Electric field tunable magnetoexcitons in Xenes-hBN-TMDC, Xenes-hBN-BP, and Xenes-hBN-TMTC heterostructures
New York City College of Technology, The City University of New York（纽约市立学院，纽约市立大学）；The Graduate School and University Center, The City University of New York（研究生院与大学中心，纽约市立大学）；Institut für Physik, Universität Augsburg（奥格斯堡大学物理研究所）
通过电场和异质结构设计调控Xenes-hBN异质结构中磁激发子的性质，实现低维材料中激子现象的控制。
2025-11-22 cond-mat.mes-hall
Gapped Dirac materials and quantum valley currents in dual-gated hBN/bilayer-graphene heterostructures
本研究在双栅hBN/双层石墨烯异质结中实现了可由垂直电场调控的谷电流，观测到符合谷霍尔效应标度理论的非局域电阻，且低温下其在量子极限附近饱和，证实了量子谷电流的存在。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall
Strong gate-tunability of flat bands in bilayer graphene due to moiré encapsulation between hBN monolayers
当使用六方氮化硼（hBN）作为石墨烯的衬底时，所产生的莫尔图案产生次级狄拉克点。通过将多层石墨烯封装在对齐的hBN片内，受控的莫尔堆叠可以提供甚至更丰富的益处。使用先进的紧束缚模拟原子松弛的异质结构，在这里，我们表明，在第二狄拉克点的间隙可以打开在选定的莫尔堆叠配置，是独立的异质结构的任何额外的垂直门控。另一方面，选通可以广泛地调谐主狄拉克点处的间隙，并且由此可以相对于次狄拉克点处的莫尔条纹引起的间隙在宽度上强烈地压缩第一莫尔条纹迷你带。我们发现，在hBN封装的双层石墨烯中，这种新的机制可以在适度的门控下导致平坦于10 meV的孤立带，从而为电子控制的强相关态提供了一条方便的途径。
2023-02-02 cond-mat.mes-hall
Zero-energy modes and valley asymmetry in the Hofstadter spectrum of bilayer graphene van der Waals heterostructures with hBN
我们调查的双层石墨烯（BLG）和六方氮化硼（hBN）组成的异质结构的磁性微带的数值对角化的两个带的哈密顿量，描述在存在的莫尔电位的BLG中的电子。由于莫尔势的反转对称性破缺特性，谱的谷对称性被破缺，但尽管如此，BLG中的零能量朗道能级仍然存在，尽管简并度降低。此外，我们推导出有效的模型的低能量功能的磁迷你带，并证明了二次狄拉克点的外观在价带，我们证实了数值模拟。然后，我们分析了在载流子密度和磁场变化的情况下，分形能谱中的单粒子隙如何产生一系列不可压缩态。
2016-03-07 cond-mat.mes-hall
Electric field tunable bands in doubly aligned bilayer graphene hBN moire superlattice
本文研究非对称扭转hBN/BLG/hBN超莫尔晶格中电场诱导的能带修饰，发现位移场对导带和价带影响不同，并观察到新的6重简并朗道能级。
2025-02-06 cond-mat.mes-hall
Excitonic gap formation and condensation in the bilayer graphene structure
我们研究了半填充时Bernal堆叠双层石墨烯（BLG）结构中激子能隙的形成。考虑层间的局部库仑相互作用，计算了激子能隙参数，讨论了层间和层内库仑相互作用以及层间跳跃对激子对形成的影响。特别地，我们预测激子间隙的形成和凝聚的起源，在最远的带间光学跃迁光谱。给出了激子相变的一般图，解释了不同的层间关联区。激子间隙参数的温度依赖性示出和化学势的作用，在BLG中，详细讨论。
2016-09-30 cond-mat.mes-hall
Flat bands, strains, and charge distribution in twisted-bilayer hBN
