Atomistic simulations of the sliding friction of graphene flakes
使用紧束缚原子模拟，我们模拟了最近的原子力显微镜实验探测石墨烯片对石墨表面的滑动。与以前的理论模型相比，其中薄片被假定为几何上完美和刚性的，而基板是由静态周期电位表示，我们的全原子模型包括量子力学与化学键断裂和键形成，以及薄片的灵活性。这些现实的功能，特别是包括在确定的静摩擦，定性与实验观察的薄片旋转的关键作用。
2009-04-22 cond-mat.mes-hall
Pseudo-magnetic field distribution and pseudo-Landau levels in suspended graphene flakes
结合紧束缚近似和线性弹性理论的平面膜，我们研究拉伸的石墨烯薄片假设两个相对的边缘的样品被夹持的接触。我们表明，取决于薄片的纵横比和它的取向，间隙状态可能会形成在膜中的接触附近。预接触区域中的该间隙对于薄片的扶手椅取向和大约1的宽长比应该是最大的。
2012-07-07 cond-mat.mes-hall
Localisation and finite-size effects in graphene flakes
我们表明，在无序的石墨烯，现场电位，诱导谷间散射的电子状态，是本地化的所有能量在无序小至1/6的带宽度的干净的石墨烯。我们澄清，为了使这种安德森型局部化得以体现，需要尺寸约为200 x 200 nm^2或更大的石墨烯薄片。对于较小的样品，由于电子波函数的范围令人惊讶的大，一个政权显然扩展（甚至临界）的状态被确定。我们的研究结果补充了宏观大样品的早期研究，并可以解释有限尺寸石墨烯片的结果的分歧。
2013-08-27 cond-mat.mes-hall
Superlubric to stick-slip sliding of incommensurate graphene flakes on graphite
我们计算了完全移动的石墨烯片在石墨上滑动的摩擦力。对于inadherately堆叠的薄片，我们发现一个突然的和可逆的增加摩擦负荷，与实验观察。从光滑滑动到粘滑的转变以及相应的摩擦增加既不是由于旋转到相称接触也不是由于位错，而是由于边缘原子的垂直扭曲引起的钉扎，当它们被氢饱和时。这种行为应适用于所有具有强面内粘结的层状材料。
2015-03-13 cond-mat.mes-hall
Interlayer Coupling and Strain Localization in Small-Twist-Angle Graphene Flakes
扭曲双层石墨烯（TBG）具有广泛的物理性质，如超导性、铁磁性和超润滑性。根据扭曲角，周期性莫尔超晶格在扭曲的双层石墨烯中形成，具有不均匀的层间耦合和晶格变形。对于小的扭转角（通常<2°），每个莫尔超晶胞包含大量的原子（> 10，000），这使得第一原理和原子建模的计算成本很高。在这项工作中，基于连续介质模型的有限元方法被用来模拟非均匀层间和层内扭曲的石墨烯片在刚性石墨烯衬底的变形。石墨烯层之间的范德华相互作用由周期性势能函数描述，而石墨烯薄片被视为具有有效弹性性质的连续膜。我们的模拟结果表明，结构弛豫和诱导的应变本地化是最显着的在一个相对较大的石墨烯片在小的扭转角，其中的应变分布是高度本地化的剪切应变孤子沿相邻域之间的边界相称的AB堆叠。此外，还发现在特定的扭转角下，存在许多亚稳态平衡构型，这取决于薄片的尺寸。因此，扭曲双层石墨烯的非线性力学对于理解莫尔超晶格中的应变分布以及应变对其他物理性质的影响至关重要。
2022-06-06 cond-mat.mes-hall
Edge states versus diffusion in disordered graphene flakes
通过数值计算反参与比（$IPR$）及其标度，得到了石墨烯片的分形维数$D_{2}$，研究了短程无序石墨烯片中波函数的局域化性质.我们表明，存在于狄拉克点的弹道石墨烯（无障碍）与锯齿形边缘生存的边缘状态中存在的弱障碍与波函数本地化的边界处的薄片。我们认为，有一个强大的相互作用之间的基础相消干涉机制的蜂窝晶格的石墨烯导致边缘状态和扩散干扰机制引入的短程无序。这种相互作用导致高度异常的行为，随着无序的增加，波函数逐渐变得不那么局部化，由平均$\langle IPR\rangle$的减少和$D_{2}$的增加指示。我们验证，这种异常行为是不存在的扶手椅边缘不提供边缘状态的石墨烯薄片。
2014-02-20 cond-mat.mes-hall
Transport spectroscopy of disordered graphene quantum dots etched into a single graphene flake
我们对用Ar/O2等离子体蚀刻成单个石墨烯片的尺寸为45、60和80 nm的量子点进行了输运测量，从而可以进行尺寸比较，避免不同石墨烯片的影响。的运输间隙和附加能量随着点的尺寸减小而增加，正如预期的那样，并显示出很强的相关性，这表明两者的相同的物理起源，即在存在小的限制间隙的情况下的无序诱导的本地化。栅极电容测量表明，点电荷位于窄器件区域的预期。一个占主导地位的作用的障碍进一步证实了栅极的依赖性和磁场的行为，只允许近似识别的电子-空穴交叉和自旋填充序列。最后，我们在误差条内提取与g=2一致的g因子。
