Scattering from spin-polarized charged impurities in graphene
通过计算初始极化态的时间演化，研究了自旋极化带电杂质存在时石墨烯中载流子的自旋弛豫。自旋弛豫时间显示出完全不同的能量行为的短程和长程自旋散射体，并可以用来识别自旋散射的主导来源。我们的结果与最近的实验结果一致，表明它们的自旋弛豫可能是由长程散射引起的。
2016-10-12 cond-mat.mes-hall
Generation of valley polarized current in bilayer graphene
我们提出了一种在双层石墨烯中产生谷极化电流的器件。通过分析这种材料在横向电场存在下对强太赫兹频率光的响应，我们证明了在带隙能区诱导了动力学态，并且如果系统参数适当调节，这些态只存在于一个谷区。谷极化状态然后可以用于过滤任意电子电流，从而产生谷极化电流。
2009-08-20 cond-mat.mes-hall
Comment on "Laser-assisted spin-polarized transport in graphene tunnel junctions"
我们评论最新的论文[K.- H.叮，Z G. Zhu和J. Berakdar，J. Phys.：康登斯Matter 24，266003（2012）]。
2012-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Electronic states bound by repulsive potentials in graphene irradiated by a circularly polarized electromagnetic field
本研究基于Floquet理论，发现圆极化电磁场辐照石墨烯可在排斥势核心诱导吸引区，产生排斥势束缚的准稳态电子态，分析了其与常规抛物线色散系统的差异并探讨了潜在表现。
2024-11-01 cond-mat.mes-hall
Graphene with Structure-Induced Spin-Orbit Coupling: Spin-Polarized States, Spin Zero Modes, and Quantum Hall Effect
最近报道了Au/Ni（111）衬底上单层石墨烯能谱的自旋劈裂。我表明，自旋轨道耦合石墨烯的本征态是极化的平面内和垂直于电子动量$\bf k$ ;自旋极化$\bf S$的大小消失时，$k \to 0$。在垂直磁场$\bf B$中，$\bf S$平行于$\bf B$，朗道能级谱中出现两个零模.奇异的$\bf B$ -依赖它们的磁化强度表明存在一种新的磁不稳定性。它们还表现在一种新的非传统的量子霍尔效应中。
2009-02-22 cond-mat.mes-hall
Recent advances of defect-induced spin and valley polarized states in graphene
石墨烯独特的二分蜂窝晶格结构和极弱的自旋-轨道耦合使电子具有四重自旋简并和谷简并，可以支持一系列对称性破缺态。石墨烯中的原子级缺陷有望在纳米尺度上提升这些简并自由度，从而导致丰富的量子态，突出了自旋电子学和谷电子学的有前途的方向。本文主要综述了近年来扫描隧道显微镜（STM）在石墨烯中单个原子尺度缺陷（包括单碳空位、氮原子掺杂和氢原子化学吸附）引起的自旋和/或谷极化态的研究进展。最后，我们给出了该领域的展望。
2022-06-13 cond-mat.mes-hall
Graphene nanoring as a tunable source of polarized electrons
我们提出了一种新的自旋过滤器的基础上的石墨烯纳米环以上的铁磁条制造。铁磁体中离子的磁矩与电子自旋之间的交换相互作用使电子态分裂，并引起电导和总电流的自旋极化。我们证明，电流和它的极化可以控制的侧栅电压。这打开了使用所提出的设备作为极化电子的可调源的可能性。
2012-04-09 cond-mat.mes-hall
Polarized photoluminescence clocks ultrafast pseudospin relaxation in graphene
二维材料中的电子态可以表现出赝自旋自由度，这允许独特的载流子场相互作用场景。在这里，我们研究超快亚晶格赝自旋弛豫石墨烯的偏振分辨光致发光光谱。与微观玻尔兹曼模拟的比较允许确定$12\pm 2\,\text{fs}$的光学对准的赝自旋分布的寿命。这种实验方法扩展了石墨烯赝自旋电子学的工具箱，为研究有源器件或外场下的赝自旋动力学提供了新的手段。
2017-02-03 cond-mat.mes-hall
Valley-Polarized Quantum Transport Generated by Gauge Fields in Graphene