我们研究了扭曲对双层石墨烯的影响。晶格弛豫的影响包括在内，我们看看电子结构，压电电荷和自发极化。我们发现，没有晶格弛豫的电子结构显示了一组非常平坦的间隙状态类似于朗道能级，其中的间距尺度与扭转角。在晶格弛豫的情况下，我们仍然有平坦的能带，但是现在对于足够小的角度，谱变得与扭转角无关。我们详细描述了带的性质，并研究适当的连续模型，在解释光谱的同时，我们发现，即使平行和反平行排列的光谱是非常相似的，自发极化效应只发生在平行排列。我们认为，这表明硼和氮之间的一个大的层间跳跃。
2020-11-28 cond-mat.mes-hall
Dynamical Screening and Ferroelectric-type Excitonic Instability in Bilayer Graphene
未掺杂的双层石墨烯中的电子相互作用导致无隙态的不稳定性、“哪层”对称性破缺以及在狄拉克点处的能隙开放。与单层石墨烯相反，双层系统即使对于任意弱相互作用也表现出不稳定性。本文发展了一个适用于实际动态屏蔽库仑相互作用的这种不稳定性的受控理论，并充分考虑了动态产生的紫外截止。这导致了一个能隙，其尺度为相互作用强度的幂律，使得激子不稳定性很容易观察到。
2010-02-03 cond-mat.mes-hall
Excitonic insulators and superfluidity in 2D bilayers without external fields
本文通过从头计算结合平均场BCS理论，在二维Janus范德华双层中发现了16种无需外场即可实现内禀激子绝缘态并具有超流性质的材料，揭示了层间杂化、自旋轨道耦合与介电屏蔽之间的竞争机制。
2023-08-09 cond-mat.mes-hall
Berry curvature induced valley Hall effect in non-encapsulated hBN/Bilayer graphene heterostructure aligned with near-zero twist angle
本研究在非封装hBN/双层石墨烯异质结构中，通过近零扭转角对齐实现谷霍尔效应，利用非局域电阻测量验证，并可由位移场调控，Berry曲率计算支持实验。
2023-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral excitonic systems in twisted bilayers from Förster coupling and unconventional excitonic Hall effects
本文提出通用框架，研究扭转双层半导体中Förster耦合产生的手性激子系统，并揭示其由量子几何性质导致的非传统霍尔（能斯特）效应，包括时间反演偶层霍尔逆流和交叉非线性动力学霍尔效应。
2024-06-20 cond-mat.mes-hall
Electronic and Spin-Orbit Properties of hBN Encapsulated Bilayer Graphene
本文结合第一性原理计算与低能SOC模型，研究hBN封装Bernal双层石墨烯的轨道带隙、自旋劈裂及其受堆叠、电场和扭转角调控的规律。
2023-09-26 cond-mat.mes-hall
Imaging Self-aligned Moiré Crystals and Quasicrystals in Magic-angle Bilayer Graphene on hBN Heterostructures
本研究通过扫描隧道显微镜和理论建模，发现魔角双层石墨烯与六方氮化硼异质结构中的超级莫尔结构呈现丰富的莫尔晶体与准晶相图，并揭示了一种超出理论预测的自对准机制，为探索准晶的独特电子性质提供了新平台。
2023-11-14 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of graphene hexagonal boron nitride moiré superlattice
我们从理论上研究了在有和没有磁场的情况下，堆叠在六方氮化硼（hBN）上的单层/双层石墨烯中产生的莫尔超晶格的电子结构。我们从微观紧束缚晶格哈密顿量发展了一个有效的连续介质模型，计算了石墨烯-hBN体系在不同旋转角下的电子结构。利用有效模型，我们解释了特征带的性质，如在超晶格布里渊区（小狄拉克点）的角落处的间隙开口。我们还研究了石墨烯-hBN体系在均匀磁场中的能谱和量子霍尔效应，并展示了分形谱随磁场的演化。由于缺乏反转对称性，光谱通常在谷自由度（$K$和$K'$）中分裂，并且由于双层中更强的反转对称性破缺，hBN上的双层石墨烯中的谷分裂比hBN上的单层石墨烯中的谷分裂更显著。
2014-10-09 cond-mat.mes-hall
Moiré Imaging in Twisted Bilayer Graphene Aligned on Hexagonal Boron Nitride