2013-07-30 cond-mat.mes-hall
Automated Tabletop Exfoliation and Identification of Monolayer Graphene Flakes
本文研制低成本桌面自动化设备eXfoliator，结合自动测绘与计算机视觉识别，稳定产出大面积高质量单层石墨烯薄片，降低手工剥离门槛并为参数优化奠定基础。
2024-12-30 cond-mat.mes-hall
Electronic structure of graphene hexagonal flake subjected to triaxial stress
利用分子动力学模拟和紧束缚计算研究了具有扶手椅形和锯齿形边缘的三轴应变六方石墨烯片的电子性质。我们发现：i）应变石墨烯薄片中的伪磁场在锯齿形终止的薄片的中心和边缘都不均匀，ii）伪磁场在扶手椅形终止的薄片的中心几乎为零，但在边缘附近急剧增加，iii）对于低于15 $%$的应变，伪磁场随应变线性增加，同时非线性地增长超过该阈值，（iv）Z字形六边形中心的局域态密度表现出伪朗道能级，在第0个伪朗道能级中具有破缺的亚晶格对称性，此外，由于应变诱导的标量势，狄拉克锥中存在位移。这项研究提供了一个现实的非均匀应变石墨烯的电子性质的模型，其中原子位置的弛豫被正确地包括在一起的应变引起的修改的跳跃项到下一个最近的邻居。
2014-04-19 cond-mat.mes-hall
Spintronics with magnetic nanomolecules and graphene flakes
我们展示了如何有效地调节纳米物体的磁化。考虑了几种类型的纳米系统：磁性纳米分子，磁性纳米团簇，极化纳米分子和磁性石墨烯。这些纳米物体和由它们组成的结构具有许多共同的特性，主要区别在于粒子相互作用的类型。控制自旋动力学的可能性对于自旋电子学来说很重要。
2016-02-22 cond-mat.mes-hall
First-principles study of graphene edge properties and flake shapes
利用密度泛函理论，通过计算石墨烯纳米带的边缘能和边缘应力与边缘取向的关系，确定了石墨烯片的平衡形状。边缘能量是边缘取向角的近似线性函数，从扶手椅取向到锯齿取向逐渐增加。锯齿形边缘的重建将其能量降低到小于扶手椅边缘的能量。所有边缘取向的边缘应力都是压缩的，然而，锯齿形边缘的重建将该边缘应力减小到接近零。氢吸附有利于所有边缘取向;显著降低所有边缘能量和所有边缘应力。它还消除了锯齿形边缘的重建。使用新的边缘能量数据，我们确定了石墨烯片（具有未重构边缘）的平衡形状为六边形，在存在和不存在氢的情况下具有直扶手椅边缘。然而，锯齿形边缘重构产生具有六重对称性但具有圆形边缘的石墨烯薄片。这种形状主要是由近锯齿形边缘。在不存在氢的情况下，对于所有边缘取向，压缩边缘应力将导致边缘屈曲（石墨烯片的平面外）。将石墨烯薄片暴露于氢气显著降低了屈曲幅度。
2011-08-05 cond-mat.mes-hall
Visibility of graphene flakes on a dielectric substrate
我们模型的光学可见性的单层和双层石墨烯沉积在硅/氧化硅衬底上或热退火的碳化硅表面上。我们考虑反射和透射设置，并发现可见性是最强的反射达到最佳条件时，裸基板透射光共振。在光学频率范围内，双层的可见度大约是单层的两倍，从而使两种类型的石墨烯彼此可区分。
2008-02-25 cond-mat.mes-hall
Protected pseudohelical edge states in proximity graphene ribbons and flakes
我们研究的拓扑性质的模型，描述石墨烯在现实的基板上诱导邻近自旋轨道耦合在石墨烯。一个$\mathbb{Z}_2$相图计算的参数空间（通常不同）的内在的自旋轨道耦合的两个石墨烯亚晶格，在Rashba耦合的存在下。最吸引人的情况是，交错的内在自旋轨道耦合，尽管是拓扑平凡的，$\mathbb{Z}_2 = 0$，没有表现出边缘状态的保护，防止时间反转散射的锯齿形带一样宽的微米。我们称这些状态为伪螺旋，因为它们的螺旋度锁定在子晶格上。赝螺旋模的自旋特征和鲁棒性在有限薄片上表现得最好，这表明边缘态具有零$g$因子，在薄片的横截面中携带有限的自旋电流，并且在扶手椅边缘处表现出自旋翻转无反射隧穿。
2017-07-07 cond-mat.mes-hall
Interlayer repulsion and decoupling effects in stacked turbostratic graphene flakes
我们利用量子化学方法研究了石墨烯片层的电子性质。我们发现，双层系统的行为是由层之间产生的排斥相互作用的强度，作为其$π$轨道的正交性的结果。在AA堆叠层中实验观察到的去耦效应是排斥作用主导轨道相互作用的结果，并且观察到的2 $^{\circ}-5^{\circ}$的层错取向是系统试图抑制该排斥作用并稳定自身。对于取向错误的石墨烯，在莫尔图案中的重叠晶格的区域中，层之间的排斥引起以凸起形式的晶格畸变，或者在刚性系统中局部层间解耦。
2011-05-24 cond-mat.mes-hall
