Effect of Dynamical Screening on Single Particle Spectral Features of Uniaxially Strained Graphene: Tuning the Plasmaron Ring
电子屏蔽使石墨烯的线性带重整化,并且在狄拉克点附近,在准粒子谱密度中产生菱形结构。这是电子-等离子体散射过程的结果,该过程产生被称为“等离子体环”的有限动量特征。在这项工作中,我们探讨了单轴应变对这些光谱特征的影响,目的是了解应变如何修改相关性。我们推导和计算的G $_0$ W-RPA水平,这使我们能够识别的钻石几何形状的色散行为,从而电子等离子体散射,在电子-电子耦合强度和施加的应变的大小的变化的谱密度。我们发现,应变的应用改变了几何形状(动量)的电子等离子体散射和重正化超越简单的几何缩放进一步增强这种效果。这些结果表明,等离子体环的性能可以通过单轴应变的应用进行调整,有效地产生更大的精细结构常数,而不需要改变样品衬底。
2013-03-01 cond-mat.mes-hall
Divergence of the Thermal Conductivity in Uniaxially Strained Graphene
通过平衡态分子动力学模拟研究了应变和同位素无序对悬浮石墨烯热输运的影响。我们表明,非应变石墨烯的热导率,计算从平衡时的热流波动是有限的,并在有限的温度下收敛与大小。相比之下,应变石墨烯的热导率随模型的尺寸几何发散,当应变超过相对较大的阈值2%时。声子人口和寿命的分析解释了分歧的热导率的结果,在占领的低频面外声子的变化,并增加其寿命,由于应变。
2013-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Continuum Model for Uniaxially Strained Bilayer Graphene Moiré Systems
Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);Chinese University of Hong Kong (Shenzhen)(香港中文大学(深圳));Southern University of Science and Technology(南方科技大学)
该研究构建单轴应变AB堆叠双层石墨烯莫尔系统的连续介质模型,揭示临界应变下的拓扑相变,为应变工程调控拓扑输运提供新途径。
2026-08-24 cond-mat.mes-hall
Landau Levels in Uniaxially Strained Graphene: A Geometrical Approach
采用一种有效的类狄拉克哈密顿量,研究了应变对石墨烯中朗道能级谱的影响.该哈密顿量包含了狄拉克锥的畸变、各向异性以及由晶格变化通过重整化线动量引起的费米速度的空间依赖性.我们提出了一种几何方法,从Sturm-Liouville理论出发,利用最小替换方法,得到了石墨烯中电子的波函数和激光限幅。重整化线性动量的系数被拟合到能带,这是从密度泛函理论(DFT)计算得到的。特别是,我们评估的情况下,狄拉克锥的椭圆形横截面产生的单轴应变石墨烯沿扶手椅(AC)和锯齿形(ZZ)方向。我们发现,单轴应变在石墨烯诱导的两个应变方向的LLS光谱的收缩。此外,评估的狄拉克锥轴的倾斜所造成的单轴变形的LLS谱的收缩的贡献。
2015-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Partial positive refraction in asymmetric Veselago lenses of uniaxially strained graphene
非对称Veselago透镜(AVL)可以由单轴应变石墨烯的弹道$p$ - $n$和$n$-$p$ - $n$同质结产生。这种非典型的会聚电子流是通过在设备的对称轴外施加单轴张力而出现的。一部分电子流需要被正折射以聚焦在非对称光斑中,其位置可随应变而调节。在AVLs中,Klein隧穿相对于正入射有角度偏移。这种完美的传输发生在连接点源和焦点的直线上,这不受费米能级和势垒宽度变化的影响。此外,应变引起的镜面对称性破缺也会导致法布里-珀罗干涉的不对称性。新的电子光学定律允许的证据表明,反射和折射的电子在AVLs躺在同一条直线上具有相反的群速度和赝自旋。与各向同性石墨烯不同,垂直入射下的电子呈现反向散射,反射角和折射角不为零。在法向附近(远离法向)拉伸应变增加时,平均粒子透射率高于(低于)各向同性情况。这些结果可能是有用的设计应变弯曲探针在扫描隧道显微镜。
2018-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Evolution of the Berry curvature dipole in uniaxially strained bilayer graphene
University of Antwerp(安特卫普大学)
通过紧束缚模型研究单轴应变下双层石墨烯中贝里曲率偶极子的演化,发现其对参数化选择高度敏感,且面外压缩通过展宽狄拉克锥增强响应。
2026-01-09 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
Anomalous Floquet tunneling in uniaxially strained graphene
应变工程和光子辅助的电子在石墨烯中的隧穿的相互作用被认为是引起非典型的传输现象。单轴应变和时间周期势垒的组合有助于控制粒子传输的可调参数范围很广。利用紧束缚方法、弹性理论和Floquet散射,我们发现单轴应变破坏镜像对称时,边带中的最大透射率发生了角位移,这被称为反常Floquet隧穿。我们发现,电子隧穿强烈依赖于势垒宽度,入射角,单轴应变,和时间周期的电位参数的调谐。势垒宽度和振荡幅度的适当调制用于选择边带中的传输。这些发现可以用于控制电子电流通过光子辅助隧道被用于多个纳米技术应用。
