
2021-07-14 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
Anomalous Cyclotron Motion in Graphene Superlattice Cavities
我们认为石墨烯超晶格微带费米子探测磁输运实验中的电子干涉。通过对观测到的Fabry-Pérot干涉图样和相应的量子输运模拟进行解码，我们发现来自超晶格微带的狄拉克准粒子不经历常规的回旋运动，而是遵循更微妙的轨迹。特别地，在低磁场下的动力学的特征在于特殊的、直的轨迹段。我们的研究结果提供了新的见解超晶格微带费米子，并开辟了新的可能性，在电子光学实验中使用周期性电位。
2020-06-26 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
Anomalous Ballistic Transport in Disordered Bilayer Graphene: Dimer Vacancies induced Dirac Semimetal
我们报告了在双层石墨烯中存在随机分布的结构空位时的反常量子输运特征。通过使用一个有效的实空间Kubo-Greenwood输运方法，不同密度的二聚体与非二聚体空位的影响进行了研究，在非常大规模的无序模型。虽然非二聚体的空缺被示出诱导本地化制度，二聚体的空缺结果在一个意想不到的弹道制度，其能量窗口令人惊讶地随着杂质密度的增加而扩大。这种反常的现象被解释为在双层能带结构中形成了有效的线性色散，这是由二聚体空位驱动的对称性破缺效应引起的，并提供了一种新的高维Dirac半金属的实现.
2015-08-20 cond-mat.mes-hall
Anomalous Electrodynamics and Quantum Geometry in the Dirac-Harper model for a Graphene Bilayer
采用Dirac-Harper模型研究了层间应变反对称的石墨烯双层膜，模型中的一对单层Dirac哈密顿量由一维莫尔周期性的层间隧穿振幅耦合而成.这个模型主机低能量，几乎无色散带附近的电荷中性，支持其电荷多极分布的异常极化。这些分析引入广义贝瑞曲率编码的场诱导动力学的多极场允许在手征介质与时间反演对称。该公式确定了层对称和层反对称面内电场的响应之间的互易关系，并揭示了由莫尔尺度上的带反转的空间图案产生的动量空间量子振荡。
2021-08-12 cond-mat.mes-hall
Anomalous Optical Phonon Splittings in Sliding Bilayer Graphene
利用第一性原理计算和一个模型哈密顿量研究了双层石墨烯中两层滑动时电子-声子耦合的变化及其光谱后果。我们的研究表明，长波长的光学声子模式的变化在一个敏感的和不寻常的方式依赖于对称性以及奇偶性的滑动原子结构，相应地，拉曼和红外激活的光学声子模式上的滑动的方向和大小表现不同。声子模的层间电子耦合的重整化被证明是至关重要的，以解释他们的异常行为后的滑动。此外，我们表明，由于滑动的晶体对称性的变化会影响偏振斯托克斯拉曼散射强度，这可以用来检测石墨烯层使用光谱工具的微小错位。
2013-07-24 cond-mat.mes-hall
Anomalous exchange interaction between intrinsic spins in conducting graphene systems
我们解决的性质和可能观察到的后果时出现的强烈缺陷引入金属族的石墨烯，即金属碳纳米管和nanotori的奇异单电子状态。在最简单的形式中，在同一个子晶格上产生两个缺陷后，一个状态可能会出现在费米能量下，呈现出非常不寻常的特性：它是唯一的，可归一化的，并且具有均匀分布在两个缺陷周围的波函数。结果，由两个缺陷产生的磁矩之间的交换耦合是异常的。正如预期的那样，内禀自旋铁磁耦合，但在任何距离处都不呈现反铁磁激发态。我们建议使用金属碳纳米管作为一种新型的电子设备的基础上，这种反常的自旋之间的耦合，这可能是有用的强大的磁信息在大距离传输。
2014-06-03 cond-mat.mes-hall