Electronic states in a graphene flake strained by a Gaussian bump
石墨烯中应变的影响通常由伪磁矢量势来模拟，然而，伪磁矢量势是在小应变的极限下导出的。在实际情况下，考虑到石墨烯的非常高的应变容限（其可以高达25%），预期偏差。在这里，我们调查的伪磁场产生的高斯凸点，我们表明，它表现出显着的差异与数值紧束缚的结果。此外，我们还计算了具有扶手椅形边缘的六边形薄片的应变区的电子态。我们发现高斯凸块内部波函数的六重对称性与石墨烯基本方向上的应变效应直接相关：锯齿形和扶手椅形。低能电子被强烈地限制在扶手椅方向上，并且局限于单个子晶格的碳原子上。
2013-07-19 cond-mat.mes-hall
Spintronic Properties of Zigzag-Edged Triangular Graphene Flakes
利用第一性原理计算研究了锯齿形三角形石墨烯薄片的量子输运性质。三角形石墨烯薄片具有大的磁矩，其随着终止其边缘原子的氢原子的数量而变化，并且随着其尺寸而缩放。当与金属电极接触时，这些薄片的电子传输和电流-电压特性显示出自旋阀和显著的整流特性。然而，偏置电压下从铁磁到反铁磁状态的转变可以终止特定薄片的自旋极化效应。石墨烯薄片的几何形状和尺寸相关的输运性质对于自旋电子纳米器件应用可能是至关重要的。
2010-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport through graphene-like flakes with intrinsic spin orbit interactions
它最近被证明[J。Lado等人，物理修订信函113，027203（2014）]，石墨烯类纳米带中的边缘磁矩受到固有自旋-轨道相互作用的强烈影响。由于这种相互作用，各向异性发生，这使得磁矩的平面内布置在能量上比对应于平面外配置的布置更有利。在本文中，我们提出的边缘磁性问题，以及微分电导和散粒噪声Fano因子的问题，在有限尺寸的薄片内的库仑阻塞（CB）运输制度。我们的研究结果阐明了以下问题：（i）修改的CB金刚石的外观面内磁矩，（ii）修改的CB金刚石的内在自旋轨道相互作用。
2015-07-27 cond-mat.mes-hall
Confined states in quantum dots defined within finite flakes of bilayer graphene: Coupling to the edge, ionization threshold, and valley degeneracy
我们使用紧束缚方法研究了双层石墨烯有限薄片内由外电势定义的量子点。我们发现，在含有锯齿形边缘的大薄片的极限中，点局域能级出现在由扩展态形成的能量连续区中。因此，不存在包含在点内的载流子的电离阈值。对于具有锯齿形边界的较小薄片，点局部能级与薄片外部的能级交错出现，因此在充电实验中，电子将交替地添加到点区域及其邻近区域。我们证明，与扶手椅边界的薄片，唯一的点局域化状态的能量窗口被打开。然后，在外部态开始被占据之前，可以向点添加一些电子。我们还讨论了在谷简并提升的背景下，点局域态与边缘态的耦合。此外，我们还从紧束缚解中提取了光滑的包络波函数，并讨论了它们的空间对称性。点局部能级与重建锯齿形边缘和原子空位内存在的层的耦合也被认为是。
2013-10-16 cond-mat.mes-hall
Low friction and rotational dynamics of crystalline flakes in solid lubrication
固体在无公度接触时表现出低摩擦、“超润滑”和滑动。对于石墨表面上的石墨烯薄片，超润滑滑动仅仅是暂时的，这是由于薄片从与基底不相称的接触旋转到与基底相称的接触。我们研究这种旋转通道的摩擦在一个原型几何的细观和宏观固体润滑。通过分子动力学模拟和理论论证，我们发现由移动、旋转石墨烯薄片润滑的两个表面在被随机取向的钉扎石墨烯片覆盖时也表现出与理想的不相称接触一样的稳定的超润滑滑动。对于公度表面，我们发现了一个低摩擦状态在低温下，无公度状态不会被破坏的热涨落。
2011-08-11 cond-mat.mes-hall
Supercurrent reversal in Josephson junctions based on bilayer graphene flakes
研究了超导电极沉积的单层石墨烯片与双层石墨烯片接触时的约瑟夫森效应。发现当电极附着在双层膜的不同层上时，当双层膜区域未掺杂且没有垂直偏压时，约瑟夫森电流处于$π$状态。向结施加掺杂或偏压揭示了$π-0$转变，其可以通过改变温度和结长度来控制。这里的超导反转与铁磁约瑟夫森结非常不同，在铁磁约瑟夫森结中，自旋自由度起着关键作用。我们认为，散射过程伴随着层和亚晶格折射率的变化引起的散射相，其效果随掺杂和偏压。这种散射相负责$π-0$跃迁。另一方面，如果两个电极耦合到薄片的同一层或薄片具有AA堆叠而不是公共AB堆叠，则由于层或子晶格指数没有改变，所以结将总是处于$0$状态。
2015-03-19 cond-mat.mes-hall
Theoretical studies of spin-dependent electronic transport in ferromagnetically contacted graphene flakes
