Coulomb screening and collective excitations in biased bilayer graphene
研究了垂直偏压下双层石墨烯的库仑屏蔽特性和等离子体激元谱。施加在两个石墨烯层之间的偏置电压打开了单粒子能谱中的间隙，并修改了多体关联和集体激发。能隙可以软化等离子体振子模式，并导致等离子体振子从朗道阻尼模式到非阻尼模式的交叉。长寿命的等离子体激元模式可以在实验中观察到，并且可能具有器件应用的潜力。
2010-01-15 cond-mat.mes-hall
Collective magnetic excitations in AA- and AB-stacked graphene bilayers
我们讨论了新的横向等离子体激元，主办AA和AB堆叠的双层石墨烯由于完美的嵌套。它们是由层间的振荡逆流电流组成的，对这些集体模式给出了一个清晰的解释，即携带平行于平面的磁矩的磁激发。对于AA堆叠的双层石墨烯，这些模式可以在中性点达到零频率，因此我们预测对称破缺基态导致面内轨道铁磁性。尽管在真正的固态设备中很难检测到它们，但这些新颖的磁性等离子体应该可以在人工设置中观察到，例如光晶格。此外，我们的结果可能是相关的魔角扭曲的双层石墨烯样品，因为它们的电子性质主要是由有限的AA堆叠区域。
2021-12-11 cond-mat.mes-hall
Valley-polarization in biased bilayer graphene using circularly polarized light
实现两个不相等的山谷之间的人口不平衡是任何valleytronic设备的关键第一步。使用圆偏振光可以在偏置的双层石墨烯中诱导谷偏振。在本文中，我们提出了一个详细的理论研究偏置双层石墨烯谷极化。我们发现，一个近乎完美的谷极化可以实现与适当的选择外偏置和脉冲频率。我们发现最佳脉冲频率$ω$由$\hbarω=2a,$给出，其中$2a$是石墨烯层之间的势能差。我们还发现，谷极化起源于狄拉克点本身，而是从周围的状态环。谷间散射被发现可以大大降低高频脉冲的谷极化。热人口被发现显着减少谷极化小的偏见。这项工作提供了对双层石墨烯中谷极化起源的深入了解，并将有助于实验人员在实验室中研究谷极化。
2021-01-19 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
Comment on "Electron spin resonance and collective excitations in magic-angle twisted bilayer graphene"
这一评论与Morissette { \it et al.}【arXiv：2206.08354v1】.作者声称已经在电子自旋共振实验中发现了集体激发的特征，这些特征与魔角双层石墨烯的相关结构有关。然而，相同的共振特性已经在以前的工作中报道了单层和少层石墨烯，使其理论框架无效。石墨烯的单粒子拓扑非平凡能带结构内的直接理论图为共振特征的观察提供了令人满意的解释，并且也适用于Morissette { \it et al.}提供的数据。然而，这一直观的图景却被作者忽视了。
2022-06-29 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
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
Pseudo-zero-mode Landau levels and collective excitations in bilayer graphene
在磁场中的双层石墨烯支持八个零能量朗道能级，随着可调带隙的发展，其分裂成由带隙分开的两个近简并的四重态。一个密切关注的性质，这样一个孤立的四重态的伪零模能级在半填充的存在下的平面内电场和库仑相互作用，重点揭示进一步的可控功能在双层石墨烯。半满的赝零模能级通过轨道能级混合支持具有非零电矩的载流子，这将导致场诱导能级分裂和电流诱导量子霍尔效应。结果表明，库仑相互作用增强了面内场的作用，它们的相互作用导致了丰富的集体激发谱，即赝自旋波，可通过微波实验获得;激发谱中还揭示了一种对偶性。
2009-06-15 cond-mat.mes-hall
Collective Modes of nu =2 Quantum Hall Bilayers in Tilted Magnetic Field
利用含时Hartree-Fock近似研究了倾斜磁场中nu=2量子霍尔双层膜在考虑电荷不平衡和隧穿效应的情况下的集体模谱.在以前的一篇文章中，我们研究了这个系统的零温全局相图，发现它包括一个对称相和铁磁相，以及两个倾斜相之间的一个一级相变，自发破缺U（1）对称性。我们进一步发现，这一级跃迁线终止于倾斜区域内的量子临界点。在目前的工作中，我们研究了所有这些阶段的激发光谱，并特别注意附近的相变的集体模式的行为。我们发现，最有趣的是，两个倾斜的阶段之间的第一阶过渡是由一个磁子最小值附近软化的信号。这里探讨的许多集体模式特征应该可以在光散射实验中通过实验获得。
2004-01-05 cond-mat.mes-hall