Collective Excitations of Quantum Anomalous Hall Ferromagnets in Twisted Bilayer Graphene
提出了一种扭曲双层石墨烯中量子反常霍尔铁磁体（QAHF）的集体激发的微观理论。通过求解Bethe-Salpeter方程，计算了自旋磁振子谱和谷磁振子谱，验证了QAHF的稳定性。我们提取的自旋刚度从无隙自旋波色散，并估计的skyrmion-antiskyrmion对的能量成本，这被发现是可比的能量与Hartree-Fock间隙。谷波模是带隙的，这意味着谷偏振态比谷相干态更有利。使用非线性西格玛模型，我们估计的谷排序温度，这是从平均场转变温度，由于谷波的热激发大大减少。
2019-11-19 cond-mat.mes-hall
Chiral anomaly and anomalous finite-size conductivity in graphene
石墨烯是一个单层的碳原子被包装成一个六边形晶格，以容纳两对无质量的二维狄拉克费米子，在没有或具有可忽略的自旋轨道耦合。已知在约化动量空间中存在非零电极化的强度，这与隐藏的手征对称性相关，将导致锯齿形纳米晶体的零能量平坦带。在有限宽的受限带中，可以实现Adler-Bell-Jackiw手征反常或手征电荷在不同谷的不守恒。在横向扩散制度，有限尺寸校正电导率总是积极的，并与横向尺寸W的平方成反比，这是从W从边界模式的有限尺寸校正成反比不同。这种反常的有限尺寸电导率揭示了石墨烯中手性异常的特征，并且是实验可测量的。
2017-02-15 cond-mat.mes-hall
Cavity Quantum-Electrodynamical Chern Insulator: Route Towards Light-Induced Quantized Anomalous Hall Effect in Graphene
我们表明，一个能隙诱导在石墨烯中的光物质耦合到一个圆偏振的光子模式在一个腔。使用多体微扰理论，我们计算的电子光谱表现出光子修饰的边带类似于Floquet边带的激光驱动材料。与Floquet拓扑绝缘体相比，在Floquet拓扑绝缘体中，光只在高频极限下的非共振驱动下才引起严格量子化的霍尔响应，而腔中的光子修饰狄拉克费米子则表现出以整数陈氏数为特征的量子化霍尔响应。特别是对于石墨烯，我们预测，可以在低温极限下诱导$2 e^2/h$的霍尔电导。
2019-05-08 cond-mat.mes-hall
Anomalous Enhancement of the Boltzmann Conductivity in Disordered Zigzag Graphene Nanoribbons
利用玻尔兹曼方程方法研究了无序锯齿形石墨烯纳米带在非相干态下的导电性。锯齿形纳米带的能带结构包含两个能谷，每个能谷都有一个多余的单向通道。关键的一点是，由于存在多余的单向通道，两个传播方向的导电通道的数量是不平衡的，在每个谷。有人指出，作为这种不平衡的结果，一个完美的传导通道是稳定的相干制度，如果谷间散射是不存在的。我们表明，即使在非相干制度，电导率是有害的增强，如果谷间散射是非常弱的。特别地，在没有谷间散射的极限下，无量纲电导随着带长的增加而趋于统一，就好像存在一个完美的导电通道。我们还发现，在存在电场的情况下，电子密度出现异常的谷极化。
2010-02-12 cond-mat.mes-hall
Velocity renormalization and anomalous quasiparticle dispersion in extrinsic graphene
利用多体图解微扰理论，我们考虑了库仑电子-电子相互作用效应引起的掺杂或门控石墨烯的载流子密度和衬底依赖的多体重整化。我们定量计算的多体光谱函数，重整化准粒子的能量色散，重整化石墨烯速度使用的领先阶自能在动态屏蔽库仑相互作用的环图近似。我们预测实验可检测的多体签名，这是增强的载流子密度和基板的介电常数降低，发现一个有趣的不稳定性在低波矢量的石墨烯激发光谱中的相互作用完全破坏了所有的非相互作用的线性色散的颗粒状特征。我们还对电子-电子相互作用引起的石墨烯速度重整化的载流子密度和波矢依赖性进行了实验相关的定量预测。我们比较了在环图近似内的壳和离壳自能近似，发现尽管石墨烯中的相互作用的一般弱耦合性质，但它们的预测速度重整化校正之间存在实质性的定量差异。