在范德瓦尔斯材料的角取向双层膜中形成的莫尔超晶格（MSL）已经成为实现新型二维电子态的一个有前途的平台。角度对准的三层结构可以形成两组MSL，这两组MSL可能潜在地相互干扰。在这项工作中，我们直接图像的莫尔图案在hBN上排列的单层石墨烯和hBN上排列的扭曲双层石墨烯，使用组合的扫描微波阻抗显微镜和导电原子力显微镜。这两种技术的相关性揭示了所实现的空间分辨率（<2nm）的对比机制。我们观察到两套不同周期的MSL在三层堆栈。较小的MSL打破了6重旋转对称性，并在较大的MSL的边界处表现出突然的不连续。使用刚性原子堆叠模型，我们证明了hBN层大大修改扭曲双层石墨烯的MSL。我们进一步分析了它对双莫尔系统倒易空间谱的影响。
2021-02-17 cond-mat.mes-hall
Tunable nonlinear excitonic optical response in biased bilayer graphene
本文基于半解析模型，研究了Bernal堆叠偏置双层石墨烯的激子线性和非线性光学响应随栅极电压的变化，发现线性和二次谐波产生响应均对栅极电压高度敏感。
2024-05-08 cond-mat.mes-hall
Umklapp electron-electron scattering in bilayer graphene moiré superlattice
该研究预测与hBN对齐的双层石墨烯莫尔超晶格中，Umklapp电子-电子散射导致$T^2$依赖电阻率，其强度受掺杂密度、扭转角和带隙影响。
2022-11-02 cond-mat.mes-hall
Moiré patterns and inversion boundaries in graphene/hexagonal boron nitride bilayers
在本文中，石墨烯/六方氮化硼（g/hBN）双层的系统检查，通过最近开发的二维相场晶体模型，结合了面外变形。通过将石墨烯/hBN双层的堆叠能和高度与从现有量子力学密度泛函理论计算获得的那些紧密匹配来确定系统参数。面外变形被示出为减少hBN中的反转畴边界的能量，并且石墨烯和hBN层之间的耦合导致由hBN中的反转边界和石墨烯中的畴壁组成的双层缺陷配置。扭曲双层的模拟揭示了相应的莫尔图案的结构，能量和弹性特性，并显示出交叉，作为层之间的取向差角的增加，从一个定义明确的六边形网络的域边界和交界处涂抹出来的图案。当畴壁的厚度接近莫尔条纹的尺寸时，发生转变，并且与双层的平均von Mises和体积应力的峰值相一致。
2023-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer tunneling in counterflow experiments on the excitonic condensate in quantum Hall bilayers
本文用逆流实验研究了在总填充因子为1的激子凝聚体系中隧道效应对量子霍尔双层输运性质的影响。如果隧道电流$I$小于临界$I_C$，则隧穿很大并且有效地使两个层短路。对于$I > I_C$，隧穿变得可以忽略不计。令人惊讶的是，两个隧穿制度之间的过渡只有一个微小的影响的填充因子一个状态的功能，在磁传输中观察到的，但在电流超过$I_C$沿层的电阻迅速增加。
2010-02-03 cond-mat.mes-hall
Band gap formation in commensurate twisted bilayer graphene/hBN moiré lattices
本研究针对一层与hBN对齐的tBLG范德华异质结，通过理论模拟揭示公度莫尔晶格的交错势可打破AA位点简并并产生额外带隙，且实验观测到对应朗道扇，为设计定制化量子材料提供了新进展。
2024-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitonic condensation for the surface states of topological insulator bilayers
我们提出了一个通用的拓扑绝缘体双层（TIB）体系，用自洽平均场（SCMF）理论研究激子凝聚。我们发现TIB系统呈现出从Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）极限到玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）极限的交叉行为.此外，通过与传统半导体系统的比较，我们发现本系统BEC相的超流性质对电子空穴密度不平衡更加敏感，BCS相的超流性质更加稳定.将此TIB模型应用于Bi $_{2}$ Se $_{3}$族材料，发现实验中最有可能观察到BEC相。计算了Bi $_{2}$ Se $_{3}$族TIB体系的临界温度为$\mathtt{\sim}100$ K.更有趣的是，我们可以预期这种相对高温激子凝聚，因为我们计算的SCMF临界温度近似等于Kosterlitz-无相变温度。