Screening and collective modes in gapped bilayer graphene
我们研究了带隙双层石墨烯的静态和动态筛选。与以前的工作不同，我们使用4带模型，而不是简化的2带模型。我们发现，有重要的定性差异之间的介电屏蔽功能使用2带和使用4带模型获得。特别是在4带模型中，在带隙的存在下，静态屏蔽表现出Kohn异常，这在2带模型中不存在。此外，使用4带模型，我们能够检查三角形翘曲（在2带模型中不存在）对双层石墨烯的屏蔽性能的影响。我们还发现四带模型中的等离子体激元模与两带模型中的等离子体激元模相比有着质的不同。
2012-10-22 cond-mat.mes-hall
Landau velocity for collective quantum Hall breakdown in bilayer graphene
量子霍尔效应（QHE）的击穿通常与接近朗道能级间（LL）齐纳场的电场、朗道带隙与回旋半径的比值相关联。在半导体异质结构中，尽管进行了广泛的研究，但本文使用高迁移率双层石墨烯和高频电流噪声报道了固有齐纳极限。我们表明，电子-电子相互作用所产生的集体激发是必不可少的。在无噪声弹道QHE机制之外，大的超泊松散粒噪声通过LL间散射发出击穿信号。在声子和杂质散射被淬灭的情况下，击穿最终受到集体激发的限制。其破裂机制与超流体的Roton机制有很强的相似性，可用Landau临界速度来描述。
2018-05-15 cond-mat.mes-hall
Ultrafast valley polarization in bilayer graphene
本文从理论上研究了单层石墨烯与斜入射单振荡圆偏振超快光脉冲的相互作用。脉冲的法向分量打破了系统的反转对称性，并打开了动态带隙，因此导带的谷选择性布居对脉冲的入射角变得敏感。研究表明，谷偏振的大小可以由手征光脉冲的入射角、振幅和面内偏振角来控制。随后，可以使用一系列圆偏振脉冲，然后是线性偏振的飞秒长脉冲来控制由前一脉冲产生的谷偏振。通常，线偏振脉冲使系统去偏振。这种去偏振的幅度取决于线性偏振脉冲的幅度和面内偏振角。我们的协议提供了一个良好的平台，应用在谷电子。
2021-05-17 cond-mat.mes-hall
Phase boundary of spin-polarized-current state of electrons in bilayer graphene
利用四带哈密顿量研究了双层石墨烯中相互作用电子的自旋极化电流态的相边界。自旋极化电流状态的模型先前已被证明可以解决双层石墨烯中的一些实验难题。在这项工作中获得的SPCS的相界和没有两个层之间的外部电压。在有限的外电压下，发现了一个不寻常的相边界，对于给定的载流子浓度有两个转变温度。解释了这种现象的物理学原理。
2016-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic injection photocurrents in valley polarized states of twisted bilayer graphene
Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；Department of Physics, Columbia University（哥伦比亚大学物理系）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊卡巴斯基克，巴斯克科学基金会）
本研究通过谷极化打破时间反演对称性，揭示了双层石墨烯中磁注入光电流的产生机制，用于区分不同自旋-谷极化场景。
2025-11-26 cond-mat.mes-hall
Strain-Tunable Harmonic Responses in Valley-Polarized Bilayer Graphene
Department of Theoretical and Nanophysics, Faculty of Physics, Alzahra University（阿尔扎拉大学物理学院理论与纳米物理系）
研究单轴应变下谷极化双层石墨烯的线性和二阶非线性光学响应，发现应变可调控二次谐波产生，实现机械控制开关。
2026-07-01 cond-mat.mes-hall
Spin-Polarized to Valley-Polarized Transition in Graphene Bilayers at $ν=0$ in High Magnetic Fields
研究了双栅石墨烯双层膜在强磁场中$ν$ =0量子霍尔态（QHS）的横向电场（$E$）依赖性.在$ν$ =0时测量的纵向电阻率（$ρ_{xx}$）显示出在$E$ =0附近和在大的$E$场时最强的绝缘行为。在一个固定的垂直磁场（$B$），$ν$ =0 QHS经历一个过渡作为$E$的函数，标记为最小值，温度无关的$ρ_{xx}$。这一观察结果可以用从小$E$场的自旋极化$ν$ =0 QHS到大$E$场的谷（层）极化$ν$ =0 QHS的转变来解释。发生转换的$E$字段值与$B$呈线性相关
2011-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Layer-polarized Transport via Gate-defined 1D and 0D PN Junctions in Double Bilayer Graphene