我们报告的可能性，同时产生在石墨烯{ \it体谷极化耗散输运}和{ \it量子谷霍尔效应}相结合的应变诱导规范场和真正的磁场。这种独特的现象是由叠加的规范场的叠加/抵消所驱动的共振/反共振效应引起的，这些叠加的规范场对时间反演对称性有不同的影响。一个谷极化霍尔电流伴随着一个耗散的谷极化电流在相反的山谷中的发病揭示了由$e^2/h$霍尔电导率平台。我们采用有效的线性标度Kubo输运方法结合谷投影计划访问谷依赖的电导率，并表明结果是强大的对无序。
2017-07-01 cond-mat.mes-hall
Manipulating the fully spin-polarized edge currents in graphene ribbon
在紧束缚模型下，考虑了磁场的轨道分裂效应和塞曼分裂效应，数值研究了非均匀磁场作用下石墨烯中电子的完全自旋极化边缘态.我们表明，完全自旋极化电流可以操纵的栅极电压。为了在自旋相关输运中利用全自旋极化电流，设计了一个三端实验，并期望输出全自旋极化电流。这可能在基于自旋的纳米器件中具有重要应用。
2011-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Generation of a fully valley-polarized current in bulk graphene
在块状石墨烯中产生完全谷极化电流（FVPC）是谷电子学的基本目标。为此，我们调查谷依赖运输通过一个有限的磁超晶格调制的应变石墨烯。结果表明，该器件允许一个谷区的绝缘传输带隙与另一个谷区的金属谐振带共存。因此，大量的体积FVPC出现在宽范围的边缘取向和温度，这可以有效地调整的结构参数。设计了谷分辨霍尔结构，用于测量滤波后电流的谷极化度。
2013-11-01 cond-mat.mes-hall
Directional Generation of Graphene Plasmons by Near Field Interference
研究了正交极化偶极子近场干涉对石墨烯等离子体激元的高度单向激发。利用角动量守恒定律可以简单地理解单个圆极化偶极子对GP的优先激发方向。此外，GP的传播方向不仅可以通过改变偶极子之间的相位差来切换，而且还可以通过将z极化偶极子放置到其图像位置来切换，而背景场的旋向性保持不变。GP的单向激发也可以直接扩展到弧形石墨烯表面。此外，我们关于定向产生GP的建议可以在半导体纳米线/石墨烯系统中实现，其中半导体纳米线在被两个正交偏振平面波照射时可以模拟圆偏振偶极子。
2016-01-04 cond-mat.mes-hall
Isospin and momentum polarized orders in bilayer graphene
在横向电场作用下，非扭曲双层石墨烯中的电子能带变平，为相关电子物理提供了一个有前途的平台。我们预测，自旋/谷的同位旋磁性，类似于莫尔带中看到的，共存的动量极化阶段发生通过“植绒过渡”在动量空间。这种跃迁导致电子动量分布相对于$K$和$K'$谷中心自发地位移。这些阶段的特点是不寻常的观测，如持续电流在基态。动量极化载流子“采样”导带的Berry曲率，导致异常霍尔电导率的独特行为和其他在以前研究的系统中没有发生的效应。
2023-01-19 cond-mat.mes-hall
Strain effects on optical properties of linearly polarized resonant modes in the presence of monolayer graphene
最近，在石墨烯的存在下，基于光子谐振器的光学传感器件的改进引起了极大的关注。本文基于传输矩阵方法和入射电磁波的TE极化，分别数值计算了一维光子谐振器和应变石墨烯表面等离子体共振的透射谱和反射谱。我们证明了石墨烯中相对较小的应变场可以调制缺陷晶体光子带隙内的线性偏振谐振模。此外，我们还研究了应变对倏逝波技术在单层石墨烯与棱镜干涉时产生的表面等离子体共振的影响。
2021-05-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Spin polarized nematic order, quantum valley Hall states, and field tunable topological transitions in twisted multilayer graphene systems
我们从理论上研究了扭曲多层石墨烯系统中的关联绝缘态、量子反常霍尔（QAH）态以及不同关联态之间的场诱导拓扑跃迁。以扭曲双层单层石墨烯和扭曲双层石墨烯为例，研究了在有限位移场下，两个体系在1/2平带填充处都处于自旋极化的$C_{3z}$ -破缺绝缘体态，且Chern数为零.在某些情况下，这些自旋极化的，非线性绝缘体状态是在量子谷霍尔相位凭借非平凡的能带拓扑的系统。当只考虑谷内库仑作用时，自旋极化绝缘体态与谷极化绝缘体态是准简并的。这种准简并可以通过原子的原位相互作用分裂，使得自旋极化的基态成为唯一的基态。这种情况适用于1/2填充的各种扭曲多层石墨烯系统，因此可以被认为是通用机制。此外，在垂直磁场作用下，多层石墨烯体系中的轨道塞曼分裂和场致电荷密度变化会与原子Hubbard相互作用相互竞争，从而在小起始磁场作用下驱动自旋极化零陈数态向谷极化QAH态的跃迁.