2013-02-08 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
Spin-Valley Polarized Quantum Anomalous Hall Effect and a Valley-Controlled Half Metal in Bilayer Graphene
研究了双层石墨烯在反铁磁交换场、层间偏压和光照下的拓扑相。我们发现在有限的偏压和光强下，系统跃迁到一个未知的自旋谷极化量子反常霍尔（SVP-QAH）绝缘体态，其中一个自旋的子系统是谷霍尔拓扑绝缘体（TI），另一个自旋的子系统是QAH绝缘体.我们评估的TI阶段发生在系统中通过分析计算的自旋谷依赖陈数，并通过考虑在纳米尺度的边缘状态来表征它们。我们证明了SVP-QAH边缘态导致了畴壁中独特的自旋整流效应。沿着相边界，我们观察到Berry相为2π的体半金属态。
2020-04-28 cond-mat.mes-hall
Relaxation of optically excited carriers in graphene: Anomalous diffusion and Lévy flights
我们提出了一个理论分析的弛豫级联的光激发电子在石墨烯中存在RPA屏蔽的电子-电子相互作用。我们计算了高能量电子的弛豫速率和构成级联的无规行走的跳跃尺寸分布，该级联具有厚尾。我们发现，整个级联的统计描述的Lévy飞行常数漂移，而不是标准的漂移扩散的能量空间。Lévy飞行体现了级联时间中涨落的非平凡标度关系，这与Lévy过程的首次通过时间问题有关。此外，我们确定的瞬态差分传输的石墨烯的激光脉冲激发后，考虑到分数动力学的弛豫动力学。
2014-01-31 cond-mat.mes-hall
Anomalous insulator metal transition in boron nitride-graphene hybrid atomic layers
二维电子系统的研究在物理学中具有重要的基础性意义。石墨烯和六方氮化硼（h-BNC）杂化结构的原子层构成了一种新型的二维无序电子系统。在低温下在气相合成的h-BNC原子层中进行的磁电输运测量显示出在冷却时从绝缘到金属行为的清晰和异常的转变。所观察到的绝缘体到金属的转变可以通过电子和空穴掺杂以及通过施加外部磁场来调制。从头计算支持的这些结果表明，这种转变在h-BNC有明显不同的特性相比，其他2D电子系统，是两种不同的机制，即通过金属石墨烯网络和跳跃导电之间的边缘状态随机分布的绝缘h-BN域的渗透共存的结果。
2011-11-29 cond-mat.mes-hall
Impurity cyclotron resonance of anomalous Dirac electrons in graphene
我们研究了一个新的特点，杂质回旋共振共同的各种局域化的潜力的石墨烯。在石墨烯中，局域势可以以一种意想不到的方式与磁场相互作用。它可以导致形成异常的束缚态，在势内的概率密度中具有宽度为$R$的尖锐峰，而在势外具有尺寸为磁长度$\ell$的宽峰。我们研究了反常态的光学矩阵元，发现它们异常小，并且对磁场敏感。采用自洽含时Hartree-Fock方法（TDHFA）研究了多体相互作用对其光学电导率的影响。对于完全填充的朗道能级，我们发现一个激发的电子-空穴对，起源于两个反常杂质态之间的光学跃迁，与其它电子-空穴对几乎不相关，尽管它表现出很大的交换自能效应。这种相关性的缺乏是一个小的顶点校正的结果相比，在一个电子-空穴对近似计算的重整化跃迁能量之间的差异。然而，源自正常和异常杂质状态之间的光学跃迁的激发电子-空穴对可以与具有显著光学强度的其他电子-空穴状态基本上相关。
2014-06-26 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Hall Effect and Giant Rashba Spin-Orbit Splitting in Compensated n-p--Codoped Graphene