School of Physics and Astronomy, University of Minnesota（明尼苏达大学物理与天文学学院）；Research Center for Electronic and Optical Materials, National Institute for Materials Science（国立材料研究所电子光学材料研究中心）；Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science（国立材料研究所材料纳米构筑研究中心）
通过门定义的1D和0D PN结在双层石墨烯中实现层极化传输，揭示了层极化对带结构和量子振荡的影响。
2026-03-02 cond-mat.mes-hall
Zigzag nanoribbon of gated bilayer hexagonal crystals with spontaneous edge magnetism
单层石墨烯类二维材料的锯齿形纳米带在锯齿形终端处具有自发边缘磁性，其配置控制带隙。本文研究了双层六方晶体锯齿形纳米带的边缘磁性。研究了双层石墨烯和双层硅烯的具体模型。随着门控电压的增加，基态和第一准稳定激发态的总能级、磁结构和能带结构被调谐。在一定的门控电压范围内，上自旋带隙打开，下自旋带隙关闭，系统处于自旋极化金属相。这种双层纳米带的自旋极化导电边带可以应用于栅可调谐自旋电子器件。
2021-10-17 cond-mat.mes-hall
Coulomb screening and collective excitations in a graphene bilayer
我们研究了石墨烯双层膜的库仑屏蔽特性和集体激发。静态屏蔽效应是各向异性的，并且在未掺杂的石墨烯双层中比在单层石墨烯中强得多[1]。动态屏蔽显示了狄拉克气体在低频的性质和费米气体在高频的性质。从狄拉克到费米气体的跃迁也在等离子体光谱中观察到。最后，我们发现掺杂的石墨烯双层中的电子气与含有两个能谷的材料中的费米气体具有非常相似的性质。
2006-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tuning of Bilayer Graphene Heterostructure by Horizontally Incident Circular Polarized Light
理论研究了水平圆偏振光照射下双层石墨烯异质结构的Floquet态。光的面内和面外电场分别周期性地扰动层内和层间跳跃。对于圆偏振光，电场的两个分量具有$π/2$相位差，使得两种类型的跳跃被$π/2$相位差周期性地扰动，这修改了有效的层间跳跃。我们重点研究了反铁磁范德华自旋阀异质结构中的双层石墨烯模型。辐照的幅度可以调节体态的带隙和拓扑性质。预言了自旋极化的量子反常Hall相位，其Chern数为1。照射的入射角可以调节锯齿形纳米带的带隙和边缘态的色散。
2021-05-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-layer Locked Gapless States in Gated Bilayer Graphene
门控双层石墨烯表现出自旋简并的无隙态，其拓扑特征位于堆叠畴壁。这些状态允许沿畴壁的一维电流。我们在此证明，当双层石墨烯包含用磁性缺陷装饰的堆叠畴壁时，这些拓扑保护的电流被自旋极化并锁定在单层中。磁缺陷，我们的模型为π-空位，扰动的拓扑状态，但也提升他们的自旋简并。一个无带隙状态生存这些缺陷的扰动，其自旋极化主要是本地化在一个层。在拓扑状态的自旋极化电流在一个单一的层中流动，这一发现表明，有效地利用这些国家在自旋电子学应用的可能性。
2019-06-18 cond-mat.mes-hall
Collective transport properties of bilayer-quantum-Hall excitonic condensates
量子霍尔体系中的双层电子系统，当层靠近在一起时，总朗道能级填充因子接近于奇数时，具有激子凝聚基态。在本文中，我们讨论了这些国家的微观物理和最近的进展，建立一个理论的异常集体输运效应，发生在单独接触的双层时，冷凝物存在。
2003-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optically induced Lifshitz transition in bilayer graphene
从理论上证明了在强高频电磁场（修整场）作用下双层石墨烯电子能谱的重整化导致了Lifshitz跃迁--费米面在带边附近拓扑结构的突变。这种效应实质上取决于场的极化：线极化的修整场诱导从四端连接的费米面到双端连接的费米面的Lifshitz跃迁，而圆极化场诱导多临界点，在那里四种不同的费米拓扑可能共存。因此，所讨论的现象创建的物理基础，以控制双层石墨烯的电子性质与光。
2017-10-11 cond-mat.mes-hall