2012-06-14 cond-mat.mes-hall
Band structure of twisted bilayer graphene on hexagonal boron nitride
研究了六方氮化硼（hBN）层与扭曲双层石墨烯（TBG）紧密排列的效果。在扭曲双层石墨烯和hBN之间足够低的角度下，$θ_{hBN} \lesssim 2^\circ$，石墨烯电子结构被强烈干扰。态密度中的低能峰的宽度从解耦系统的$W \sim 5 - 10$ meV变为$\sim 20 - 30$ meV。由于范霍夫奇异性的状态密度的尖峰被平滑掉。我们发现，对于TBG中的扭转角和hBN与石墨烯层之间的扭转角的实际组合，可以使用单个莫尔晶胞来描述该系统。
2020-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Strain-induced excitonic instability in twisted bilayer graphene
扭曲双层石墨烯的低能带在小旋转角下形成近似电子-空穴对称的狄拉克锥。这些交叉点受到莫尔条纹的涌现对称性的保护，赋予了这些带拓扑特征。层间累积的应变（异应变）使狄拉克点在能量和动量上发生位移。导带和价带的重叠有利于费米面接近中性点的激子不稳定性。电子-空穴对的自发凝聚打破了时间反演对称性和每个谷扇区内电荷的单独守恒。序参量描述了类凯库勒轨道磁化密度波中的层间环流。由于能带的拓扑结构，这种序参量的涡旋携带费米子数。这种机制可以解释绝缘状态的发生在中性的最均匀的样品，均匀的应变场有助于稳定层之间的相对取向和激子间隙的形成。
2020-10-22 cond-mat.mes-hall
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
Hexagonal boron nitride/bilayer graphene moiré superlattices in the Dirac-material family: energy-band engineering and carrier doping by dual gating
本文综述hBN/BLG莫尔超晶格的制备与输运，揭示其无电场下CNP能隙、可调能带拓扑及范霍夫奇异性，并通过双栅实现能带工程，展现物理普适性与多样性。
2025-09-26 cond-mat.mes-hall
$h$-AlN-Mg(OH)$_{2}$ vdW Bilayer Heterostructure: Tuning the excitonic characteristics
受报道单层Mg（OH）$_{2}$的成功合成的最近研究的启发[Suslu \textit{et al.}，Sci.众议员\textbf{6}，20525（2016）]和六边形（\textit{h} -）AlN [Tsipas \textit{et al} .，应用物理信函\textbf{103}，251605（2013）]，我们通过\textit{ab initio}密度泛函理论（DFT）、GW近似内的多体准粒子计算和Bethe-Salpeter方程（BSE）研究了垂直堆叠的$h$-AlN和Mg（OH）$_{2}$的结构、电子和光学性质。结果表明，双层异质结构更倾向于采用$AB^{\prime}$叠层结构，这种叠层结构在$Γ$处具有直接带隙，并且具有II型能带排列，其中价带最大值和导带最小值来自不同的层。关于光学性质，个别层和异质双层的介电函数的虚部进行了研究。异质双分子层具有仅在异质双分子层构建之后出现的激子峰。利用能带分解电荷密度和振子强度对最低的三个激子峰进行了详细的分析。此外，波函数计算表明，异质双层的第一个峰起源于空间间接激子，其中电子和空穴分别位于$h$ -AlN和Mg（OH）$_{2}$，这对于光捕获应用是重要的。
2017-02-03 cond-mat.mes-hall
Polaron spectroscopy of a bilayer excitonic insulator
提出在双层激子绝缘体中利用层内激子与凝聚体激发耦合形成层间极化激元的光谱方案，并通过量子蒙特卡洛和BCS拟设预测层间距对光学谱的调控。
2022-10-20 cond-mat.mes-hall
Topological Valley Currents in Bilayer Graphene/Hexagonal Boron Nitride Superlattices