基于紧束缚模型和递归格林函数技术，研究了微小石墨烯片（片）中自旋相关的弹道输运。主要的兴趣集中在：电导率，巨磁电阻（GMR）和散粒噪声。结果表明，当石墨烯片夹在两个铁磁电极之间时，所得的GMR系数可能是相当显着的。这种说法适用于锯齿形和扶手椅手性，以及不同的纵横比（宽度/长度）。值得注意的是，在绝对值上，扶手椅边缘石墨烯薄片的GMR系统地大于对应于扶手椅边缘石墨烯薄片的GMR。这一发现是由于不同程度的导电通道混合的两个手性的问题。它还表明，对于大的纵横比薄片，三维端部接触的引线，非常像侵入性接触，导致电导率和Fano因子的非通用行为。
2009-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrochemical behaviour of monolayer and bilayer graphene
剥离的单层和多层石墨烯片的电化学性能的研究结果。将石墨烯薄片沉积在硅/氧化硅晶片上，以通过光学显微镜和拉曼光谱进行快速准确的表征。导电银漆和银线用于制造接触;环氧树脂用作掩蔽涂层以暴露稳定的、明确限定的石墨烯区域。多层和单层石墨烯微电极在铁氰化钾的伏安测量过程中表现出准可逆行为。然而，估计单层石墨烯薄片的标准非均相电荷转移速率常数k°更高。
2011-10-07 cond-mat.mes-hall
Thermal rectification in asymmetric U-shaped graphene flakes
本文采用非平衡分子动力学模拟研究了非对称U型石墨烯片的热整流现象。石墨烯片由一个梁和两个臂组成。结果表明，热通量优先从宽臂流向窄臂，具有较强的整流效应。研究了整流比与热流密度、梁长、梁宽、两臂长、臂宽的关系。结果表明，一种可能的途径来管理散热的U形石墨烯基纳米电子器件。
2011-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nano-indentation of circular graphene flakes
利用分子动力学模拟研究了圆形石墨烯薄片的纳米压痕。我们表明，基于非线性Föpple-Hencky方程的连续弹性理论适用于圆形悬浮石墨烯片。模拟结果与非线性弹性理论计算结果吻合较好。我们发现力-位移曲线与最近的实验测量结果吻合良好，并得出结论，它们是温度无关的。此外，我们发现这样一个系统的振动频率和监测，它表现为一个正弦的方式在小的圆形石墨烯尺寸。
2009-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal conductivity of graphene flakes: Comparison with bulk graphite
在Klemens近似的框架下，提出了一个简单的石墨烯晶格热导率模型。通过对第一性原理得到的声子模进行平均，分别引入了纵、横声子支的Gruneisen参数。计算结果表明，石墨烯的Umklapp极限热导率随着石墨烯片线性尺寸的增大而增大，当石墨烯片尺寸为几微米量级时，其热导率可超过块状石墨的基面热导率。所得结果与实验数据一致，反映了石墨烯中声子输运的二维性质。
2009-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic transport through bilayer graphene flakes
我们研究了双层石墨烯片与两个单层纳米带接触时的电子输运性质。这种有限尺寸的双层薄片可以通过重叠两个半无限带或通过将单层薄片沉积到无限纳米颗粒上来构建。这两种结构具有互补的性质，我们用紧束缚方法和连续介质Dirac模型对它们进行了研究和分析。我们已经发现，对于某些能量范围和几何形状，这些系统的电导显着振荡之间的零和电导的最大值，允许机电开关的设计。我们对双层薄片中电子传输的理解可能提供一种测量双层石墨烯中层间跳跃的方法。
2010-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong nonlinear optical response of graphene flakes measured by four-wave mixing
我们提出了第一个实验研究的非线性光学性质的石墨烯薄片。我们发现，在近红外频率的石墨烯单层表现出非常高的三阶光学非线性，这是几乎独立于入射光的波长。非线性光学响应可用于成像目的，石墨烯的图像对比度比使用线性显微镜获得的图像对比度高几个数量级。
2009-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin and charge caloritronics in bilayer graphene flakes with magnetic contacts
我们研究的自旋和热电流的耦合作为一种手段，以提高纳米级石墨烯器件的热电效率。我们考虑由重叠的石墨烯纳米带与铁磁接触在不同的磁性配置的纳米结构。结果表明，当磁引线处于反平行结构时，由于输运带隙的增大，电荷塞贝克效应大大增强。然而，为了优化电荷优值系数ZT，最好选择引线中磁化的平行对准，因为在该磁性配置中电子-空穴对称性被破坏。我们还得到了自旋相关的Seebeck系数和自旋优值。事实上，在300 K以上的宽温度范围内，自旋ZT可以使其值相对于电荷ZT加倍。这些发现表明石墨烯纳米系统作为采用自旋电流的能量收集装置的潜在价值。