Anomalously Robust Valley Polarization and Valley Coherence in Bilayer WS2
本研究在双层WS₂中观测到室温下仍保持的异常鲁棒能谷极化与能谷相干性，揭示了其自旋-层-能谷自由度耦合及能谷量子相干特性，为原子级薄半导体的量子操控提供新方向。
2014-03-25 cond-mat.mes-hall
Tunable Layer Circular Photogalvanic Effect in Twisted Bilayers
提出了准二维手性双层膜中的层圆光电流效应（LCPGE）的一般理论，该理论是指在圆偏振光作用下，出现与偏振相关的面外偶极矩。我们阐明的几何起源的LCPGE作为两种类型的层间坐标移动加权的量子度量张量和Berry曲率，分别。作为一个具体的例子，我们计算了扭曲双层石墨烯中的LCPGE，发现它表现出一个共振峰，其频率可以从可见光调谐到红外线作为扭曲角度的变化。因此，LCPGE提供了一个有前途的途径，对频率敏感，圆偏振光检测，特别是在红外范围。
2019-11-11 cond-mat.mes-hall
Valley separation of photoexcited carriers in bilayer graphene
University of St Andrews（圣安德鲁斯大学）；University of Exeter（埃克塞特大学）
通过考虑三角翘曲引起的低能带结构强各向异性，理论预测无带隙和带隙双层石墨烯中光激发载流子在不同谷间分离，并提出了基于线性偏振光增强谷极化和圆偏振光检测谷极化的光学谷霍尔效应。
2026-05-29 cond-mat.mes-hall
Superconductivity from collective excitations in magic angle twisted bilayer graphene
本文提出一种纯电子机制，通过在单参数有效晶格模型上应用Migdal-Eliashberg框架，证明魔角扭曲双层石墨烯中的集体电子模式可实现非常规超导态，其理论特征与实验相符。
2019-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Valley and Spin Polarized States in Bernal Bilayer Graphene
通过包含三角翘曲项的电子色散模型，研究了Bernal双层石墨烯在密度和位移场变化下的自旋与谷极化态，发现三角翘曲会导致低掺杂下出现多数与少数载流子共存的部分极化态，修正了以往完全极化的结论。
2025-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin and Valley Polarized Multiple Fermi Surfaces of α-RuCl$_3$/Bilayer Graphene Heterostructure
本研究分析了$α$-RuCl$_3$/双层石墨烯异质结构的输运性质，揭示了由自旋选择性能带杂化引起的自旋和谷极化多重空穴型费米口袋，确立了该异质结构作为工程化低能能带结构的杰出平台。
2023-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Continuously Tunable Berry Phase and Valley-Polarized Energy Spectra in Bilayer Graphene Quantum Dots
Berry相位在决定量子系统的许多物理性质中起着重要的作用。然而，量子系统的Berry相变能谱是比较罕见的。在这里，我们报告了一个不寻常的可调谷极化的能量谱连续可调贝里相伯纳尔堆叠的双层石墨烯量子点。在我们的实验中，电子轨道态的Berry相位被垂直的磁场从π到2 π连续地调谐。当Berry相位等于π或2 π时，两个不等价谷中的电子态是能量简并的。通过改变Berry相位为π的非整数倍，在我们的实验中检测到大的和连续可调谐的谷偏振能谱。所观察到的Berry相位诱导的谷分裂，在1 T的磁场下约为10 meV，比自旋的塞曼分裂大约100倍，从而揭示了基于石墨烯的谷电子学。
2021-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quench dynamics of collective modes in fractional quantum Hall bilayers
我们引入不同类型的猝灭来研究双层分数量子霍尔态的非平衡动力学和多重集体模。我们表明，施加一个电场在一层诱导的自旋1自由度，其频率匹配的偶极模式的长波长限制的振荡。另一方面，四极模的长波长极限的振荡，即，自旋为2的引力子以及两个自旋为1的状态的组合可以通过带质量各向异性的突然变化而被激活。我们构造了一个有效场论来描述这些集体模的猝灭动力学。特别是，我们得到的自旋2和自旋1的状态的动力学，并证明其良好的协议与数值。
2020-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic structure and layer-resolved transmission of bilayer graphene nanoribbon in the presence of vertical fields
