A Pathway between Bernal and Rhombohedral Stacked Graphene Layers with Scanning Tunneling Microscopy
在高取向热解石墨的顶层，诱导的扫描隧道显微镜（STM）的尖端的水平位移，提出。STM图像与密度泛函理论模拟的结果吻合得很好。第一性原理计算确定，低能量势垒方向的顶层位移是朝着一个结构，其中没有碳pz轨道重叠，而高能量势垒方向是朝着AA堆叠。每一个方向的转变产生一个类似于石墨烯的真实空间表面电荷密度;然而，低能势垒方向只需要一个键长就可以将ABA（Bernal）转化为ABC（菱面体）。
2015-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic properties of stacking faults in Bernal graphite
本研究利用含全部Slonczewski-Weiss-McClure参数的石墨紧束缚模型，计算Bernal石墨堆垛层错的二维电子态能谱，发现其能带具菱方三层石墨烯特征，费米面为三空穴圆锥色散口袋且狄拉克点在费米能级之上，其量子振荡频率和回旋质量与体相不同，可通过量子输运等测量识别。
2024-12-09 cond-mat.mes-hall
Electron Beam-Induced Nanopores in Bernal-Stacked Hexagonal Boron Nitride
控制二维材料中纳米孔的尺寸和形状是DNA测序、筛分和人造原子中的量子发射等应用中的关键挑战。我们在这里从实验和理论上研究了使用高能电子束形成的（非常规）Bernal堆叠AB-h-BN中的三角形空位。由于AB-h-BN的几何构型，不同层中的三角形孔对齐，并且它们的尺寸由电子照射的持续时间控制。与更常见的AA '堆叠BN中发生的情况相反，空位边缘处的层间共价键合是不有利的。各种单层，同心和双层孔双层AB-h-BN中观察到的高分辨率透射电子显微镜和其特征在于使用从头计算模拟。在AB-h-BN中通常形成双层孔，并且在不破坏双层特性的情况下生长。AB-h-BN中的纳米孔表现出广泛的电子性质，从半金属到非磁性和磁性半导体。因此，由于孔径的可控性，电子结构在这些系统中也是高度可控的，并且可以潜在地针对特定应用进行调整。
2020-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sublattice dependence and gate-tunability of midgap and resonant states induced by native dopants in Bernal-stacked bilayer graphene
半导体的性质可以受到由掺杂剂诱导的中间带隙状态的关键影响，所述掺杂剂可以是天然的或有意地并入晶格中。对于Bernal堆叠的双层石墨烯（BLG），其具有可调的带隙，掺杂诱导的中间带隙态的存在已经被证实，但从未被实验证实。在这里，我们报告的扫描隧道显微镜和光谱的结果，紧束缚计算的支持下，证明存在的BLG的midgap状态。我们表明，在BLG的midgap状态-我们证明栅极可调谐性-出现时，掺杂剂托管在非二聚体亚晶格网站。我们进一步证明了窄共振的存在下，在发病的高能量带（价或传导，取决于掺杂剂的类型）时，掺杂剂的二聚体亚晶格网站上的谎言。这些结果表明，掺杂剂/缺陷可以在多层石墨烯样品的传输和光学性质中发挥重要作用，特别是在接近能带极值的能量下。
2021-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio energetics of graphite and multilayer graphene: stability of Bernal versus rhombohedral stacking
人们对扭曲双层石墨烯中的超导性的观察感到非常兴奋，这种超导性与接近费米能级的平带有关。这种相关的电子态也发生在多层菱面体堆叠的石墨烯（RG）中，这在过去几年中受到越来越多的关注。然而，在天然和人造样品中，多层堆叠的Bernal石墨烯（BG）更频繁地出现，使得需要确定它们的相对稳定性以及在哪些条件下RG可能是有利的。在这里，我们使用第一性原理计算研究了BG和RG的能量学以及多层堆叠的石墨烯。它表明，电子温度，没有占在以前的研究中，起着至关重要的作用，在确定哪个阶段是首选。我们还表明，在室温下的低能态包括BG，RG和混合BG-RG系统具有特定类型的接口。计算了N = 12层时所有堆垛序列的能量，并用伊辛模型进行拟合，该模型也适用于较大的N层。通过这种方式，可以根据一些参数来确定和分析低能SS的排序。我们的工作澄清了文献中不一致的结果，并为在第一性原理计算中研究外部因素对多层石墨烯体系稳定性的影响奠定了基础。
2021-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Heating Isotopically Labelled Bernal Stacked Graphene: a Raman Spectroscopy Study
当今纳米电子学最大的问题之一是如何控制组件的加热。石墨烯是一种很有前途的材料，对其热性能的研究是非常必要的。在这里，加热的双层结构的效果进行了研究，使用原位拉曼光谱。为了观察对每个单独层的影响，合成了同位素标记的双层石墨烯，其中两层由不同的碳同位素组成。因此，拉曼光谱中的声子的频率相对于彼此移动。这种技术被用来研究不同的堆叠顺序的影响。结果发现，在通过化学气相沉积（CVD）生长的双层石墨烯中，对于Bernal堆叠和随机取向的结构，两层的行为非常相似，而对于转移的样品，各层的行为更加独立。这突出了对样品制备程序的显著依赖性。