石墨烯超晶格作为一种新兴的量子超材料，最近引起了人们越来越多的兴趣。本文报道了在双层石墨烯（BLG）超晶格中观察到的非局域输运，这种超晶格被两层六方氮化硼（hBN）层包裹，形成hBN/BLG/hBN莫尔超晶格。然后，我们采用这些超晶格检测使用全电方法的长程电荷中性谷电流。反转对称性破缺的云纹超晶格导致在电荷中性点（CNP）处积累具有Berry曲率的热点，并且它包含CNP的卫星。我们观察到非局部电阻的顺序为1 $\text{k}Ω$，它服从一个标度关系。这种非局域电阻是从量子霍尔效应演化而来的，但没有磁场/时间反演对称性破缺，这与热点诱导的拓扑谷电流有关。这项研究将为发展一种贝里相敏探针探测具有反转对称性破缺的带隙狄拉克材料中的热点铺平道路。
2019-06-23 cond-mat.mes-hall
Symmetry Breaking and Transition to Robust Excitonic Topological Order in InAs/GaSb Bilayers
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院量子材料国际中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
研究通过门控InAs/GaSb双层揭示Coulomb相互作用在对称性破缺和拓扑序转变中的关键作用，发现稀疏区域中激发拓扑序的自发时间反演对称性破缺及磁场诱导的三重电子-空穴配对。
2026-03-11 cond-mat.mes-hall
Bilayer Graphene on hexagonal Boron Nitride and the Family of quantum MetaMaterial
本研究制备并表征双栅hBN/BLG超晶格，揭示其莫尔效应诱导的能隙、电场可调性及非平庸能带拓扑等特性，展现该体系物理的普适性与多样性。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall
Electric field-tunable layer polarization in graphene/boron nitride twisted quadrilayer superlattices
最近观察到的非常规铁电性的AB双层石墨烯夹在六方氮化硼（hBN）提供了一个新的平台，以操纵多层范德华异质结构中的相关相。我们提出了一个低能量的连续介质模型的AB双层石墨烯封装的顶部和底部层的hBN或石墨烯，有两个独立的扭曲角。对于石墨烯/hBN异质结构，我们表明，扭转角的不对称性导致层极化的价带和导带。我们还表明，出平面位移场不仅调谐层偏振，但也使低能量带。我们扩展的模型表明，由AB双层石墨烯封装的顶部和底部的石墨烯层的四层石墨烯异质结构的电子结构可以类似地通过外部电场调谐。
2022-09-21 cond-mat.mes-hall
Quantum emitters in bilayer hexagonal boron nitride
本研究通过密度泛函理论模拟，探讨了双层六方氮化硼中相互作用原子缺陷引入的新光谱特征，发现色心间的距离和相对取向会引发偏振依赖性光谱特征，为通过缺陷间相互作用工程化单光子发射提供了途径。
2024-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
High thermoelectric performance in excitonic bilayer graphene
我们考虑了激子效应对AB-堆叠双层石墨烯热性质的影响。计算是基于通常的哈伯德模型在半填充的双层推广。在没有任何低能量假设的情况下，使用全相互作用带宽。我们获得了异常高的值的电子品质因数，即使在室温下，这是非常有前途的AB-双层结构的热电应用。我们讨论了层间库仑相互作用和温度对双层石墨烯中不同热参数的影响，并强调了电荷中性点在热性质和激子绝缘体转变场景中的作用。热电转换效率的计算值表明AB-双层石墨烯的高性能器件应用的可能性。
2021-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric-field independent spin-orbit coupling gap in hBN-encapsulated bilayer graphene
本研究通过实验与第一性原理计算，证明hBN封装双层石墨烯中自旋轨道耦合能隙与电场位移场无关，且由固有Kane-Mele机制主导，为SOC工程和自旋操控提供新见解。
2025-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitonic Tunneling in the AB-bilayer Graphene Josephson Junctions