由于其特殊的手征性质和激发载流子分散性，双层石墨烯的电子性质与传统的二维电子气和单层石墨烯不同。研究了应变对双层石墨烯纳米结构的电子结构、边缘态和零温下电荷输运的影响。我们证明了在垂直磁场作用下，双层石墨烯在偏压下会产生谷极化量子霍尔效应。在该系统中，通过调节面间应变，可以发生从量子谷霍尔到谷极化量子霍尔相的拓扑相变。此外，我们研究了层分辨输运性质，通过计算层极化量，使用递归格林函数技术，并表明所得到的层极化值确认所获得的相位。这些预测可以通过实验来验证，我们的结果表明，在电子和valleytronics设备的外部场的存在下，利用应变双层石墨烯的可能性。
2013-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical tuning of layer-polarized exciton gases in WSe2 bilayers
通过堆叠二维原子晶体形成的范德华异质结构是探索新现象和功能的独特平台。层间激子是范德华异质结构中空间分离的电子-空穴对的束缚态，已被证明具有丰富的谷物理和光电子学应用的潜力，并被提出用于促进高温超流性。在这里，我们展示了高度可调层极化激子的平面外电场在同质双层过渡金属二硫属化物。从负到正的层极性的连续调谐已经实现，这是不可能的异质双层由于存在大的内置界面电场。在激子共振能量中观察到了高达~ 100 meV的大的线性场致红移。斯塔克效应伴随着激子复合寿命的增强超过两个数量级至> 20 ns。长的复合寿命使得在中等连续波光泵浦下可以产生密度高达1.2*10^11 cm^-2的层极化激子气体。我们的结果为在原子级薄半导体中实现简并激子气体铺平了道路。
2017-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley-polarized domain wall magnons in 2D ferromagnetic bilayers
Valleytronics是一个开创性的技术领域，依靠谷自由度来实现新颖的电子功能。基于谷电子学中的电势，对双层石墨烯中局限于畴壁的拓扑谷极化电子进行了广泛的研究。在这里，我们研究磁振版本的畴壁激发在二维蜂窝铁磁双层膜（FBL）共线秩序。特别是，我们探讨的影响Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（ESTA）和静电掺杂（ED）的存在和特性的一维磁振子局限于层堆叠畴壁FBL。研究发现，电畴和电畴的共存丰富了FBL中的拓扑结构，但相应的畴壁磁振子并没有明确的谷指数。另一方面，我们表明，层堆叠畴壁在DMI自由FBL构成一维通道的弹道输运的拓扑谷极化磁振子。我们的理论结果为基于原子级薄拓扑磁性材料的磁振子谷电子器件的发展带来了希望。
2020-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Optical response and nonlinear Hall response of twisted bilayer graphene in the insulating state
在本工作中，我们计算了扭曲双层石墨烯（TBG）在绝缘态下的光学响应和非线性霍尔响应。考虑了不同的绝缘态，包括自旋谷极化（SPVP）态、自旋极化量子霍尔（SPQH）态、自旋极化谷霍尔（SPVH）态和自旋极化Kramers-intervalley coherence（SPKIVC）态.我们计算了这四个态的光学电导率（$σ_{xx}$），发现自旋谷极化态呈现出与其他三个态不同的双峰特征。为了区分其他三种状态，我们计算了与Berry曲率偶极成正比的非线性Hall响应，发现Berry曲率偶极的化学势依赖性可以区分这三种状态。我们的结果可以在光谱和输运实验中得到验证，并可能有助于确定TBG中绝缘态的性质。
2023-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb-driven broken-symmetry states in doubly gated suspended bilayer graphene
石墨烯及其双层对应物的非相互作用能谱由由于固有的自旋、谷和层对称性而导致的多重简并组成。预计载流子之间的相互作用会自发地打破这些对称性，导致带隙有序态。在量子霍尔制度中，这些状态被预测为铁磁性的性质，从而系统成为自旋极化，层极化或两者兼而有之。在双层石墨烯中，由于其抛物线色散，已经预期在零磁场下相互作用诱导的对称性破缺。在这项工作中，底层的各种对称性破缺状态的顺序进行了研究，在双层石墨烯是悬浮在顶部和底部的栅电极之间。通过可控地打破自旋和亚晶格对称性，我们能够推导出各种量子霍尔铁磁态的序参量。在小的载流子密度，我们确定了第一次三个不同的对称性破缺状态，其中之一是一致的自发破缺的时间反转对称性或自发破缺的旋转对称性。
2010-10-05 cond-mat.mes-hall
Theory of polarization-dependent phonon pumping in ferromagnetic/non-magnetic bilayers