2014-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanospot Angle-Resolved Photoemission Study of Bernal-Stacked Bilayer Graphene on Hexagonal Boron Nitride: Band Structure and Local Variation of Lattice Alignment
六方氮化硼（hBN）是二维材料器件的支撑衬底的选择，因为它是原子平坦的和化学惰性的。然而，由于机械剥离的hBN薄片的尺寸小，使用角分辨光电子能谱（ARPES）的hBN支持的2D材料的电子结构研究是具有挑战性的。在这里，我们调查的Bernal堆叠的双层石墨烯片上的六方氮化硼（BLG/hBN）薄片的电子能带结构使用nanoARPES（nanoARPES）。通过拟合高分辨率的能量与动量电子带谱，我们提取了BLG在hBN上的紧束缚参数。此外，我们揭示了BLG和hBN晶格之间的取向角的空间变化，通过费米能级附近的电子带的不均匀性。我们证实了这些发现，通过扫描隧道显微镜测量获得相同的设备。我们的结果从空间分辨nanoARPES测量的BLG/hBN异质结构是有助于理解实验，利用空间平均技术，如电子输运和光学光谱。
2019-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Broken sublattice symmetry states in Bernal stacked multilayer graphene
我们分析了Bernal堆叠多层石墨烯在存在相互作用诱导的带隙时的有序相，由于亚晶格对称性破缺势，其解可以用具有相同Chern数但相反电荷极化方向的轻质量和重质量赝自旋二重态来分析。一个垂直的外部电场的应用程序揭示了一个有效的洪德规则的亚晶格赝自旋二重态在tetralayer的排序，而一个类似的，但更复杂的相图开发与层数的增加。
2017-04-16 cond-mat.mes-hall
Spontaneous charge-ordered state in Bernal-stacked bilayer graphene
本文提出Bernal堆叠双层石墨烯中存在由层间范德瓦尔斯相互作用与波纹协同诱导的自发电荷有序绝缘态，可解释电阻随栅极电场非单调变化及能隙闭合重开现象。
2024-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Determination of the trigonal warping orientation in Bernal-stacked bilayer graphene via scanning tunneling microscopy
多层（N $\geq$ 2）石墨烯膜和石墨中低能电子态在K点附近存在强三角翘曲。它是负责的现象，如Lifshitz转变和各向异性弹道输运。然而，三角翘曲相对于布里渊区中心的绝对取向还没有达成一致。在这里，我们使用准粒子散射实验上的门控双层石墨烯/六方氮化硼异质结来解决这个分歧。我们比较傅立叶变换的散射干涉图获得在各种能量远离电荷中性点与紧束缚为基础的联合态密度模拟。这种比较能够明确确定双层石墨烯低能态的三角形翘曲取向。我们的实验技术是有前途的准直接研究的精细功能的能带结构的门控二维材料，如拓扑结构的转变，层间杂化，和莫尔迷你带。
2020-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron localization, charge redistribution, and emergence of topological states at graphite junctions
University of Bath（巴斯大学）
研究石墨半晶体接合处的电子特性，发现局域电子态普遍存在， rhombohedral 半晶体系统支持预期的平板带，扩展了纯 Bernal 系统的物理现象。
2026-04-13 cond-mat.mes-hall
Dirac cones for bi- and trilayer Bernal-stacked graphene in a quantum graph model
单层石墨烯的量子图模型扩展到双层和三层Bernal堆叠的石墨烯;光谱的特点和明确获得的色散关系;狄拉克锥，然后被证明是存在的，只为三层石墨烯，虽然双层有一个无间隙的抛物线带组件。我们的模型严格展示了紧束缚计算的基本事实，有效的二维模型和$π$轨道连续模型与最近邻隧道，已在物理文献中讨论。
2020-11-17 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Low energy band structure in Bernal stacked hexlayer graphene: Landau fan diagram and resistance ridge
通过测量配备有顶部和底部栅电极的高迁移率石墨烯样品在低温和磁场中的输运性质，研究了Bernal堆叠六层石墨烯的低能能带结构。通过分析朗道扇形图，发现六层石墨烯由重叠并形成半金属的三个不同的双层状带组成。电子能带结构受到由顶部和底部栅极电压产生的垂直电场的显著影响。非扇形图显示了零模朗道能级的分裂，同时在零磁场下电阻率的顶部和底部栅极电压依赖性也显示了脊状结构，类似于最近在四层石墨烯中发现的结构。结果表明，脊结构起源于Bernal堆叠六层石墨烯的能带结构.大部分脊起源于双层带的底部，少数脊起源于能隙结构，该结构由于三角弯曲而局部闭合，并有望形成迷你狄拉克锥。