量子反常霍尔效应（QAHE）是凝聚态物理中一种基本的量子输运现象。到目前为止，唯一的实验实现的QAHE已被观察到的Cr/V掺杂的（Bi，Sb）$_2$ Te $_3$，但在极低的观测温度，从而限制了其潜在的应用在无耗散量子电子学。采用第一性原理计算方法，研究了5个\textit{d}过渡金属和硼（B）原子的补偿\textit{n} - \textit{p}共掺杂石墨烯的电子结构.我们的调查结果如下。1)\textit{n} -和\textit{p} -型掺杂剂之间的静电吸引有效地增强了金属吸附原子的吸附并抑制了它们不期望的聚集。2)Hf-B和Os-B共掺杂的石墨烯系统可以建立长程铁磁有序和开放的非平凡的带隙，因为自旋轨道耦合与非零的Berry曲率托管QAHE。3)计算得到的Re-B和Pt-B共掺杂石墨烯体系的Rashba分裂能分别可达158和85~meV，比已报道的本征自旋轨道耦合强度高出几个数量级。
2018-05-06 cond-mat.mes-hall
Large Quantum Anomalous Hall Effect in Spin-Orbit Proximitized Rhombohedral Graphene
该研究在无磁性元素、无莫尔超晶格的菱方五层石墨烯/单层WS2异质结构中观测到C=±5的大量子反常霍尔效应，并将其归因于电子关联、栅极调控与Ising自旋轨道耦合的协同作用。
2024-04-26 cond-mat.mes-hall
Moiré Commensurability and the Quantum Anomalous Hall Effect in Twisted Bilayer Graphene on Hexagonal Boron Nitride
当扭曲双层石墨烯（tBG）与封装的六方氮化硼（hBN）层几乎对齐时，有时在扭曲双层石墨烯（tBG）中观察到量子反常霍尔（QAH）效应。我们提出，QAH效应在单个器件中的出现或不存在可能与石墨烯/石墨烯和石墨烯/hBN莫尔图案之间的可重复性有关。我们确定了一系列的点在$(θ_{\rm GG},θ_{\rm GBN})$扭转角空间的两个莫尔图案是相称的，允许莫尔带理论应用，并表明，在这种情况下，频带陈数是敏感的刚性面内hBN位移。鉴于这一性质，我们认为，QAH效应可能只有当i）的$(θ_{\rm GG},θ_{\rm GBN})$扭转角对是足够接近的一个相称的点，两个莫尔图案产生一个超莫尔图案具有足够长的长度尺度，和ii）的超莫尔有一个扩展的拓扑非平凡的QAH阶段。对于远离可折叠性的扭转角，hBN层充当可以破坏QAH效应的无序源。我们的建议可以解释一些目前的实验观察。进一步的实验研究，可以更直接地测试这个建议。
2021-01-27 cond-mat.mes-hall
Layer-Dependent Quantum Anomalous Hall Effect in Rhombohedral Graphene
本文通过Hartree-Fock分析自旋轨道耦合菱方石墨烯的最小相互作用模型，揭示了陈数等于层数的量子反常霍尔态随位移场和层厚变化的规律，并发现五层结构最优及相反Ising自旋轨道耦合可增强该效应。
2025-03-11 cond-mat.mes-hall
Valley-Polarized Quantum Anomalous Hall Phase in Bilayer Graphene with Layer-Dependent Proximity Effects
在二维系统中实现某些拓扑相依赖于共同结合自旋轨道和磁交换相互作用的挑战。在这里，我们预测的形成和控制的一个完全谷极化的量子反常霍尔效应在双层石墨烯，通过分别印记自旋轨道和磁性邻近效应在不同的层。这导致导带和价带的自旋分裂不同，从而在单个狄拉克锥处产生拓扑能隙。拓扑相位可以由栅极电压控制，并通过反转交换相互作用的符号在谷之间切换。通过对无序系统的量子输运计算，证明了谷极化边缘态的手征性和弹性。我们的研究结果提供了一个很有前途的路线，工程师的拓扑相，可以使低功耗电子设备和valleytronic应用。
2021-10-22 cond-mat.mes-hall