本研究建立铁磁/非磁双层结构中磁振子-声子耦合诱导偏振选择声子泵浦的理论模型，揭示磁轴与晶轴不对齐引发声子双折射、磁振子-声子杂化赋予声子磁场依赖特性，且偏振转移可由外磁场调控，定量复现了实验结果。
2025-03-28 cond-mat.mes-hall
Lattice Collective Modes from a Continuum Model of Magic-Angle Twisted Bilayer Graphene
我们发现魔角扭曲双层石墨烯的绝缘态支持一系列集体模式，对应于三角形晶格位置上的局部粒子-空穴激发。我们的理论是基于魔角平坦带的连续模型。当系统在莫尔带填充$ν=-3$处绝缘时，我们的计算表明，基态支持7个低能模式，这些模式位于整个莫尔布里渊区的电荷间隙下方，其中一个强烈耦合到THz光子。低能量集体模式忠实地描述了一个模型与本地$SU(8)$度的自由，在每个莫尔单位细胞，我们确定为直接产品的自旋，谷，和一个轨道赝自旋。除了自旋和谷波模式，集体模式光谱包括一个低能量的内味激子模式与平坦的价带和导带轨道之间的过渡。
2021-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
From spin-polarized interfaces to giant magnetoresistance in organic spin valves
从第一性原理出发，计算了自旋极化电子在分子双层自旋阀中的输运，建立了金属-分子界面的磁电阻效应与自旋相关相互作用之间的联系.铁的磁电阻|双层-C70| Fe自旋阀在线性响应区达到70%的高值，但它作为外加偏压的函数急剧下降。电流极化在线性响应中具有80%的值，并且也作为偏置的函数而减小。这两种趋势都可以用显著的自旋相关Fe来模拟。|C70界面态接近费米能级，展现了自旋界面科学控制和优化自旋电流的潜力。
2014-02-26 cond-mat.mes-hall
Clausius-Clapeyron Relations For First Order Phase Transitions In Bilayer Quantum Hall Systems
垂直磁场中的二维电子气双层系统表现出丰富的现象。在总填充因子$ν_{tot} = 1$下，随着层间距的增加，双层系统从层间相干激子凝聚态转变为非相干相，最有可能的是两种解耦的复合费米子费米液体。关于这两个阶段之间过渡的性质，仍然存在许多问题。最近的实验表明，自旋在这种转变中起着重要的作用。假设自旋极化的层间相干量子Hall态和自旋部分极化的复合费米液态之间存在直接的一级跃迁，计算了相边界$(d/l)_c$随平行磁场、NMR/热脉冲、温度和密度不平衡的变化，并与实验结果进行了比较.理论和各种实验之间发现非常好的协议。
2010-05-17 cond-mat.mes-hall
Magnetization reversal in exchange-spring bilayer system under circularly polarized microwave field
在体双层交换耦合体系中研究了微波辅助磁化反转。利用Landau-Lifshitz方程研究了垂直交换弹簧介质中的非线性磁化反转动力学。在系统无限厚的极限下，传播场导致系统的反转。数值研究了扩展系统中开关场的减小和磁化分布。分析研究的动力学的可能性进行了讨论，并提出了一个近似的两个P-模式耦合的相互作用场。通过与数值计算结果的比较，验证了用于相互作用场的计算方法的有效性。这种方法被证明是等价于两个交换耦合macrospins。
2015-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological superconductivity, ferromagnetism, and valley-polarized phases in moire systems: Renormalization group analysis for twisted double bilayer graphene
最近的实验已经在扭曲双层石墨烯中观察到可能的自旋和谷极化绝缘体和自旋三重态超导性，扭曲双层石墨烯是由一对Bernal堆叠的双层石墨烯组成的莫尔结构。除了连续可调的带宽控制施加的位移场和扭曲角，这些莫尔带也具有范霍夫奇点附近的费米面和场依赖嵌套这是远远不够完美的。本文采用微扰重整化群分析方法，无偏地研究了在有限弱排斥相互作用下，扭曲双层石墨烯及其相关系统中所有可能的不稳定性之间的竞争.我们的关键发现是，有几个竞争的磁，谷，电荷和超导不稳定性所产生的相互作用在扭曲的双层石墨烯，这可以通过控制位移场和扭转角进行调谐。特别是，我们表明，自旋或谷极化均匀不稳定性一般占主导地位的温和的相互作用小于带宽，而$p$波自旋三重态拓扑超导性和奇异自旋单重调制配对状态成为重要的相互作用减少。实现我们的研究结果在一般的莫尔系统与类似的范霍夫费米学应该开辟了新的机会，操纵拓扑超导性和自旋或谷极化状态在高度可调的平台。