2017-09-20 cond-mat.mes-hall
Simple approach for detection and estimation of photoactivity of silver particles on graphene oxide in aqueous-organic dispersion
在其上沉积有Ag颗粒的氧化石墨烯薄片的水性-有机（含有二甲基甲酰胺）分散体中，在可见光范围内的光的作用下，显然第一次观察到沉积物浮选的效果，随后分散体稳定化，这在不存在Ag颗粒的情况下不会发生。这种激光诱导的沉积物GO薄片的移动的主要原因可以用小气泡的出现来解释。这种方法的进一步发展似乎能够估计具有不同活化颗粒的石墨烯薄片的光活性。
2013-07-03 cond-mat.mes-hall
Thermal conductivity of mass-graded graphene flakes
本文采用非平衡分子动力学模拟研究了质量梯度石墨烯片的热传导。研究发现，质量梯度石墨烯片在热传导过程中没有表现出热整流效应。研究了导热系数与热流密度和质量梯度的关系，证实了结果的普遍性，并讨论了导致热整流效应消失的机理。
2011-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
A micro-magneto-Raman scattering study of graphene on a bulk graphite substrate
我们报告的磁拉曼散射研究石墨烯片位于块状石墨基板的表面上。通过空间映射的拉曼散射响应的块状石墨的表面与所施加的磁场，我们查明具体的位置，显示电子激发光谱的石墨烯。我们提出了这些特定位置的特征拉曼散射签名。我们表明，这种薄片可以与另一个薄片叠加，仍然表现出石墨烯样的激发光谱。两种不同的激发激光能量（514.5和720 nm）被用来研究电子拉曼散射信号的激发波长依赖性。
2014-08-07 cond-mat.mes-hall
Conductance of graphene flakes contacted at their corners
研究了由石墨烯薄片与附着在薄片角落处的纳米厚电极形成的结的线性电导。探索的结构具有高达20000个原子的大小和电导的研究作为一个函数的施加的栅极电压周围的费米能级变化。通过计算得到的发现是，由扶手椅边缘薄片与在锐角拐角处连接的电极形成的结阻挡了电子输运，而只有在钝角拐角处具有这样的电极的结倾向于提供金属GNR典型的高电导率。在锯齿形边缘的情况下的发现是类似的，除了一个相对较窄的栅极电压间隔，其中每个研究的结是高度导电的边缘状态介导的。导电设置和绝缘设置之间的对比度通常在它们的电导比方面是几个数量级。的文件的主要结果仍然在很大程度上有效，也在存在的边缘障碍。
2015-10-07 cond-mat.mes-hall
Electronic structure of triangular, hexagonal and round graphene flakes near the Fermi level
采用紧束缚方法研究了三角形、六边形和圆形石墨烯量子点（片）在费米能级附近的电子壳层结构。结果表明，在费米能级附近，三角形薄片的壳层结构是自由无质量粒子的壳层结构，而具有扶手椅边缘的三角形显示了额外的能级序列（“鬼态”）。这些能级来自石墨烯能带结构和波动方程的平面波解，并且它们不存在于具有锯齿形边缘的三角形中。所有锯齿形的三角形在费米能级上都表现出突出的边缘态，由于对称性的原因，三角形和六边形薄片中几乎没有低能传导电子态。扶手椅三角形可以用作其他类型的支持重影状态的薄片的构建块。边缘粗糙度对三角形薄片的水平结构只有很小的影响，但在其他类型的薄片中，这种影响大大增强。在圆形薄片中，费米能级附近的态强烈依赖于薄片半径，并且它们总是局限于边缘的锯齿形部分。
2008-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman imaging and electronic properties of graphene
石墨是一种经过充分研究的材料，具有已知的电子和光学特性。另一方面，石墨烯只是一层碳原子排列在六边形晶格中，理论上已经研究了很长一段时间，但直到最近才开始进行实验。在这里，我们演示了如何使用拉曼散射明确识别单层和多层石墨烯。此外，我们使用扫描拉曼装置来成像各种高度的少层石墨烯薄片。在运输实验中，我们测量弱本地化和电导波动的石墨烯片约7单层厚度。在2 K温度下，我们得到了约2 $μ$ m的相位相干长度。此外，我们研究了通过单层石墨烯片的导电性和通过背栅的电子和空穴密度的调谐。
2007-09-21 cond-mat.mes-hall
Field emission from single and few-layer graphene flakes