Observation of Anomalous Phonon Softening in Bilayer Graphene
电子-空穴对与晶格振动的相互作用表现出许多有趣的物理现象。科恩反常是一个著名的例子，其中电子-声子耦合导致非解析声子色散在特定的动量嵌套费米表面。在这里，我们报告的另一种类型的声子异常的证据，发现在双层石墨烯的电荷密度调制的电场效应的低温拉曼光谱。这种异常，所产生的电荷可调调制的粒子-空穴对共振耦合到晶格振动，预计表现出对数发散的长波长光学声子能量。在石墨烯的非均匀双层中，对数发散被电荷密度不均匀性减弱，留下异常声子软化的痕迹。观察到的软化标志着第一次确认的声子异常的共振变形电位的电子-声子耦合的关键签名。声子软化对电荷密度不均匀性的高灵敏度为探索原子层中的基本相互作用和无序之间的相互作用创造了重要的场所。
2007-12-22 cond-mat.mes-hall
Anomalous Freezing of Low Dimensional Water Confined in Graphene Nanowrinkles
Charles University（查理大学）；JH Institute of Physical Chemistry（捷克科学院物理化学研究所）；Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）
研究通过石墨烯褶皱结构实现水分子的稳定锁定，并利用低温拉曼光谱监测水相变，结合分子动力学模拟验证了水的异常冻结行为。
2021-02-05 cond-mat.mes-hall
Novel electric field effects on Landau levels in Graphene
单个石墨烯层表现出异常的朗道能级光谱。一个类似狄拉克的无质量低能电子谱是这种反常现象的基础。本文用解析和数值方法研究了均匀电场$(E)$对反常朗道能级的影响。我们解决的问题，正是在狄拉克锥近似，并找到一个有趣的缩放的频谱，导致崩溃的朗道水平在一个关键的$E_c(B)$，对于一个给定的磁场$B$。我们提供了一个物理解释我们的结果，它使用“石墨烯相对论”和升压操作。在纳米级（$\sim l_c$，磁性）长度尺度上不均匀的电场在$E < E_c$上产生局部塌陷。我们预计在真正的石墨烯量子霍尔态的异常击穿，诱导大霍尔电流。
2007-07-07 cond-mat.mes-hall
Anomalous Reflection Phase of Graphene Plasmons and its Influence on Resonators
石墨烯等离子体激元在被突变边缘散射时拾取的相位通常被假定为$-π$。在这里，它表明，对于高等离子体动量，这个反射相是$\approx -3π/4$，几乎独立于化学势，波长或电介质基板。这种非平凡的相位产生于接近边缘的高度倏逝模式的复杂激发，其需要满足电场和磁场的连续性。对于支持高度受限等离子体激元的其他二维系统（非常薄的金属膜、拓扑绝缘体、过渡极化激元层等），预期反射相的类似结果。的反射相位的知识，结合传播时拾取的等离子体激元的相位，允许从无限单层中的等离子体激元的色散关系的谐振器特性的估计。
2014-06-27 cond-mat.mes-hall
Quantum valley Hall effect, orbital magnetism, and anomalous Hall effect in twisted multilayer graphene systems
我们研究了$(M+N)$层扭曲石墨烯体系的电子结构和拓扑性质。我们考虑$N$层石墨烯被放置在另一个$M$层石墨烯的顶部上，并且相对于彼此扭转角度$θ$的一般情况。在这样的扭曲多层石墨烯（TMG）系统中，我们发现在$M$层和$N$层之间的界面上，每个谷都存在两个低能平带. TMG系统中的这两个低能带具有谷陈数，该谷陈数取决于层数和堆叠手性。特别地，当$M$层和$N$层的堆叠手性相反时，每个谷的两个低能带的总陈氏数等于$\pm(M+N-2)$（每自旋）。如果$M$层和$N$层的堆叠手性相同，则每个谷的两个低能带的总陈氏数为$\pm(M-N)$（每自旋）。低能带的谷陈数与大的谷对比轨道磁化强度相关，这表明一旦谷简并度被外部弱磁场或内部库仑相互作用通过自发对称性破缺解除，可能存在轨道铁磁性和异常霍尔效应。