我们已经考虑了AB堆叠的双层石墨烯约瑟夫森结。双层应该处于电荷平衡态，并且在结构的每个电子层中处于半填充状态，并且在外部栅极的每个值处。通过考虑在结的两侧的相互作用的双层，并考虑层内和层间库仑相互作用的影响，我们计算了正常和激子隧道电流通过结。由于激子配对效应和BLG中的凝聚，电子能带重整化被考虑在内。精确的四带能量色散，包括激子重整化，已被用于双层膜没有任何低能量近似。我们示出的基态的简并在零施加电压和不同的相位的相干凝聚显示通过结的直流约瑟夫森电流。正常和激子隧穿电流已被计算为不同的栅极电压和不同值的相互作用参数。详细讨论了电中性点的作用。
2022-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Competition between excitonic insulators and quantum Hall states in correlated electron-hole bilayers
本文基于MoSe2/hBN/WSe2异质结构电子-空穴双层膜，研究了垂直磁场下激子绝缘体的行为，发现了激子量子振荡，并揭示了强磁场下激子绝缘体相与双层量子霍尔绝缘体相之间的多重量子相变。
2025-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological excitonic corner states and nodal phase in bilayer quantum spin Hall insulators
相互作用诱导的拓扑态是凝聚态物理研究的热点之一。激子凝聚体由于发现了新的候选材料及其实现奇异拓扑态的驱动力而引起了人们的新兴趣。本文研究了双层量子自旋霍尔绝缘体中激子阶数诱导的高阶拓扑结构，发现拓扑激子角态可以通过调节栅极和磁场来实现。当施加面内塞曼场时，双层体系中出现两个或四个激子边界阻挡角态，从而产生不同的可能的$s$ -波激子配对。此外，我们还发现了一个二维激子Weyl节相，它支持连接体Weyl节的平带边态。
2021-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron binding by charge disorder surrounding gapped bilayer graphene
National Graphene Institute, University of Manchester（国家石墨烯研究所，曼彻斯特大学）；Department of Physics & Astronomy, University of Manchester（曼彻斯特大学物理与天文系）；Institut für Theoretische Physik, Universität Regensburg（雷根斯堡大学理论物理研究所）；Research Institute of Electrical Communication, Tohoku University（东北大学电气通信研究所）
本文研究带隙双层石墨烯周围电荷无序对带边态的影响，建立考虑介电响应的框架，发现两种工况下电荷无序均不产生深带隙中态，束缚态靠近带边。
2026-10-12 cond-mat.mes-hall
Enhanced electron-phonon coupling in doubly aligned hexagonal boron nitride bilayer graphene heterostructure
具有相似晶格常数的二维材料的异质结构中的相对扭转角导致电子性质的显著改变。在这里，我们调查的电气和磁输运性质的双层石墨烯（BLG）封装在两个六方氮化硼（hBN）晶体，其中顶部和底部的hBN旋转排列与双层石墨烯的扭转角$θ_t\sim 0^{\circ} \text{and}~ θ_b < 1^{\circ}$，分别。这导致形成两个莫尔超晶格，在空穴和电子掺杂区中，在载流子密度$n_{s1}$和$n_{s2}$处出现卫星电阻率峰值，以及在零载流子密度处出现电阻率峰值。此外，我们测量了电阻率（$ρ$）的温度（T）依赖性。在10 ~ 50 K范围内，$n_{s1} <n<n_{s2}$密度区的电阻率随温度呈线性增加，斜率d $ρ$ /dT $\sim$为8.5~ $Ω$ /K。d $ρ$ /dT的大斜率归因于最近在具有顶部和底部hBN的双排列石墨烯中由于重构的能带中的费米速度的抑制而产生的增强的电子-声子耦合，这是理论上预测的。我们的结果建立了双排列莫尔系统的独特性，以调整电子-声子耦合的强度和修改多层异质结构的电子性质。
2021-05-30 cond-mat.mes-hall
High-mobility compensated semimetals, orbital magnetization, and umklapp scattering in bilayer graphene moire superlattices