我们报告的观察和表征的场发射电流从个人单层和几层石墨烯薄片放在一个平坦的SiO2/Si基板。测量在配备有纳米探针的扫描电子显微镜室中进行，纳米探针用作电极以实现场发射电流的局部测量。在几百V/μm的电场下，石墨烯片的平面部分的场发射电流可达1 μA。我们发现，排放过程是稳定的，在一段时间内的几个小时，它是很好地描述了由福勒Nordheim模型的电流超过5个数量级。
2011-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large and Flat Graphene Flakes Produced by Epoxy Bonding and Reverse Exfoliation of Highly Oriented Pyrolitic Graphite
我们提出了一种制造方法，该方法基于高度取向的热解石墨（HOPG）的厚样品的衬底结合，生产具有几层到单层的大而平的石墨烯薄片，然后将其受控剥离到几个到单个石墨烯原子层。由于石墨底层在剥离过程中紧密结合到基底上，因此获得的石墨烯薄片非常大且平坦，并且存在非常少的折叠和褶皱。横向尺寸为数十微米宽的单层石墨烯片的高出现率通过互补探针进行评估，所述互补探针包括空间分辨显微拉曼光谱、原子力显微镜和静电力显微镜。这种多用途的方法开辟了在任何基底上沉积石墨烯的方法，包括柔性基底。
2008-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Heat conduction in graphene flakes with inhomogeneous mass interface
利用非平衡分子动力学模拟，研究了由两个区域组成的石墨烯薄片中的热传导。一个区域是质量加载的，另一个是完整的。结果表明，两个区域之间的物质界面大大降低了导热系数，但不会产生热整流效应。研究了导热系数随热流密度和质量差比的变化关系，验证了结果的通用性。研究了孤子的界面散射，解释了没有整流效应的原因。
2011-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Elastic properties of graphene flakes: boundary effects and lattice vibrations
在密度泛函理论水平上，采用不同的标准泛函，计算了石墨烯片的自由能、表面自由能和弹性常数（Lam'e参数，即泊松比、杨氏模量）.我们观察到，在小薄片的Lam'e参数可以从氢化锯齿形边缘的散装值相差30%。这种变化是由于薄片的边缘压缩了内部。当包括振动零点运动时，我们检测到弯曲刚度降低约26%。该校正取决于薄片尺寸N，因为振动频率随着由于边缘引起的压缩的释放而增长的N而流动。我们计算Grueneisen参数，并发现与以前的作者很好的协议。
2010-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ni-assisted transformation of graphene flakes to fullerenes
采用分子动力学模拟研究了镍团簇辅助下石墨烯片向富勒烯的转化。建立了Ni-C体系的键级势。潜在的再现纯镍的物理性质，以及在Ni表面和Ni块体上的碳物种的相对能量的实验和第一原理数据。该势被应用于由50 - 400个原子组成的石墨烯薄片的转变的分子动力学模拟，其中附接有和没有Ni簇。观察到在由5 - 80个原子组成的Ni团簇存在下形成游离富勒烯、具有从外部附着的Ni团簇的富勒烯和包封Ni团簇的富勒烯（Ni内富勒烯）。此外，一种新型的杂富勒烯与补丁的Ni簇被发现形成的过渡结构在转变过程中。显示Ni簇将石墨烯-富勒烯转化的活化能从4.0eV降低到1.5 - 1.9eV，提供了可以实验观察到这种转化的最低温度从游离石墨烯薄片的约1400 K降低到约700 - 800 K。虽然发现游离石墨烯薄片的转化是通过在薄片边缘形成双配位碳原子链而发生的，但Ni辅助的石墨烯-富勒烯转化的机制被揭示为基于碳原子从石墨烯薄片转移到Ni簇并返回。提出了控制合成内包过渡金属簇和杂包过渡金属簇的方法。
2012-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin transport in fully hexagonal boron nitride encapsulated graphene
我们在室温下研究了完全六方氮化硼（hBN）封装的石墨烯自旋阀器件。该器件由封装在两个结晶hBN薄片之间的石墨烯通道组成;厚hBN薄片作为底栅电介质衬底，其掩蔽来自SiO2/Si衬底的电荷杂质，单层薄hBN薄片作为隧道势垒。完全封装防止石墨烯在光刻期间与任何聚合物/化学品接触，并且因此在封装的石墨烯的不同区域上提供均匀的电荷和自旋传输性质。此外，即使在注入电极和检测电极之间具有处于电导率失配状态的多个电极，我们在薄hBN封装的石墨烯通道下观察到超过12.5 μ π ι长距离的自旋传输，证明了薄hBN作为有效隧道势垒的清洁界面和无针孔性质。
2016-03-14 cond-mat.mes-hall
Magnetic and electronic phase crossovers in graphene nanoflakes