2019-04-08 cond-mat.mes-hall
An anomalous band inversion protected by symmetry in a topological insulator of the Kane-Mele model
通过在石墨烯衍生物上沉积Au，在$3\times 3$单元石墨烯中用3个N原子取代4个C原子，实现了一个Kane-Mele模型的拓扑绝缘体，在石墨烯的Dirac点周围具有50~meV的带隙.在这种材料中，我们观察到一个反常的带反转（BI）的保护下的对称性与字符$e$的C $_{\rm 3V}$。对称性约束了两个$e$带，其具有Au和N轨道的镜像对称组合（MSC）和镜像反对称组合（MAC），在$Γ$处简并，而石墨烯的$π^*$在$e$ -MAC带上的相互作用倾向于提升该简并，导致$π^*$和$e$ -MAC带在$Γ$附近交换它们的轨道分量，从而导致中断的BI。
2016-01-11 cond-mat.mes-hall
Four-terminal voltage fluctuations in disordered graphene nanoribbons: Anderson and anomalous localization effects
本文研究了四端构型下无序石墨烯纳米带的电压涨落，发现其随探针间距振荡并取决于耦合强度，且锯齿型和扶手椅型纳米带在Fermi energy附近分别表现出Anderson localization和反常局域化，导致两者电压统计特性不同。
2024-11-13 cond-mat.mes-hall
Anomalous Coulomb Drag between InAs Nanowire and Graphene Heterostructures
相关电荷不均匀性破坏了二维双层异质结构中的电子-空穴对称性，导致电荷中性点处出现非零阻力。在这里，我们报告库仑阻力在新的阻力系统组成的二维石墨烯和一维（1D）InAs纳米线（NW）异质结构表现出不同的结果从2D-2D异质结构。对于单层石墨烯（MLG）-NW异质结构，我们观察到一个非常规的阻力峰值附近的狄拉克点，由于相关的层间电荷水坑。阻力信号随温度（$\sim T^{-2}$）和NW的载流子密度（$\sim n_{N}^{-4}$）单调减小，但随磁场（$\sim B^{2}$）迅速增大。这些异常的响应，连同石墨烯和NW的失配的热导率，建立能量阻力作为MLG-NW装置中库仑阻力的负责机制。相比之下，对于双层石墨烯（BLG）-NW器件，拖曳阻力在狄拉克点上反转符号，并且拖曳信号的幅度随着NW的载流子密度（$\sim n_{N}^{-1.5}$）而减小，这与动量拖曳一致，但随着磁场和温度保持几乎恒定。这种与预期的$T^2$的偏差是由于石墨烯载流子密度上的阻力最大值的偏移而产生的。我们还表明，Onsager互惠关系观察到的BLG-NW设备，但不是MLG-NW设备。这些库仑阻力测量尺寸失配（2D-1D）系统，迄今没有报道，将铺平未来实现相关的凝聚态在新的系统。
2020-02-23 cond-mat.mes-hall
Giant Frictional Drag in Double Bilayer Graphene Heterostructures
我们研究了由2 $-$ 5 nm厚的六方氮化硼电介质分隔的两个双层石墨烯片中载流子之间的摩擦阻力。在温度（$T$）低于$\sim$ 10 K，我们观察到一个大的异常负阻力主要出现在附近的阻力层电荷中性。异常拖曳电阻率随着{ \it T}的降低而显著增加，并且在最低{ \it T} = 1.5 K时变得与层电阻率相当。在低$T$下，拖曳电阻率表现出层互易性的击穿。拖曳电阻率和拖曳层珀耳帖系数的比较表明，这种异常阻力的热电起源。
2016-03-02 cond-mat.mes-hall
Anomalous dissipation mechanism and Hall quantization limit in polycrystalline graphene grown by chemical vapor deposition