本研究利用磁输运与太赫兹激发相结合的多信使方法，揭示了BLG/hBN莫尔超晶格中由晶格对齐产生的补偿半金属、轨道磁化增强及umklapp散射限制高温导电性的机制。
2023-11-09 cond-mat.mes-hall
Strongly Coupled Exciton--Hyperbolic-phonon-polariton Hybridized States in hBN-encapsulated Biased Bilayer Graphene
本文证明hBN封装偏置双层石墨烯中激子可与双曲声子极化激元调谐共振，形成多个强耦合杂化态，并利用传输线模型揭示对称性决定杂化选择定则，为长波长光-物质相互作用调控提供了可调中红外平台。
2025-06-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Excitonic Instabilities and Insulating States in Bilayer Graphene
采用重整化群方法研究了双层石墨烯最近邻跃迁的竞争基态。在没有相互作用的情况下，该模型在半填充时的费米面由两个具有动量$\mathbf{K}$、$\mathbf{K}'$的节点组成，其中导带和价带彼此接触，产生半金属。由于在这两点附近的能量色散是二次的，具有完美的粒子-空穴对称性，如果存在带间相互作用，激子不稳定性是不可避免的。使用微扰重整化群分析的一个循环的水平，我们发现不同的竞争有序基态，包括铁磁性，超导性，自旋和电荷密度波态与有序矢量$\mathbf{Q}=\mathbf{K}-\mathbf{K}'$，激子绝缘体状态。此外，在激子绝缘相和铁磁相中发现了两个具有谷对称性破缺的态。这一分析有力地表明，双层石墨烯的基态应该是带隙的，除了超导性外，所有其他可能的基态都是绝缘的。
2012-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic condensation in a symmetric electron-hole bilayer
用扩散蒙特卡罗模拟研究了对称电子空穴双层膜的基态，并确定了其在T=0时的相图。我们发现了激子凝聚体的明确证据，但其稳定性受到层内电子关联的影响。这使电子-空穴等离子体在密度或层间距离的大值处稳定，并且使维格纳晶体在低密度和大距离处稳定。我们还估计了对关联函数和低阶密度矩阵，以给出关联的微观表征，以及尝试和估计凝聚分数。
2002-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic order dependent photoluminescence from high energy excitons in hBN protected few-layer CrSBr
本研究系统探究hBN封装少层CrSBr的高能激子光致发光特性，发现Xh激子峰依赖层间磁有序，可用于探测自旋构型，还观测到中间磁态，证实其是研究激子-磁性相互作用的理想平台。
2025-07-31 cond-mat.mes-hall
Excitonic superfluid phase in Double Bilayer Graphene
当电子和空穴被限制在双量子阱系统的单独层中时，可以产生空间间接激子，从而形成复合玻色子。因为没有重组途径，所以这些激子是长寿命的，使得它们可用于运输研究。此外，独立地调节层内电荷密度和层间电子-空穴分离的能力提供了达到低密度、强相互作用状态的能力，在该状态下，预期BEC样相变到超流基态。迄今为止，已被视为只有在量子霍尔双层双阱GaAs异质结构组成的超流凝聚相的运输签名。在这里，我们报告观察到的激子凝聚体的量子霍尔效应制度的双层结构的双层石墨烯。层之间的相关性被识别的量子化霍尔阻力出现在匹配的层密度，和dissipationless性质的相确认在逆流的几何形状。层密度和层间偏置的独立调谐揭示了涉及双层石墨烯和冷凝物相的破缺态之间的轨道和谷量子数的选择规则，而调谐层不平衡使冷凝物稳定到超过4K的温度。我们的研究结果建立了双层石墨烯量子阱作为一个理想的系统，在其中研究强相互作用的玻色子粒子在固态丰富的相图。
2016-12-22 cond-mat.mes-hall
Delocalization of Quasiparticle Moiré States in Twisted Bilayer hBN
研究扭曲双层hBN中准粒子莫尔态的离域化，发现大扭曲体系中非局域长程相互作用无法用局部堆叠描述，带隙变化呈现多个随扭曲角变化的最小值，中等角度下带边QP杂化受抑制，最大体系中两个局部最小值简并。
2024-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitonic effects in twisted bilayer graphene