2020-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase-space representation of Landau and electron coherent states for uniaxially strained graphene
最近的实验进展,在重建的维格纳函数(WF)的电子系统,使我们考虑采用这种理论工具在单轴应变石墨烯的电子动力学分析的可能性。本文研究了在均匀磁场作用下,应变对石墨烯中电子WF的影响。这种机械变形极大地改变了朗道态和相干态的维格纳函数的形状。与扶手椅型相比,WF具有沿Z字形方向拉伸材料的不同行为,并且有利于电子相干态的产生。电子相干态的WF随时间的演化表明,随着时间的增加,经典和量子行为之间的波动围绕一个封闭的路径。与其他方法相比,相空间表象更清楚地显示了非等距相对朗道能级对电子相干态时间演化的影响。我们的研究结果可能有助于建立在石墨烯中实现电子相干态的协议,以及凝聚态和量子光学之间的桥梁。
2020-02-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Temperature Dependent Mechanical and Structural Properties of Uniaxially Strained Planar Graphene
通过分子动力学模拟研究平面石墨烯在单轴拉伸下的温度依赖性,发现断裂应力、应变及杨氏模量随温度线性下降,并首次给出键长键角分布随温度与应变的变化及解析表达式。
2025-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci nlin.CD
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
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
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
Theoretical 2D Raman band of strained graphene
在非正交紧束缚模型下研究了平面内单轴应变石墨烯的二维拉曼光谱。在非零应变下,所获得的2D带在应变角$0^{\circ}$和$30^{\circ}$处分裂成两个子带,或者在中间角处分裂成三个子带。系统地计算了在应变为-1%到3%的范围内,常用的激光光子能量为1.5 eV到3.0 eV时,二维子带的演化。导出了二维子带的应变率和色散率,并制成表格。特别地,这两个量显示高达50%的大变化。二维子带的结果可用于检测和监测纳米电子学应用中的石墨烯中的应变。
2013-03-26 cond-mat.mes-hall
Tunneling conductance in strained graphene-based superconductor: Effect of asymmetric Weyl-Dirac fermions
基于BTK理论,研究了单轴应变石墨烯基正常金属(NG)/势垒(I)/超导体(SG)结的隧穿电导。在本模型中,我们假设在单轴应变的石墨烯上沉积常规的超导体,正常的石墨烯可以转变为超导石墨烯,其中库珀对由不对称的Weyl-Dirac电子形成,无质量的费米子具有方向依赖的速度。高度不对称的速度vy/vx>>1可以由在无间隙石墨烯和有间隙石墨烯之间的过渡点附近的Z字形方向上的应变产生。在速度高度不对称的情况下,我们发现Andreev反射强烈地依赖于方向,并且垂直于应变方向的电流可以在结中流动,就像没有势垒一样。此外,平行于应变方向的电流作为栅极电压的函数以非常高的频率进行反向振荡。我们的预测结果被发现作为相当不同的准粒子隧穿在无应变石墨烯为基础的NG/I/SG传统结的功能。这是因为在高应变石墨烯系统中存在方向依赖速度准粒子。
2011-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Berry Curvature Dipole in Strained Graphene: a Fermi Surface Warping Effect
最近已经确定,光电和非线性输运实验可以直接获得非磁性和非中心对称材料中的Berry曲率的偶极矩。到目前为止,非零的贝里曲率偶极子已经被证明存在于具有大量自旋轨道耦合的材料中,其中低能狄拉克准粒子形成倾斜的圆锥。在这里,我们证明了这种拓扑效应出现在二维狄拉克材料,即使在完全没有自旋轨道耦合。在这些系统中,正是费米面的弯曲触发了相当大的贝瑞偶极子。我们确实表明,单轴应变单层和双层石墨烯,与衬底诱导和栅极诱导的带隙分别,其特征在于贝里曲率偶极子的强度与单层和双层过渡金属dichalcogenides中观察到的。
2019-10-22 cond-mat.mes-hall
Interacting Anisotropic Dirac Fermions in Strained Graphene and Related Systems
我们研究了长程电子-电子相互作用在二维各向异性狄拉克费米子系统中的作用,这些费米子自然地出现在单轴应变石墨烯、外部电势下的石墨烯、一些强各向异性拓扑绝缘体和工程化的各向异性石墨烯结构中。我们发现,虽然对于小的相互作用和各向异性的系统恢复传统的各向同性狄拉克液体的行为,足够强的各向异性可以导致形成一个准一维电子相占主导地位的电荷顺序(各向异性激子绝缘体)。