我们报告的观察强背散射的载流子在量子霍尔制度的多晶石墨烯生长的化学气相沉积，这改变了霍尔电阻量子化的准确性。纵向电导率的温度和磁场依赖性表现出意外的平滑的幂律行为，这是不相容的描述中的可变范围跳跃或热激活，而是建议在朗道能级之间的能量的扩展或局部化状态的存在。这种状态可能是由高密度的线缺陷（晶界和皱纹），跨越霍尔酒吧，所揭示的结构表征。数值计算证实了准一维扩展非手征态可以沿着这些线缺陷形成并短路霍尔条手征边缘态。
2014-10-06 cond-mat.mes-hall
Coulomb Drag Mechanisms in Graphene
最近的测量揭示了石墨烯中的异常库仑阻力，暗示了电荷中性的新物理学。反常阻力解释了一个新的机制的基础上的能量传输，其中涉及层间能量转移，耦合到电荷流通过横向热流和热电。新旧阻力机制受不同的物理效应支配，导致截然不同的行为，特别是在电荷中性附近的阻力大小和符号。新的机制解释了电荷中性附近的巨大阻力增强，以及它的符号和对磁场的异常敏感性。在现实条件下，能量传输在很宽的温度范围内占主导地位，从而产生了一个普遍的阻力值，它基本上是独立的电子-电子相互作用强度。
2013-06-12 cond-mat.mes-hall
Anomalous inverse Faraday effect for graphene quantum dots in optical vortices
College of Physics, Chongqing University（重庆大学物理学院）；College of Information Science and Electronic Engineering, Zhejiang University（浙江大学信息与电子工程学院）；Chongqing Key Laboratory for Strongly-Coupled Physics, Chongqing University（重庆大学强耦合物理学重点实验室）
本文报道了线偏振光学涡旋照射下石墨烯量子点的反常逆法拉第效应，发现离轴位置出现与涡旋波前反向旋转的磁矩，揭示轨道角动量转移效率远低于自旋，为二维系统的光学轨道角动量到磁化转换建立了新范式。
2025-09-16 cond-mat.mes-hall
Transport signatures of valley polarization in graphene multilayers: In-plane linear magnetoconductivity vs anomalous Hall effect
Donostia International Physics Center（多诺西亚国际物理中心）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克拉巴斯克，巴斯克科学基金会）
研究二维材料中谷极化通过平面线性磁电导和反常霍尔效应的传输特征，揭示多层结构中谷极化与轨道磁矩的关系。
2026-05-15 cond-mat.mes-hall
Anomalous Induced Density of Supercritical Coulomb Impurities in Graphene Under Strong Magnetic Fields
本文研究了强磁场下石墨烯中超临界库仑杂质的诱导密度结构，发现Landau能级态的非平凡耦合会导致峰值偏离杂质中心、杂质电荷被屏蔽以及额外的杂质回旋共振等反常效应。
2024-08-29 cond-mat.mes-hall
Ballistic transport and spin dependent anomalous quantum tunnelling in Rashba-Zeeman and bilayer graphene hybrid structures