石墨烯纳米片的内在磁性和电子结构的操纵具有技术重要性。在这里，我们进行了系统的研究的磁性和电子相，并在石墨烯纳米片采用第一性原理计算操纵。我们说明了复杂的形状和大小依赖于磁性和电子性质，并进一步研究载流子掺杂的影响，这可以通过栅极电压进行调谐。观察到的过渡从磁相的临界薄片尺寸的薄片没有亚晶格的不平衡，我们确定起源于扶手椅缺陷的交界处的两个亚晶格的边缘。电子或空穴掺杂同时影响磁性和电子结构，并引发相变。除了临界掺杂，从反铁磁到铁磁相的交叉没有亚晶格不平衡的薄片观察，而磁性的抑制，和一个可能的交叉从磁性到磁相的观察与亚晶格不平衡的薄片。同时磁相变，半导体（半）金属过渡观察到，载流子掺杂。
2017-10-04 cond-mat.mes-hall
Magneto-strain-driven quantum engine on a graphene flake
我们提出了一种新的概念设计的石墨烯为基础的量子引擎，由机械应变和外部磁场的叠加驱动。纳米级石墨烯薄片中的应变工程产生具有相关联的均匀伪磁场的规范场。应变诱导的赝磁场可以与真实的磁场结合，导致在单粒子图像中出现离散的相对论朗道能级。能级间的距离，因此，他们的统计人口可以调制通过准静态调谐的磁场沿着一系列可逆的转变，构成了一个量子力学模拟的经典奥托循环。
2015-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Weak localisation in graphene flakes
我们表明，石墨烯中的量子干涉的表现形式是非常不同的，从传统的二维系统。由于载流子的手征性质，它不仅对非弹性、相破裂散射敏感，而且对许多弹性散射过程敏感。我们研究了在不同的样品和在不同的载流子密度，包括狄拉克区域的弱本地化，并找到确定它的特征率，我们展示了石墨烯片的形状和质量如何影响的弹性和非弹性率的值，并讨论其物理起源。
2008-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Indirect interaction in graphene nanostructures
本文分析了薄片和石墨烯环中局域杂质间的间接相互作用形式。我们计算这一特性的框架内的紧束缚模型的有限的纳米碳系统的周期性边界条件。发现石墨烯样品内部的杂质位置上的键值的显著依赖性，这是由于量子尺寸效应。还研究了薄片尺寸对间接相互作用常数的影响。
2017-11-13 cond-mat.mes-hall
Atomically thin mica flakes and their application as ultrathin insulating substrates for graphene
我们表明，它是可能的沉积，通过机械剥离SiO2/Si晶片，原子级薄的云母片下降到一个单一的单层厚度。这些云母片在SiO2/Si衬底上的光学对比度取决于它们的厚度、照明波长和SiO2衬底厚度，可以通过基于菲涅耳定律的模型来定量地解释。原子级薄的绝缘晶体片的制备将使得能够制造无缺陷的绝缘衬底、电介质势垒或平面电子隧穿结。此外，我们表明，几层石墨烯片可以沉积在上面的先前转移的云母片。我们的转移方法依赖于粘弹性邮票，因为那些用于软光刻。拉曼光谱研究表明，这种全干沉积技术产生更清洁和更高质量的薄片比传统的湿转移程序的基础上光刻抗蚀剂。
2011-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon and structural changes in deformed Bernal stacked bilayer graphene
我们提出了第一个拉曼光谱研究的Bernal双层石墨烯片在单轴拉伸。除了在两层均匀应变的薄片区域中的纯机械行为之外，某些效应源于跨层的不均匀应力分布。这些现象，如双层石墨烯中反转对称性的去除，可能在带隙工程中具有重要意义，提供了诱导带隙形成的替代途径。
2012-02-08 cond-mat.mes-hall
Spin-caloritronic transport in hexagonal graphene nanoflakes
我们研究了具有磁性边缘的石墨烯片在弹道机制下的自旋相关热电效应。采用静态，分别动态平均场论，我们首先表明，磁性出现在锯齿形边缘的库仑相互作用，显着增加，随着薄片尺寸的窗口。然后，我们使用的非平衡格林函数方法的框架中的朗道形式主义计算的自旋和电荷电流的磁性六角石墨烯薄片通过改变不同的薄片尺寸的结的温度。虽然在非磁性门控石墨烯的温度梯度驱动的电荷电流，我们观察到一个显着的自旋电流的六边形石墨烯片与磁性锯齿形边缘。具体而言，我们表明，在“Meta”配置的六方片弱库仑相互作用，纯自旋电流可以驱动只是由温度梯度的温度范围内，是有希望的设备应用。发现较大的薄片产生较大的库仑相互作用窗口，其中这种自旋电流是由磁性锯齿形边缘引起的，并且电流值较大。
2020-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum holography in a graphene flake with an irregular boundary
当施加强垂直磁场时，石墨烯的清洁宏观样品中的电子表现出惊人的量子相位变化。这些包括整数和分数量子霍尔态以及对称破缺相位和量子霍尔铁磁性。在这里，我们表明，介观石墨烯片在强无序和磁场的制度可以表现出另一个显着的量子相位描述的全息对偶极端黑洞在二维anti-de Sitter空间。这种物质相可以被描述为一种最大混沌的非费米液体，因为它是由一个复杂的费米子版本的Sachdev-Ye-Kitaev模型描述的，该模型具有这些显着的特性。