2020-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Flat and Topological Floquet Minibands from Patterned Light in Untwisted Bilayer Graphene
Quaid-i-Azam University（奎德·阿扎姆大学）；Interdisciplinary Research Center (IRC) for Advanced Quantum Computing , KFUPM（先进量子计算跨学科研究中心）
研究提出用光印刻超晶格的替代方法，在未扭转双层石墨烯中产生平带与拓扑弗洛凯微带，该超晶格周期易调控，为构建相关相提供灵活平台。
2026-08-25 cond-mat.mes-hall
Faraday rotations, ellipticity and circular dichroism in the magneto-optical spectrum of moiré superlattices
研究了扭曲双层石墨烯、AB-AB和AB-BA堆叠的扭曲双层石墨烯以及单层石墨烯和AB堆叠的双层石墨烯在六方氮化硼上的磁光电导率。随着磁场的增加，吸收谱呈现出自相似的递归模式，反映了能谱的分形性质。虽然扭曲的双层石墨烯仅显示出弱的圆二色性，但由于六方氮化硼层的强反转对称性破缺性质，单层石墨烯和六方氮化硼上的AB堆叠的双层石墨烯显示出特别强的圆二色性。由于左右圆偏振光与这些结构的相互作用不同，平面偏振入射光在透射时经历法拉第旋转并获得椭圆率。各个角度的大小大约为一度。
2021-02-19 cond-mat.mes-hall
Effective Floquet Hamiltonians for periodically-driven twisted bilayer graphene
在弱驱动、高频驱动之外的两种不同的驱动方式下，我们推导出了圆偏振光驱动的扭曲双层石墨烯的有效Floquet哈密顿量。首先，我们考虑一个驱动协议相关的实验频率小于带宽和弱振幅，并推导出一个有效的哈密顿量，通过对称性分析，提供了分析洞察丰富的驱动效果。我们发现，在低频率的圆偏振光可以选择性地降低AA型层间跳跃的强度，而保持AB型不受影响。然后，我们考虑中频和中等强度的驱动机制。我们提供了一个紧凑的和准确的有效的哈密顿量，我们与Van Vleck展开相比，并证明它提供了一个显着改善的精确quasienergy表示。最后讨论了驱动对Floquet平带对称性、费米速度和带隙的影响。
2020-06-04 cond-mat.mes-hall
Collective resonances near zero energy induced by a point defect in bilayer graphene
本征缺陷引起的散射过程中的介观系统的输运性质。我们用解析和数值方法研究了带有点缺陷的Bernal堆叠双层石墨烯的局域态密度。在Bernal堆积结构中，有两种类型的晶格位置。一个对应于连接的位点，其中来自每个层的碳原子彼此堆叠，另一个对应于断开的位点。从我们的理论研究中，出现了一个图片中，显着的零能量峰值的局域态密度不归因于零能量杂质态相关的两种不同类型的缺陷，而是一个集体现象的低能共振态的缺陷。为了证实这一描述，我们数值计算表明，在小系统尺寸$N$，其中$N$是单位晶胞的数量，附近的缺陷尺度为$1/\ln N$的准本地化零能态和$1/N$的离域零能态的零能峰。当系统尺寸接近热力学极限时，前者的零能峰在低能时变为幂律奇点$1/|E|$，而后者则展宽为洛伦兹形状。一个引人注目的点是，这两种类型的零能量峰衰减为$1/r^2$远离缺陷，表现出准局域化的字符。在此基础上，我们提出了一个计算低能实空间局域态密度的一般公式。我们的研究揭示了这个基本的缺陷问题。
2018-07-03 cond-mat.mes-hall
Modulating dichroism and optical conductivity in bilayer graphene under intense electromagnetic field irradiation
本研究基于 Floquet-Bloch 定理与四能带模型，揭示了强垂直激光场下双层石墨烯能带结构改变对光电导的调制作用，阐明了线偏振与圆偏振场分别诱导线二色性与圆二色性，并实现谷选择性泵浦的机制。
2024-03-26 cond-mat.mes-hall
Electronic compressibility of layer polarized bilayer graphene
我们报告的双栅双层石墨烯的电容研究。测量的电容允许我们探测电子压缩性作为载流子密度、温度和施加的垂直电位移D的函数。随着D的增加而引起带隙，在电荷中性处的可压缩性最小值变得更深，但仍然有限，这表明在能隙内存在局域态。随温度变化的电容测量表明，压缩性是敏感的本征带隙。对于大的位移，一个额外的峰值出现在作为密度的函数的压缩性，对应于1维范霍夫奇点（vHs）的存在下，在带边所产生的四次双层石墨烯能带结构。对于D > 0，仅观察到电子的附加峰，而D < 0，仅观察到空穴的峰。这种不对称性可以用有限的层间分离来理解，并且可以用作层极化的直接探针。