2021-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamics of quasiparticles in graphene under intense circularly polarized light
用圆偏振光照射单层石墨烯，为表面电磁波（等离子体激元-极化子）操纵提供了一个独特的平台。事实上，哈密顿量的时间周期性导致几何Aharonov-Anandan相，并导致石墨烯中的光伏霍尔效应，产生电导率张量的非对角分量。后者极大地改变了表面等离子体激元-极化激元的色散关系，导致产生混合波。在本文中，我们提出了一个系统的和独立的分析混合表面波从麦克斯韦方程组的基础上的微观公式的电导率。我们考虑一个实际的例子，石墨烯夹在两个电介质之间，并表明，在单光子近似有形成传播的混合表面波。从这个分析中出现了一个可靠的实验实现的可能性，研究Zitterbewegung的载流子的石墨烯。
2015-02-18 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
Valley polarized transport in strained graphene based Corbino disc
我们研究了在外部垂直磁场存在下，应变石墨烯在Corbino几何门控中的磁输运。采用Landauer-Büttiker方法计算了单轴应变和非均匀应变下变形石墨烯的Corbino圆盘的电导。我们发现，作为磁通量的函数的电导的振荡周期依赖于单轴应变和电导急剧下降沿石墨烯拉伸的方向。另一方面，电导幅度可以通过感生的伪磁通量来操纵。一个谷极化制度，所造成的不均匀的应变，此外，我们发现了一个很宽的能量区间内，该系统是完全谷极化。
2013-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coulomb interactions of massless Dirac fermions in graphene; pair-distribution functions and exchange-driven spin-polarized phases
石墨烯中的准二维电子在两个费米点附近的低能区表现为无质量的费米子，服从Dirac-Weyl方程。研究了石墨烯中自旋极化相的稳定性。的交换能量从分析的对分布函数进行评估，并通过一个非常相似的四分量的2D电子流体，这是以前已经调查的相关能量估计。SPP出现足够高的掺杂，当单独的交换能被认为是。然而，发现包含相关性以{ \it抑制}理想石墨烯中的自旋-相变。
2006-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamical polarizability of graphene irradiated by circularly polarized ac electric fields
我们研究了太赫兹范围内圆极化电场存在下石墨烯的低能物理。具体来说，我们推导出一个一般表达式的动态极化率的石墨烯照射的交流电场。几个近似的发展，让一个开发的半解析理论的弱场制度。交流场定性地改变了石墨烯的单电子和多电子激发：未掺杂的样品可能表现出集体激发（与平衡情况相反），并且掺杂石墨烯中的激发性质受到交流场的强烈影响。我们还表明，外场强度是这些激发稳定性的关键控制参数。
2012-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The spin-polarized $ν=0$ state of graphene: a spin superconductor
我们研究了石墨烯的自旋极化$ν=0$朗道能级。由于电子-空穴的相互吸引作用，电子和空穴可以结合成对。这些电子对可以凝聚成自旋三重态超流体基态：自旋超导体状态。在这种状态下，能隙在边缘带和体带中打开，因此它是电荷绝缘体，但它可以携带自旋电流而不耗散。这些结果可以很好地解释最近实验中自旋极化$ν=0$态的绝缘行为。
2013-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Plasmons in spin polarized graphene: a new way to measure spin polarization
我们研究了自旋极化石墨烯中的集体电荷激发（等离子体激元），并推导出其色散在无阻尼制度的明确表达式。由此，我们能够计算出临界波矢，超过该临界波矢，等离子体激元进入电子-空穴连续体，其品质因数急剧下降。我们发现，临界波矢的值是强烈的自旋极化相关的，在某种程度上，在普通的二维电子气没有类似。这种效应的起源是在等离子体激元和少数自旋载流子的带间电子空穴对之间的耦合。我们表明，该效果是强大的，相对于列入的障碍，我们建议，它可以被利用来实验确定石墨烯的自旋极化。
2015-06-14 cond-mat.mes-hall
Manipulation and Characterization of the Valley Polarized Topological Kink States in Graphene Based Interferometers