2018-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gate-controlled conductance through bilayer graphene ribbons
我们研究了单层纳米接触的偏压双层石墨烯片的电导。我们发现，通过双层带的传输强烈地依赖于两层之间施加的偏压和单层接触的相对位置。除了双层上的能隙的打开之外，偏压允许调节双层薄片上的电子密度，使得通过外部参数控制电子传输成为可能。
2010-08-19 cond-mat.mes-hall
Edge states in proximitized graphene ribbons and flakes in a perpendicular magnetic field: emergence of lone pseudohelical pairs and pure spin-current states
我们研究了在垂直磁场$B$作用下，邻近感应valley-Zeeman和Rashba自旋轨道耦合石墨烯带和片中边缘态的形成.在零场费米能级的自旋-轨道能隙中出现两种边缘态：强定域赝螺旋（谷间）态和弱定域谷内态。我们表明，如果磁场是强于交叉场$B_c$，这是几个mT的现实系统，如石墨烯/WSe $_2$，只有伪螺旋边缘状态仍然在锯齿形石墨烯带;谷内状态消失。交叉直接关系到关闭和重新开放的非零朗道能级之间形成的散装差距。值得注意的是，在有限薄片中，如果是$B > B_c$，则假螺旋状态在扶手椅边缘处经历完美反射，在锯齿形边缘处形成驻波。这些驻波包括两个反向传播的伪螺旋状态，因此虽然它们不携带电荷电流，但它们携带（纯）自旋电流。
2021-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Solid lubrication by wet-transferred solution-processed graphene flakes: dissipation mechanisms and superlubricity in mesoscale contacts
本研究利用胶体探针原子力显微镜探讨溶液处理石墨烯片在介观接触中的摩擦性能，发现湿转移形成非均匀涂层导致黏滑耗散，并基于热激活Prandtl-Tomlinson模型全面解释了不同材料基底和滑动状态下的摩擦实验。
2023-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetoresistance in single layer graphene flakes with a gate voltage tunable weak antilocalization
在1.9 K下，在具有面外场的单层石墨烯中观察到清晰的栅极电压可调的弱反局域化和400%的巨磁阻。即使在室温下也获得了275%的大磁阻值，这意味着石墨烯在磁传感器中的潜在应用。弱反局域化和巨磁电阻效应在远离电荷中性点的地方仍然存在，这两种效应都是由带电杂质引起的。有趣的是，在同一样品中还观察到了Shubnikov-de Haas振荡和量子霍尔效应的特征。
2013-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing top-gated field effect transistor of reduced graphene oxide monolayer made by dielectrophoresis
我们展示了介电泳还原氧化石墨烯（RGO）单层（石墨烯）制成的顶栅场效应晶体管。典型尺寸为5μm x 5μm的RGO薄片的拉曼光谱在2687 cm-1处显示出单个2D带，这是单层石墨烯的特征。RGO薄片的两个探针电流-电压测量，使用交流电压以2.5 μm的间隙沉积在图案化电极之间。介电电泳显示欧姆行为，电阻为~ 37 k Ω。在305 K至393 K温度之间测量的RGO电阻（R）的温度依赖性产生了电阻温度系数[dR/dT]/R ~ -9.5x10-4 K-1，与机械剥离的单层石墨烯相同。场效应晶体管的动作是通过电化学顶栅使用固体聚合物电解质（PEO + LiClO 4）和Pt线。观察到石墨烯薄片的双极性性质高达~ 6x 1012/cm 2的掺杂水平和~ 50 cm 2 V-1 sec-1的载流子迁移率。采用扩散输运模型定量分析了在高源漏电压下，源漏电流特性呈现出电流饱和的趋势。
2010-05-13 cond-mat.mes-hall
Lattice density-functional theory on graphene
以哈伯德模型的精确数值解为参考系，发展了一种六角石墨烯晶格的密度泛函方法.最近邻和第三最近邻跳跃被认为是和交换相关势内的局部密度近似参数化的两种变体。用该方法计算了石墨烯薄片和无限大石墨烯片的基态能量和密度。结果被发现同意精确对角化的小系统，也如果本地杂质存在。此外，正确的基态自旋的情况下，发现大三角形和蝴蝶结薄片的范围内的精确对角化方法。
2010-11-12 cond-mat.mes-hall