2019-01-23 cond-mat.mes-hall
Four-band effective square lattice model for Bernal-stacked bilayer graphene
针对Bernal堆叠双层石墨烯大规模器件模拟的难题，提出一种不受费米子加倍问题影响的连续介质模型方法，离散化后得到内置双谷的有效四带模型，在宽磁场下的结果与实验及紧束缚模型一致。
2024-03-05 cond-mat.mes-hall
Dependence of band structures on stacking and field in layered graphene
新型的层状石墨烯系统在理论和应用上都引起了人们的兴趣。用密度泛函理论研究了多层石墨薄膜的稳定性、能带结构及其对沿c轴方向外加电场的依赖性。我们预测Bernal型和菱面体型三层和四层石墨膜具有稳定性。包括AB-双层膜在内的菱形体系在垂直电场作用下呈现出可变的带隙，而Bernal型体系则保持半金属态。
2007-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dispersions and magnetism of strain-induced pseudo Landau levels in Bernal-stacked bilayer graphene
本文研究Bernal堆叠双层石墨烯锯齿形纳米带中的应变诱导赝朗道能级，通过耦合Dirac模型解析其色散，并揭示第零、第一能级的亚晶格极化及相互作用产生的全局反铁磁序。
2024-10-29 cond-mat.mes-hall
Antiferromagnetism in the Hubbard Model on the Bernal-stacked Honeycomb Bilayer
利用量子蒙特卡罗模拟、泛函重整化群计算和平均场论相结合的方法，我们研究了半填充Bernal蜂窝双层膜上的哈伯德模型作为双层石墨烯的模型系统.自由带由两个费米点组成，具有二次色散，导致费米能级处的有限态密度，这触发了反铁磁不稳定性，一旦引入局部库仑排斥，就会自发地破坏亚晶格和自旋旋转对称性。我们的结果揭示了一个不均匀的参与的自旋矩在有序的基态，增强的时刻在三重协调网站。此外，我们发现反铁磁基态是强大的增强层间耦合和扩展库仑相互作用。
2012-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anisotropy of π-plasmon Dispersion Relation of AA-stacked Graphite
在自洽场近似下计算了简单六角本征石墨的高能光学π等离子体激元的色散关系。等离激元频率ω p是布里渊区中沿六边形平面转移的动量$q_{\parallel}$及其垂直分量$q_z$的函数。这些等离子体激元在长波长极限下在平面内是各向同性的。随着面内转移动量的增加，等离子体激元频率强烈地依赖于其幅度和方向（ω）。随着入射角的增大，六角平面内的色散关系由二次型逐渐变为近似线性型。二维石墨烯和三维AA堆叠石墨之间的π-等离子体激元色散关系存在许多显著差异。它们包括$q_\parallel$ -和π-依赖性和π-等离子体带宽。这表明层间相互作用可以增强面内π-等离子体激元的各向异性。对于选择的$\textbf{q}_\parallel$，我们还获得了等离子体频率作为$q_z$的函数，并表明，有一个上限$q_z$等离子体存在于石墨。另外，取决于$\textbf{q}_\parallel$的选择，沿垂直方向的等离子体激元传播的群速度可以是正的或负的。因此，可以实现π等离子体激元在AA堆叠石墨中的向前和向后传播，其中能量流分别平行于或反平行于所传递的动量。反向流动共振是AA-堆叠石墨的一种固有性质，源于能带结构和层间耦合。
2012-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Lattice-layer entanglement in Bernal-stacked bilayer graphene
对于包含质量和偏压项的紧束缚哈密顿量描述的量子系统，得到了Bernal堆叠双层石墨烯的完整晶格层纠缠结构.通过与狄拉克哈密顿量的宇称自旋$SU(2)\otimes SU(2)$结构的适当对应，当它产生张量和赝矢量外场相互作用时，晶格层自由度可以映射到这样的宇称自旋双量子位基，这支持将双层石墨烯本征态解释为晶格层基中的纠缠态。狄拉克哈密顿映射结构简单地提供了用于操作Bernal堆叠的石墨烯量子系统的相应本征态和本征能量的工具。量子关联的内容，然后量化的量子并发的装置，以具有量化的质量和偏置电压项的影响，并为了确定的三角形扭曲的能量在内在纠缠的作用。我们的结果表明，当质量项主动抑制双层本征态的本征量子纠缠时，偏置电压项使纠缠在狄拉克点周围的布里渊区扩散。此外，层间耦合改变了晶格层量子纠缠在给定狄拉克点附近的对称性。它在量子纠缠分布上产生一些扭曲，其遵循Bernal堆叠双层石墨烯中的等能线扭曲的相同模式。
2017-05-22 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Superconductivity from repulsive interactions in Bernal-stacked bilayer graphene
本文通过功能重正化群和随机相近似计算，提出Bernal堆叠双层石墨烯中由磁场或Ising自旋-轨道耦合增强的纯电子p波不稳定性，统一解释了其超导机制。