2012-02-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Landau Quantization in Graphene Monolayer, Bernal Bilayer, and Bernal Trilayer on Graphite Surface
用扫描隧道显微镜和光谱学研究了从石墨表面退耦的电子性质。我们发现，它是可能的，以识别去耦石墨烯单层，Bernal双层，和Bernal三层在石墨表面根据其隧道谱在高磁场。退耦单层和双层分别表现出无质量和有质量狄拉克费米子的朗道量子化。衬底产生一个相当大的带隙，~35 meV，在Bernal双层，因此，在电荷中性点的八倍简并朗道能级分裂成两个谷极化的四重态极化的每一层上。在退耦的Bernal三层中，我们发现有质量和无质量的Dirac费米子共存，其低能能带结构可以很好地用最近邻层内和层间跳跃参数来描述.在三层中观察到无质量狄拉克费米子的费米速度和有质量狄拉克费米子的有效质量之间的强相关性。我们的结果表明，石墨表面提供了一个天然的理想平台，探测石墨烯层的电子光谱。
2015-01-07 cond-mat.mes-hall
Complete Spin and Valley Polarization by Total External Reflection from Potential Barriers in Bilayer Graphene and Monolayer Transition Metal Dichalcogenides
结果表明，双层石墨烯（BLG）和单层过渡金属二硫属化物（TMD）中的势垒可以将谷非极化入射电流分裂为具有相反谷极化的反射和透射电流。谷不对称传输不可避免地发生，因为低对称性的总哈密顿量，当发生全外反射的传输是100%的谷极化的BLG和100%的自旋和谷极化的TMD，除了指数小的修正。通过调节电位，可以获得100%的极化，而不管势垒的晶体取向如何。谷偏振器可以通过将准直的载流子束布置成在全外反射的角度范围内入射到阻挡件上来实现。相对转动为$\pmπ/3$的势垒的透射系数与对称性有关。这允许使用两个势垒来证明电流是谷极化的。一个软壁势被用来模拟的障碍和方法来找到传输系数的解释。在单层TMD的情况下，使用4带k.p哈密顿量，并通过拟合从头算能带结构获得k.p参数。
2021-09-10 cond-mat.mes-hall
Bilayer graphene in strong ultrafast laser fields
理论研究了飞秒线偏振光脉冲与AB型双层石墨烯的相互作用。脉冲将电子从价带激发到导带中，导致有限的导带群。电子的这种重新分布导致电流的产生，该电流可以通过脉冲的入射角来操纵。对于垂直入射，沿横向于光脉冲的偏振方向的电流为零。然而，层间对称性被有限的入射角破坏，这导致在垂直于脉冲的极化的$x$ - $z$平面的方向上感应电流。我们表明，这样的电流的大小和方向，以及沿着这个方向的电荷转移可以通过调整激光脉冲的入射角来操纵。此外，如果脉冲沿$y$方向极化，则系统的对称性禁止横向电流的产生。
2020-04-24 cond-mat.mes-hall
Pump-induced terahertz anisotropy in bilayer graphene
我们研究了强线偏振面内太赫兹场作用下掺杂双层石墨烯的带内非线性动力学。我们在低温（12 K）下对掺杂双层石墨烯进行了3.4 THz场的简并泵浦-探测实验，发现当泵浦光与探测光共偏振时，差分泵浦-探测信号几乎是交叉偏振情况下的两倍。我们表明，这种泵引起的各向异性的起源是在探测方向上的平均电子有效质量的差异时，由泵平行或垂直于探测极化的方向在k空间中的载流子被移位。我们使用一个简单的半经典模型和玻尔兹曼方程模拟的电子动力学与唯象散射的系统模型，并找到良好的定性与实验结果一致。
2022-01-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantum Hall Effect, Screening and Layer-Polarized Insulating States in Twisted Bilayer Graphene
我们研究了双栅扭曲双层石墨烯中的电子输运。尽管层之间的亚纳米接近，我们确定独立的贡献，从石墨烯朗道能级光谱的每一层的磁阻。我们证明，每一层的填充因子可以独立地控制通过双栅极，我们用它来诱导层之间的朗道能级交叉。通过分析朗道能级交叉的栅极依赖性，我们表征了有限的层间屏蔽，并提取原子间隔层之间的电容。在零填充因子下，我们观察到依赖于磁场和位移场的绝缘态，这表明存在层间耦合的反向传播边缘态。
2011-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nuclear Magnetometry Study of Spin Dynamics in Bilayer Quantum Hall Systems
我们对双层总填充因子为$ν_{\rm{tot}} = 2$的量子霍尔铁磁体进行了核磁研究。我们发现，在与倾斜反铁磁相作用一秒钟后，不仅核弛豫迅速，而且核自旋极化分布也发生突变。我们讨论了由集体自旋相互作用的电子引发的核自旋系综合作现象的可能性。
2014-10-21 cond-mat.mes-hall