2012-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Intrinsic nonlinear valley Nernst effect in the strained bilayer graphene
本文通过半经典框架理论预测了应变双层石墨烯中的本征非线性谷能斯特效应,该效应源于量子度量,可在具有反演和时间反演对称性的材料中产生纯谷电流,且随应变类型发生符号反转。
2025-10-07 cond-mat.mes-hall
Electrical Control over Phonon Polarization in Strained Graphene
我们利用磁-声子共振研究了悬浮单轴应变石墨烯中声子极化的可调谐性。单轴应变提升了LO和TO声子的简并度,产生两个交叉线偏振声子模和拉曼G峰的分裂。我们利用石墨烯中强的电子-声子耦合和磁-声子共振的非共振耦合来诱导门可调谐的圆声子二向色性。这与应变诱导的G峰分裂一起,使我们能够可控地将两个线性极化的G模式声子调谐为圆形声子模式。我们能够纯粹通过静电场实现高达40%的圆声子极化,并且可以通过从电子到空穴掺杂的调谐来反转其符号。这提供了对声子角动量的前所未有的静电控制,这为声子应用铺平了道路。
2021-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of uniaxial strain on the reflectivity of graphene
我们评估的光学反射率之间的SiO2衬底和空气的单轴应变石墨烯单层。采用紧束缚模型描述石墨烯的能带色散。作为应变模量和方向的函数,石墨烯可以穿过几种电子拓扑转变之一,其特征在于其费米线的拓扑变化。这导致在光学范围内的电导率的特征,这可以通过实验观察到。
2009-12-18 cond-mat.mes-hall
Topological origin of flat-bands as pseudo-Landau levels in uniaxial strained graphene nanoribbons and induced magnetic ordering due to electron-electron interactions
本文研究了单轴周期性应变石墨烯中平带的拓扑起源,发现其源于畴壁处的拓扑局域波函数并可用赝朗道能级解释,且平带在弱Hubbard相互作用下能诱导出反铁磁和铁磁畴。
2023-03-07 cond-mat.mes-hall
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
Supersymmetric quantum electronic states in graphene under uniaxial strain
我们研究了单轴应变石墨烯在垂直于材料样品的非均匀磁场的影响下的坐标无关的应变张量。为此,我们求解了具有各向异性费米速度的狄拉克方程,并通过实例探讨了这种方程具有量子力学意义上的超对称结构的条件。工作在一个类劳达规范,波函数和能量本征值被发现解析方面的磁场强度,各向异性尺度和其他相关参数的形状的磁场配置文件。
2018-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Controlling electric and magnetic Purcell effects in phosphorene via strain engineering
本文研究单轴应变对磷烯衬底附近量子发射体自发辐射的调控,发现电与磁 Purcell 效应可从近完全抑制到增强超 1300%,并可用应变定制衰变路径。
2023-07-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum Multicriticality near the Dirac-Semimetal to Band-Insulator Critical Point in Two Dimensions: A Controlled Ascent from One Dimension
我们计算了一般短程相互作用对位于分离二维狄拉克半金属(DSM)和对称性保持带绝缘体(BI)的量子临界点处的无带隙电子的影响。在这个临界点的电子色散是各向异性的($E_{\mathbf k}=\pm \sqrt{v^2 k^2_x + b^2 k^{2n}_y}$与$n=2$),这导致了非常规的物理观测值的缩放。由于态密度($\varrho(E) \sim |E|^{1/n}$)的消失,这种各向异性半金属(ASM)对弱短程相互作用是稳定的。然而,对于更强的相互作用,直接的DSM-BI跃迁可以是$(i)$变成一级跃迁,或者$(ii)$通过介入的对称性破缺相(BSP)而被避免。我们进行了重整化群分析的扰动远离一维极限的小参数$ε= 1/n$,增加了$1/n$展开(参数抑制量子涨落在更高的维度)。我们确定电荷密度波(CDW),反铁磁(AFM)和单态s波超导体作为三个主要的候选人的BSP。在强耦合$(\sim ε)$的任何这样的顺序发生通过跨多临界点的连续量子相变。我们还提出了一个扩展的Hubbard模型的ASM,通过控制变形的对应物在一维的相图。后者显示自旋-电荷分离和不稳定性CDW,自旋密度波,和Luther-Emery液相在任意弱耦合。自旋密度波和Luther-Emery液相变形为赝自旋SU(2)对称的量子临界点,分别将ASM与AFM和超导级分开。我们的结果可以是密切相关的单轴应变蜂窝…
2018-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el