2023-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multilayer graphene with a superlattice potential
本研究将超晶格势扩展至三层和四层石墨烯，发现手性堆叠更适合实现多个平坦能带堆叠，Bernal堆叠可实现拓扑平坦能带，施加双重超晶格势可增强两者可行性。
2022-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic confinement in quantum dots of twisted bilayer graphene
量子点的电子性质与其母体材料有很强的依赖关系。因此，单层石墨烯量子点和Bernal堆叠的双层石墨烯量子点中的受限电子态是完全不同的。扭曲双层石墨烯（TBG）不同于单层和Bernal堆叠的双层石墨烯，因为新的自由度：扭曲角。在过去的几年里，人们已经做了大量的努力来实现单层和Bernal堆叠的双层石墨烯的GQD，并取得了巨大的成功。然而，到目前为止，实现TBG的GQD的策略一直难以捉摸。在这里，我们展示了一个一般的方法，通过引入纳米级pn结与尖锐的边界TBG的固定GQD的TBG。我们验证了低能量无质量狄拉克费米子的限制通过回音壁模式的GQD的TBG。出乎意料的是，电子状态周围的范霍夫奇点的TBG也强烈修改周围的GQD。这种特征从未被报道过，并且归因于由GQD诱导的TBG中的层间耦合的空间变化。
2021-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport properties of AB stacked (Bernal) bilayer graphene on and without substrate within 2- and 4-band approximations
基于2带和4带等效模型，计算了AB堆叠双层石墨烯的纵向电导率和霍尔电导率随频率、有限化学势和温度的变化关系，包括有无磁场的情况.导出了直流电导率的极限情况。得到了在电场和磁场中，辐射穿过不同衬底上的双层膜时，AB型双层膜样品的霍尔电导率与法拉第角、克尔角之间的重要光电关系。
2015-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Gate-induced half-metals in Bernal stacked graphene multilayer
最近的实验表明，Bernal堆叠石墨烯多层膜（BGM）具有相互作用诱导的带隙（或伪带隙）基态。在这里，我们提出，由于电子相关，BGM可以诱导成一个半金属相，通过施加一个垂直的电场和掺杂。由于能带结构的不同，使得偶数层和奇数层BGM中的半金属态具有完全不同的行为。我们系统地计算了石墨烯四层（4L-BGM）和三层（3L-BGM），分别作为偶层和奇层BGM的典型例子。在4L-BGM中，我们发现了一个有趣的现象，即电场引起的自旋极化带反转。也就是说，在半金属相中，当施加的电场超过临界值时，导电沟道的自旋极化和净磁矩反转。在3L-BGM中，一个显著的特点是，即使在零电场的情况下，两个亚晶格的不等价也会内在地破坏自旋上和自旋下带的简并性。我们的研究结果表明，4L-BGM应该是一个理想的平台，以检测提出的半金属相的BGM系统。
2021-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electric field tunable edge transport in Bernal stacked trilayer graphene
本研究通过实验与理论结合，证实Bernal堆叠三层石墨烯在足够位移场下存在边缘介导的电荷输运，揭示了非局域电阻的标度规律与温度、沟道长度的依赖关系。
2024-02-01 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of graphite in tilted magnetic fields
采用Peierls代换的最小最近邻紧束缚模型描述倾斜磁场作用下Bernal堆叠石墨的电子结构。我们表明，虽然存在的平面内分量的磁场有一个可以忽略不计的影响，在K点的石墨布里渊区的朗道能级结构，在H点，它导致实验观察到的分裂朗道能级的增长近似线性的面内场强。
2011-05-04 cond-mat.mes-hall
Observation of Chirality Transition of Quasiparticles at Stacking Solitons in Trilayer Graphene
三层石墨烯（TLG）由于其准粒子的增强的电子相互作用和可调的手征性而表现出丰富的新颖电子性质和非凡的量子霍尔现象。本文报道了利用空间分辨朗道能级谱直接观测到的TLG中准粒子在叠层孤子中的手征跃迁。一维堆积孤子的宽度为10 nm量级，将相邻的Bernal堆积TLG和菱形堆积TLG分开。利用扫描隧道显微镜的高场隧穿谱，我们测量了Bernal堆叠TLG和菱面体堆叠TLG中的Landau量子化，重要的是，我们观察到了准粒子在手性度l = 1&2和l = 3之间穿过堆叠畴壁孤子的演化。实验结果表明，在畴壁孤子附近，这种手征性的转变是平滑的，并伴随着TLG的堆垛阶的转变。这一结果证明了石墨烯系统中准粒子的晶体学堆叠顺序和手性之间的重要且迄今被忽视的关系。
2016-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Long-range rhombohedral-stacked graphene through shear