谷极化拓扑扭结态广泛存在于六角晶格系统的畴壁中，在实验中得到了确认，但只给出了非常有限的物理性质。利用由石墨烯畴壁构成的Aharanov-Bohm干涉仪，通过调节磁场或费米能级，研究了纯谷电流在大范围内的周期性调制.对于单层石墨烯器件，存在一个拓扑扭结态，透射系数的振荡具有单周期性。从透射数据中可以提取出$π$ Berry相位和扭结态的线性色散关系。对于双层石墨烯器件，存在两个具有两个振荡周期的拓扑扭结态。我们的建议提供了一个实验上可行的路线来操纵和表征经典波和电子石墨烯型晶体系统中的谷极化拓扑扭结态。
2018-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polarized light emission from graphene induced by terahertz pulses
实验研究了石墨烯在单周期太赫兹脉冲辐照下的自发光发射，并从理论上进行了解释。我们发现发射光子的偏振方向主要垂直于太赫兹脉冲的电场，这证明太赫兹场不仅加热了电子，而且产生了强烈的非平衡动量分布。测量的光谱和偏振各向异性与数值模拟结果的比较使我们能够估计石墨烯中电子的动量各向同性时间为~25 fs，并粗略地重建k空间中的分布函数演化。
2022-04-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Ultrahigh refractive index sensitivity of TE-polarized electromagnetic waves in graphene at the interface between two dielectric media
研究了石墨烯中TE和TM电磁波在两个半无限介质界面处的行为。TE波传播的戏剧性的影响，即使在非常小的变化，在两个电介质之间的光学对比度的预测。TE波的频率被发现只躺在由对比度确定的窗口。我们认为这种效果与石墨烯为基础的光学气体传感器的设计。在石墨烯电导率的虚部为零的频率附近，显示出很高的折射率灵敏度和很低的检测限。所考虑的基于石墨烯的光学气体传感器优于现代体积折射率传感器的特性几个数量级。
2013-05-30 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
Tight-binding approach to understand photoelectron intensity from graphene for circularly polarized light
我们已经研究了角度分辨光电子能谱信号上的不完美的圆偏振的影响，使用石墨烯作为一个原型系统，可以在紧束缚形式主义的理解。我们发现，完美的左，右圆偏振光给出了相同的光电子强度分布周围的石墨烯$π$带的恒定能量轮廓。另一方面，在破坏偏振的纯度时，光电子强度开始显示圆二色性，其随着缺陷的进一步增加而增强。我们的研究结果预测存在一个额外的因素，从石墨烯的光电发射信号中观察到的圆二色性，因此建议的实验条件的重要性，以了解通过光电发射光谱观察到的圆二色性。
2015-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley separation in graphene by polarized light
我们表明，用偏振光激发石墨烯导致纯谷电流，其中谷中的载流子逆流。各谷区的电流来源于光跃迁的不对称性和电子能谱弯曲引起的杂质散射。谷电流具有很强的偏振依赖性，对于正交线偏振的垂直入射光束，谷电流的方向相反。在具有高磁化率的衬底上的未掺杂石墨烯中，电子-电子散射导致对可以占主导地位的谷电流的额外贡献。
2011-06-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Valley-polarized Landau Levels in Strained Graphene
在应变石墨烯中，晶格变形可以产生伪磁场并导致零场朗道能级类量子化。在外加磁场的情况下，由于石墨烯的K谷和K'谷中的赝磁场方向相反，因此可以观察到谷极化的朗道能级。在这里，我们提出了实验光谱测量应变石墨烯铑箔的扫描隧道显微镜。我们直接观察到赝磁场和外加磁场共存时朗道能级的谷分裂。观察到的结果为通过伪磁场和外部磁场的组合来开发石墨烯中的新电子特性铺平了道路。
2015-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
In-plane Chiral Tunneling and Out-of-plane Valley-polarized Quantum Tunneling in Twisted Graphene Trilayer
在这里，我们表明，扭曲的石墨烯三层由错误取向堆叠的石墨烯单层上的Bernal石墨烯双层可以表现出丰富的和定制的电子特性。对于石墨烯单层和双层是强耦合的情况，无质量的狄拉克费米子和大量的手征费米子共存于扭曲的三层中，导致独特的面内手征隧穿。对于两个石墨烯系统之间的弱耦合，单层和双层中准粒子的不同手性和赝自旋纹理使它们之间的垂直谷极化量子隧穿成为可能。有趣的是，谷极化的极性可以通过控制两个系统之间的旋转角度来反转。我们的研究结果表明，从单个原子平面组装的层状范德华结构可以创造出具有不寻常特性和新功能的材料，这取决于晶体层的堆叠方式。
2014-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin injection into multilayer graphene from highly spin-polarized Co2FeSi Heusler alloy