在旋转双层哈伯德模型下，研究了扭曲双层石墨烯（tBLG）中的激子效应。同时考虑了层内和层间的库仑相互作用，并对双层中两层的电子密度施加了半填充条件。计算了不同扭曲角和不同层间库仑相互作用参数时的激子配对能隙参数和化学势。此外，我们显示的外观的电子平坦带的电子能带结构，介导的激子效应。我们发现，有一个狄拉克的$K$ -点在低相互作用极限的倍增效应和狄拉克的节点之一是稳定的，另一个改变其位置作为一个函数的旋转角。在大扭转角极限下，在布里渊区中的$M$点处出现了两个额外的Dirac-like节点。在低相互作用极限下，我们得到了主狄拉克点$K$的激子红移效应，而在强相互作用极限下，我们也得到了主狄拉克点$M$的激子蓝移效应.除了上述的影响，这里评估的理论预测的金属-半导体过渡的tBLG系统时，增加层间库仑相互作用参数。
2022-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic properties of twisted bilayer graphene suspended and encapsulated with hexagonal boron nitride
本研究采用原子紧束缚模型分析hBN衬底对转角双层石墨烯能带结构的影响，发现悬浮与封装态的TBG电子性质差异显著，且其对外电场的响应受对称性影响，相关结果可为石墨烯莫尔超晶格的实验调控提供依据。
2022-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
High mobility dry-transferred CVD bilayer graphene
我们报道了高质量化学气相沉积（CVD）双层石墨烯（BLG）的制备和表征。特别是，我们表明，CVD生长的BLG可以机械地从铜箔分离的六方氮化硼（hBN）晶体后，铜BLG接口的氧化。共焦拉曼光谱揭示了AB-堆叠顺序的BLG晶体和高的结构质量。从对完全封装的hBN/BLG/hBN霍尔棒器件的传输测量中，我们提取了在2 K下高达180，000 cm $^2$ /（Vs）和在300 K下高达40，000 cm $^2$ /（Vs）的电荷载流子迁移率，优于最先进的CVD双层石墨烯器件。此外，我们显示了一个开关比超过10,000和带隙开口的值高达15毫电子伏的位移场为0.2 V/nm，在这样的CVD生长的BLG。
2018-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitonic condensate and quasiparticle transport in electron-hole bilayer systems
当层之间的距离d小于层内粒子之间的典型距离时，双层电子-空穴系统经历激子凝聚。在这个凝聚体中的所有激子都有一个固定的偶极矩，它垂直于层，因此这个偶极子的凝聚体耦合到外部电磁场。我们研究了这个偶极凝聚系统的输运性质的基础上的唯象模型，该模型考虑到从冷凝物和准粒子的贡献。我们讨论，特别是，阻力和逆流运输，面内约瑟夫森效应，和噪声的面内电流的凝聚态，它提供了一个直接的测量超流集体模式的速度。
2005-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable moiré bandgap in hBN-aligned bilayer graphene device with in-situ electrostatic gating
本研究利用空间和角度分辨光电子能谱直接观察双层石墨烯带隙，通过原位静电门控和hBN对准引入的莫尔势分别实现高达100 meV和约20 meV的可调带隙，为石墨烯电子器件设计提供定量指导。
2024-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Van Hove Singularities and Excitonic Effects in the Optical Conductivity of Twisted Bilayer Graphene
我们报告了一个系统的研究扭曲双层石墨烯（tBLG）在一个大的能量范围内（1.2 eV至5.6 eV）的各种扭曲角，结合第一性原理计算的光学电导率。在以前未探索的高能量下，我们的数据显示了tBLG带中多个van Hove奇点（vHS）的特征，以及单层石墨烯带的非线性及其电子-空穴不对称性。我们的数据还表明，激子效应在tBLG的光谱中起着至关重要的作用。包括电子-空穴相互作用的第一性原理计算是必不可少的再现的电导率谱的形状，我们发现的证据与多个vHS在tBLG的状态之间的相干相互作用。
2014-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