在扭曲双层石墨烯的平带中发现了超导性和相关电子态，引起了很多兴奋。平带也出现在多层石墨烯薄片中，其在许多连续层上呈现菱面体（ABC）堆叠顺序。虽然Bernal堆叠（AB）石墨烯更稳定，但在天然样品中令人惊讶地观察到涉及多达50层的长程ABC有序薄片。在这里，我们提出了一个微观原子模型，第一性原理密度泛函理论计算的基础上，演示了如何剪切应力可以产生长程ABC秩序。应力角相图显示了在何种条件下可以获得ABC堆叠石墨烯，为其合成提供了实验指导。
2020-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multilayer graphenes with mixed stacking structure: interplay of Bernal and rhombohedral stacking
我们研究了Bernal和菱面体堆叠混合的多层石墨烯的电子结构，并提出了一个理解任意构型的电子能带结构的一般方案。该系统可以看作是由层错连接的有限Bernal石墨截面的系列。我们发现，低能量本征态主要是本地化在每个Bernal节，因此，整个频谱是很好地近似的收集的光谱的独立部分。能谱分为线性，二次和立方带对应的特定本征态的Bernal截面。系综平均光谱表现出一些特征的离散结构，源于有限的Bernal部分或它们的组合可能出现在一个随机的配置。特别是在低能量区域，频谱主要是由频繁出现的线性带和二次带与特殊的带速度或曲率。在较高能量区域，带边经常出现在某些特定的能量处，从而在相应的特征光子频率处产生光吸收边。
2012-11-22 cond-mat.mes-hall
Structure and electronic properties of epitaxial graphene grown on SiC
本文综述了外延石墨烯作为碳电子材料的研究进展。特别讨论了外延石墨烯生长、界面控制以及对多层外延石墨烯电子性质的理解方面的改进。虽然在SiC的两个极性面上生长的石墨烯被解决，但我们的讨论将集中在SiC的（000-1）C面上生长的石墨烯。C面多层外延石墨烯的独特性质已经变得显而易见。这些薄膜的电子行为就像一堆几乎独立的石墨烯片，而不是一个薄的Bernal堆叠的石墨样品。多层石墨烯的电子行为的起源是其独特的非Bernal旋转石墨烯平面的高度有序堆叠。虽然这些旋转不会显著影响层间相互作用，但它们确实破坏了石墨的堆叠对称性。正是这种对称性破缺导致每个片表现得像一个孤立的石墨烯平面。
2010-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Floquet boundary states in AB-stacked graphite
本文报道了用圆偏振光激光照射对AB叠层石墨样品电子结构的影响。利用Floquet理论结合格林函数技术，我们发现偏振光在Floquet区边缘$\hbarΩ/2$处诱导带隙开口，并由手征边界态桥接。这些状态主要沿着构成层的边界传播，这由几种几何形状中的时间平均局部态密度和概率流密度证明。对陈数的半解析计算表明，这些状态具有拓扑性质，类似于在单层和双层石墨烯等照明二维样品中发现的状态。这些状态是实现三维版本的量子霍尔效应的Floquet系统的有前途的候选人。
2020-02-14 cond-mat.mes-hall
Chiral tunneling in trilayer graphene
我们研究了Bernal和Rombhohedral堆叠三层石墨烯（3LG）中的手性隧穿效应。基于电子能带的手性，在K点处，（Rombhohedral）Bernal-3LG在异质结上表现出100%（50%）的透明度。利用这一特性，我们进一步研究了3LG中的电子准直效应。由于Berry相的差异，我们表明，Rombhohedral-3LG是一个更好的电子准直器，相比单层和Bernal双层石墨烯。由于Bernal-3LG可以分解成由单层和改性Bernal-双层石墨烯组成的两个单独的通道;与Rombhohedral-3LG相比，Bernal-3LG是较弱的电子准直器。
2012-04-04 cond-mat.mes-hall
Evolution and dimensional crossover from the bulk subbands in ABC-stacked graphene to a three-dimensional Dirac cone structure in rhombohedral graphite
ABC堆叠的N层石墨烯的能带结构包括拓扑对应的平坦表面和带隙的体子带，这是由于独特的堆叠配置。本文首次得到了任意N时的体子带。导出并使用了封闭在体子空间中的非微扰有效哈密顿量。带隙子带随N的增加向零能量方向演化，在无限大极限下，它们沿一个圆线性接触。这一结果是一个三维狄拉克锥结构已知存在于大量的菱面体石墨的维度交叉的表现。狄拉克点，形成连续的节线在一个螺旋的方式，投影到圆上，其中的表面子带被限制和平坦。
2017-05-30 cond-mat.mes-hall
Linear magnetoresistance from Dirac-like fermions in graphite
我们发现Bernal堆叠石墨（磁场${\bf B}$平行于c轴，电流在ab平面内）的磁电阻与磁场在经典弱场的区间上成线性比例。线性度与布里渊区的$H$（$H^{\prime}$）点附近极轻的Dirac类载流子的存在有关。该区间的霍尔电阻率也显示出非解析的$B\ln |B|$行为，并且由空穴主导。