本文研究了外加偏压下双层石墨烯（BLG）与两个Rashba-Zeeman（RZ）引线连接的自旋相关的弹道输运和反常量子隧穿。我们研究了传输和电导的建议系统使用散射矩阵形式主义和Landauer-Buttiker公式，考虑一组实验可行的参数下的双三角形的障碍。我们发现，传输特性是显着不同的向上和向下自旋入射电子取决于磁化强度。此外，发现上下自旋电子的传输是依赖于磁化方向的。通过调节偏置能量和磁化强度以及选择具有合适的Rashba自旋轨道耦合（RSOC）的材料，可以实现最大的隧穿和电导。我们系统的这一惊人特性可用于制造自旋过滤器等设备。我们发现，我们的系统的Fano因子是0.4强磁化条件下，而在低磁化条件下，它降低到0.3。此外，我们还注意到，透射率和电导对Rashba-Zeeman效应有很大的依赖性.因此，考虑到合适的RZ材料，可以调谐和控制电子的隧穿。
2022-09-23 cond-mat.mes-hall
Metastable magnetic domains and the anomalous $B_\parallel=0$ resistance peak in twisted double bilayer graphene
University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；Birla Institute of Technology and Science（比尔拉理工学院）
该研究揭示扭转双双层石墨烯零面内磁场处反常电阻峰的起源，关联轨道磁畴构型与自旋自由度，明确面内磁场及栅极电压轨迹对该峰的调控作用。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall
Anomalous integer quantum Hall effect in AA-stacked bilayer graphene
最近的实验表明，AA堆叠的双层石墨烯（BLG）可能存在。由于AA-堆叠的BLG的能带不同于单层和AB-堆叠的双层石墨烯，因此预期AA-堆叠的石墨烯中的不同整数量子霍尔效应。因此，我们计算了量子化霍尔电导率$σ_{xy}$和纵向电导率$σ_{xx}$的AA堆叠BLG内的线性响应Kubo形式主义。有趣的是，我们发现AA堆叠的BLG可以表现出传统的绝缘行为（$\barν=0$平台）和$|\barμ|<t$的手性，其中$\barν$是填充因子（$\barν=σ_{xy}h/e^{2}$），$\barμ$是化学势，$t$是层间跳跃能，与单层石墨烯（MLG）和AB堆叠的BLG形成鲜明对比。我们表明，在低无序和高磁场制度，$σ_{xx}\rightarrow0$，只要费米能级不接近狄拉克点，其中$Γ$表示的朗道能级加宽引起的障碍。此外，当将$σ_{xy}$绘制为$\barμ$的函数时，$\barν=0$平台出现在$\barμ=0$上，如果磁场$B=πt^2/Neh\upsilon^2_F$，$N = 1, 2, 3,\cdot\cdot\cdot$。最后，零霍尔电导率平台的消失总是伴随着在$\barμ=t$处发生$8e^2/h$ -阶跃。
2010-08-04 cond-mat.mes-hall
Quantum Diagrammatic Theory of the Extrinsic Spin Hall Effect in Graphene
我们提出了一个严格的微观理论的非本征自旋霍尔效应在无序石墨烯的非微扰量子图形处理的基础上，结合斜散射和异常-杂质浓度无关-量子校正平等的基础上。领先的斜散射贡献的自旋霍尔电导率示出在很宽的参数范围内与玻尔兹曼输运理论定量同意。我们的自洽的方法-在所有拓扑等价的非交叉图是delimed-揭示了由自旋轨道活性杂质产生的偏斜深深地影响自旋霍尔电导率的异常分量，即使在弱散射制度。这种看似违反直觉的结果可以用石墨烯中散射势的丰富亚晶格结构来解释，传统的高斯无序近似无法捕捉通过扩散产生的斜散射和侧跳之间的复杂相关性。最后，我们通过评估最近在异常霍尔效应的背景下考虑的交叉图的一个重要子类，即$X$和$Ψ$图[Ado等人，EPL 111，37004（2015）]。我们发现，$Ψ$图-编码量子相干斜散射-显示出强烈的费米能量依赖性，主导的异常自旋霍尔组件远离狄拉克点。我们的研究结果对自旋轨道耦合石墨烯系统的非局域输运实验具有直接影响。
2016-04-11 cond-mat.mes-hall