2013-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Detection of Interlayer Interaction in Few-layer Graphene through Landau Level Spectroscopy
我们证明，表面弛豫，这是微不足道的三层石墨烯，开始体现在伯纳尔堆叠的四层石墨烯。利用量子电容测量方法研究了多层石墨烯的朗道能级谱。我们发现，在三层石墨烯中，层间相互作用参数与石墨相似。然而，在四层石墨烯中，体和表面双层之间的跳跃参数是相当不同的。这是表面弛豫现象的直接证据。尽管碳层之间的范德华相互作用被认为是微不足道的，我们认为，层间相互作用是一个重要的因素，在解释观察到的结果和石墨烯亚晶格的破缺效应是不可忽略的。
2014-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of layer number and layer stacking registry on the formation and quantification of defects in graphene
石墨烯样品中缺陷的正确定量对于基础研究和应用研究都是至关重要的。拉曼光谱代表了用于识别石墨烯中缺陷的最广泛使用的工具。然而，尽管其极其重要的拉曼特征和多层石墨烯样品中的缺陷量之间的关系尚未得到实验验证。在这项研究中，我们有意制造缺陷的单层石墨烯，乱层双层石墨烯和Bernal堆叠的双层石墨烯的氧等离子体。通过同位素标记，我们的研究揭示了等离子体处理对具有不同堆叠顺序的双层石墨烯中的各个层的影响的实质性差异。此外，拉曼光谱证据散射的声子在底层的缺陷在顶层的Bernal堆叠的样品，这通常会导致高估的缺陷的数量多达两倍。
2021-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Full Slonczewski-Weiss-McClure parametrization of few-layer twistronic graphene
我们使用混合k点p理论-紧束缚（HkpTB）模型来描述层间耦合同时在Bernal和扭曲的石墨烯结构。对于Bernal对齐的界面，HkpTB使用石墨的完整Slonczewski-Weiss-McClure（SWMcC）哈密顿量进行参数化，然后通过导出反映石墨的完整SWMcC模型的所有细节的附加项，将其用于细化扭曲界面的常用极小模型。我们发现，这些条款引入了一些电子空穴的不对称性的能带结构的扭曲双层，但在双电子多层石墨烯，他们只产生一个微妙的变化的莫尔迷你带光谱，确认广泛适用的极小模型实现扭曲的界面耦合在这样的系统。
2021-04-30 cond-mat.mes-hall
Spectroscopic Signatures of Electronic Excitations in Raman Scattering in Thin Films of Rhombohedral Graphite
菱面体石墨具有特殊的电子性质，包括拓扑性质的低能表面带的持久性。本文研究了菱形石墨薄膜中电子空穴激发对非弹性光散射的贡献。我们发现，在对比的无特征的电子-空穴对拉曼光谱的石墨膜与Bernal堆叠的贡献，非弹性光散射伴随着晶体中的电子-空穴激发与菱面体堆叠产生不同的功能在拉曼信号中，可以用来识别堆叠和确定膜中的层数。
2019-08-07 cond-mat.mes-hall
Displacement field stabilizes even-denominator and partonic fractional quantum Hall states in the $\mathcal{N}{=}2$ Landau levels of Bernal-stacked bilayer graphene
Institute of Mathematical Sciences（数学科学研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立学院）；Department of Physics, Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校物理系）；Theoretical Physics Division, Physical Research Laboratory（物理研究实验室理论物理部）
通过热力学能量计算，研究Bernal堆叠双层石墨烯$\mathcal{N}{=}2$朗道能级半填充处位移场对偶分母分数量子霍尔态的稳定作用，发现位移场软化短程排斥作用，使Moore-Read态胜出，并揭示部分子态在特定填充因子下的出现。
2026-09-18 cond-mat.mes-hall
Transport in multilayer graphene: resistance from stacking faults
Brock University（布鲁克大学）
本文构建理论框架计算任意堆垛石墨烯的c轴电阻，发现堆垛无序的多层石墨烯电阻非自平均、中位电阻随尺寸指数增长，可作为堆垛层错特征并探测局域化物理。
2026-10-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Ballistic transport at room temperature in micrometer size multigraphene
石墨内部的石墨烯层的载流子迁移率和密度的固有值，在Bernal堆叠配置中建立在这些层上的众所周知的结构，并不为人所知，主要是因为大多数研究是在晶格缺陷隐藏其固有值的相当大的样品中进行的。通过测量电阻，通过在微米的小石墨片的几十纳米厚的微加工收缩，我们研究了载体的弹道行为。我们发现，载流子的平均自由程是微米级的，在室温下每个石墨烯层的迁移率为$μ\simeq 6 \times 10^6 $ cm $^2$ /Vs，载流子密度为$n \simeq 7 \times 10^8 $ cm $^{-2}$。这些独特的传输和弹道性能具有重要的意义，了解在单个石墨烯和石墨中获得的值，以及在纳米电子器件中实现这最后一个。
2010-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical conductivity of ABA stacked graphene trilayer: mid-IR resonance due to band nesting
计算了ABA（Bernal型）堆叠石墨烯三层的能带结构和光学电导率。结果表明，在适当的掺杂，一个强的共振峰的发展在光学电导率，位于对应于约1.4倍的层间跳跃能量的频率和所造成的“嵌套”的两个近抛物线带的电子光谱。这种共振吸收的强度可以通过调节栅极电压来控制。该效应对于温度升高是稳健的。
2014-12-10 cond-mat.mes-hall
Insulating state in tetralayers reveals an even-odd interaction effect in multilayer graphene
不存在分隔价带和导带的能隙使得石墨烯及其多层的低能电子性质对电子-电子相互作用敏感。例如，在双层中，相互作用预计会在电荷中性处打开一个间隙，将系统变成绝缘体，正如实验所观察到的那样。在单层和（伯纳尔堆叠）三层中，相互作用虽然仍然很重要，但没有同样剧烈的影响，这些系统在低温下保持导电。可以预期的是，对于较厚的多层膜，相互作用效应变得较弱，其行为最终应该收敛到石墨的行为。在这里，我们通过研究Bernal堆叠的四层石墨烯（4LG）的情况表明，这种期望并不符合现实。我们揭示了一个强大的绝缘状态的发生在一个狭窄的范围内的载流子密度周围的电荷中性，预期从单粒子能带结构的行为不兼容。这种现象类似于在双层中观察到的现象，但是更强的电导抑制使得4LG中的绝缘状态在更高的温度下可见。为了解释我们的研究结果，我们提出了一个自然的泛化的相互作用驱动的，双分子层的破缺状态。这一概括也解释了从实验中出现的不同厚度的Bernal堆叠层中相互作用的系统奇偶效应，并对多层到石墨的交叉有影响。
2015-01-27 cond-mat.mes-hall
Nanoscale infrared and microwave imaging of stacking faults in multilayer graphene
本研究提出两种基于原子力显微镜的技术（AFM-IR和sMIM），用于高对比度区分石墨烯堆垛序、亚表面成像及纳米级畴壁识别，为可靠制造层间配准明确的多层石墨烯器件铺平道路。
2025-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Built-in Bernal gap in large-angle-twisted monolayer-bilayer graphene
该研究通过化学气相沉积合成含单层和双层石墨烯的大角度扭转堆叠结构，发现其无需外场即存在约10 meV的内置伯纳尔能隙，拓展了石墨烯多层结构的电子特性调控工具。
2024-12-02 cond-mat.mes-hall
Interaction-induced insulating state in thick multilayer graphene
接近电荷中性，基于原子级薄石墨烯层的高质量悬浮器件的低能量特性由电子-电子相互作用决定。特别是Bernal-stacked层，已经显示出显著的奇偶效应，单层和三层保持无间隙导体，双层和四层成为有间隙绝缘体。这些观察结果$-$与（Bernal）三层和更厚的多层是半金属的既定概念不一致，$-$导致了一种物理方案的提出，该方案导致了一个令人惊讶的预测，即均匀分层的石墨烯多层保持绝缘，而不管它们的厚度如何。在这里，我们提出了两个设备的数据，理想地符合这一假设，表现出预期的伯纳尔堆叠的六层和八层石墨烯的行为。尽管它们的厚度大，这些多层对于载流子密度|n| <2- 3 × 10 $^{10}$ cm $^{-2}$是绝缘的，在电荷中性下具有大约1.5 meV的能隙（与在双层和四层石墨烯中观察到的几乎完全一致），并且表现出预期的整数量子霍尔效应。这些发现表明了我们对Bernal石墨烯多层膜中电子相互作用的影响的基本见解的合理性，表明石墨烯多层膜表现出不寻常和有趣的物理学，仍有待理解，并提出了关于块状石墨半金属行为背后的微观机制的更紧迫的问题。
2016-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effect of Hexagonal Boron Nitride on Energy Band Gap of Graphene Antidot Structures
当石墨烯被周期性排列的六边形反点图案化时，零带隙（Eg）石墨烯变成窄Eg半导体，其产物是六边形石墨烯反点晶格（hGAL）。根据反点之间原子链的数量，hGAL可以是偶数和奇数。偶数hGAL（ehGAL）是窄Eg半导体，奇数hGAL（ohGAL）是半金属。由hGAL打开的Eg不足以操作现实的开关晶体管。此外，在Si/SiO2衬底上实现的hGAL晶体管具有低载流子迁移率和开-关电流比。为了获得具有良好迁移率的相当大的Eg，本文首次报道了六方氮化硼（hBN）上的AB Bernal堆叠hGAL、ABA Bernal堆叠hBN / hGAL / hBN三明治结构和AB未对准hGAL /hBN结构。用第一性原理方法计算了电子结构。当支撑在hBN上的最小颈宽中等半径ehGAL时，打开约1.04eV（940 ± 100 meV）的相当大的Eg，并且当其夹在hBN层之间时打开约1.1eV（940 ± 200 meV）。Bernal堆叠的ohGAL / hBN的带隙为71 meV的顺序打开，hBN / ohGAL /hBN结构的最小半径和宽度的9个原子链之间的反点打开近142 meV。与hBN上的未对准石墨烯不同，未对准的ohGAL/hBN结构显示出增加的Eg。该研究为石墨烯基纳米结构的带隙工程开辟了新的途径。关键词：石墨烯，石墨烯反点，六方氮化硼，能带结构，带隙工程
2013-01-10 cond-mat.mes-hall
Intrinsic layer polarization and multi-flatband transport in non-centrosymmetric mixed-stacked multilayer graphene
本研究针对ABCBC堆垛五层石墨烯这一非中心对称混合堆垛体系，揭示其本征层极化效应与多平带输运特性，观测到低场量子霍尔态，为探索关联电子态提供了可调谐平台。
2025-08-04 cond-mat.mes-hall
Magnetic Bulk Photovoltaic Effect in Bernal Bilayer Graphene
CNRS/Aix-Marseille Université, Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille（法国国家科学研究中心/艾克斯-马赛大学，马赛跨学科纳米科学中心）
研究了伯恩双层石墨烯中磁场对位移电流和磁性球形电流的影响，揭示了边缘态在不同磁场下的不同行为。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Heterostructure bilayer graphene-hBN: Interplay between misalignment, interlayer asymmetry, and trigonal warping
我们研究了石墨烯层上六方BN衬底诱导的莫尔条纹与Bernal堆积双层石墨烯（BLG）层间耦合相互作用产生的超晶格迷你带。我们比较了BLG中的莫尔条纹能带特征，其中它们受到BLG-hBN异质结构的层间不对称性和Bernal堆叠双层中电子的三角翘曲特性的影响，这些特征在单层石墨烯中发现。
2013-08-22 cond-mat.mes-hall
Evolution of Raman G and G'(2D) Modes in Folded Graphene Layers
Bernal和非Bernal堆叠的石墨烯层已经通过拉曼成像和光谱学进行了系统的研究。当层间晶格失配（由旋转角定义）变化时，折叠石墨烯层的两个主要拉曼模式G和G'（或2D）表现出三种类型的光谱特征。在这些折叠的石墨烯层中，最有趣的是折叠的石墨烯层，其呈现由扭曲诱导的Van Hove奇点增强的极强G模式。通过改变激发光子能量来探测这种折叠石墨烯层的拉曼G和G'模式的演化。首次观察到了折叠双层（1 + 1）和折叠四层（2 + 2）石墨烯中G'模的二重态分裂。折叠双层石墨烯中的G'模分裂归因于内外散射过程的共存和三角形翘曲效应以及在可见激发能下内部色散分支的进一步向下弯曲。四层折叠石墨烯中的两个G模峰分别归属于拉曼激活模（E2g）和晶格失配激活的红外激活模（E1u），并通过变温拉曼光谱进一步验证了这一点.我们的研究提供了Bernal和非Bernal堆叠的石墨烯层的拉曼光谱的总结和透彻的理解，并进一步证明了拉曼光谱用于利用石墨烯层的电子能带结构的多功能性。
2014-04-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Temperature-induced Coulomb excitations in rhombohedral 3D graphene
用紧束缚模型研究了ABC叠层石墨的低能电子性质。有线性和抛物线带和没有简并。它们表现出强烈的各向异性色散。ABC叠层石墨是一种半金属，这是由于导电带和价带之间在费米能级附近有轻微的重叠。层间相互作用可以改变体系的能量色散、态简并度以及能带交叉和带边态的位置。态密度呈现出肩状结构，这是由于在高对称点附近或高对称点处的带边态。在无规相位近似下，进一步研究了不同转移动量（${\bf q}'$ s）下的低频库仑激发特性。在平行转移动量（${\bf q}\perp \hat z$）作用下，朗道阻尼太大，无法观测到三维光学等离子体。然而，即使对于垂直转移动量（${\bf q}\parallel \hat z$），由于热激发的充分协助是必要的，以诱导沿$z$轴的集体电荷振荡。能量损失谱中的温度诱导等离子体激元峰的高度和位置随温度的升高而显著增加，但对不同的转移动量的依赖性很弱。这些特征与AA-和AB-堆叠石墨非常不同。
2021-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Rapid infrared imaging for rhombohedral graphene
针对多层石墨烯堆叠序列识别耗时的问题，提出基于红外成像的ABC堆叠石墨烯高精度快速识别方法，对比度清晰、通量更高且可集成干转移技术，提升分选效率以加速强关联物理探索。
2024-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