我们展示了从高度自旋极化的Co2 FeSi（CFS）Huesler电极在横向自旋阀器件中向多层石墨烯（MLG）中的电自旋注入。通过基于聚合物的转移方法将剥离的MLG转移到在Si（111）衬底上生长的预图案化外延CFS线上。这种方法使我们能够制造多个单晶CFS电极与MLG接触。通过非局域磁电阻（MR）测量检测从CFS到MLG的电自旋注入。观察到430欧姆的非局部自旋信号;这是石墨烯基器件中所有报告的非局部MR值中的最大值。
2016-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pseudospin polarized quantum transport in monolayer graphene
单层石墨烯的能隙提出了一个赝自旋对称性破缺铁磁体与垂直的赝磁化，其方向是通过改变n和p之间的掺杂类型切换。我们证明了电流开关效应在赝自旋版本的自旋阀，其中两个赝铁磁区域通过正常的石墨烯区域接触。所提出的结构具有伪磁阻，定义为伪磁化的平行和反平行排列的电阻的相对差，其可以被调谐到统一。这种完美的伪磁开关被发现表现出很强的鲁棒性，相对于增加的接触长度，我们解释的效果在一个不寻常的长范围渗透到正常区域的平衡赝自旋极化接近赝铁磁体。我们的研究结果揭示了带隙石墨烯实现基于赝自旋的纳米电子学的潜力。
2011-10-04 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
Transition between canted antiferromagnetic and spin-polarized ferromagnetic quantum Hall states in graphene on a ferrimagnetic insulator
在石墨烯的量子霍尔机制中，在零朗道能级处的反铁磁态和自旋极化铁磁态竞争，导致取决于所施加的磁场的方向和大小的倾斜反铁磁态。在这里，我们调查这种过渡在2.7 K的石墨烯霍尔棒，接近耦合到亚铁磁绝缘体Y $_{3}$ Fe $_{5}$ O $_{12}$。从非局域输运测量，我们证明了在石墨烯中的诱导磁交换场，这降低了所需的磁场调制的磁性状态在石墨烯。这些结果表明，石墨烯中的磁邻近效应是二维材料开发的重要组成部分，其中期望物质的有序状态可以用相对小的施加磁场（> 6 T）来调节。
2020-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A versatile platform for graphene nanoribbon synthesis, electronic decoupling, and spin polarized measurements
纳米石墨烯的表面合成已经引领了原型结构的发展，其前景超越了硅基技术。在石墨烯纳米带（GNR）中的开壳层系统的报道之后，一系列的研究活动都是针对自旋电子应用的敏锐眼光来研究它们的磁性。虽然纳米石墨烯的合成通常在金上很简单，但很难将其用于电子去耦和自旋极化测量。使用二元合金Cu3Au（111），我们展示了如何将有效的类金纳米石墨烯形成与铜已知的自旋极化和电子去耦相结合。我们制备氧化铜层，证明热和尖端辅助GNR的合成和生长热稳定的磁性Co岛。我们功能化的扫描隧道显微镜与一氧化碳，nickelocene，或附加的高分辨率成像，磁传感，或自旋极化测量的钴集群的提示。这个多功能的平台将是磁性纳米石墨烯的高级研究的有价值的工具。
2022-08-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.atm-clus
Edge states and phase diagram for graphene under polarized light
研究了圆偏振光调制下石墨烯的拓扑相变，分析了石墨烯边缘态的变化及其拓扑结构。一个完整的相图，多达10个不同的拓扑相位，提出了在驱动频率和光强度跨越的参数空间。我们发现，高陈数行为是非常普遍的驱动系统。单光子共振可以在$π-$带隙中产生手征边缘态，而双光子共振则会在零能隙中产生反向传播的边缘模。当驱动光强度较强时，在$π-$带隙中边缘态的数目甚至手征性可能发生变化。边缘态对无序势的鲁棒性也得到了检验。最后，我们讨论了实验方案的可行性。
2016-04-12 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
Terahertz Transverse-Electric- and Transverse-Magnetic-polarized waves localized on graphene in photonic crystals
我们预测的TE和TM偏振的局部电磁波，可以传播\emph{in the same frequency range}沿石墨烯层插入在光子晶体的共存。此外，我们研究了这些模式的激发由外部波，并已表明，样品transmittance的共振峰应观察到由于本地化波的激发，独立的激发波的偏振。导出的局域模式的色散关系的简单性和激发两种偏振波的可能性提供了一种测量石墨烯电导率的方法。
2014-08-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Doping the spin-polarized Graphene minicone on Ni(111)
本文理论研究了在Gr/Ni(111)上掺杂稀土离子以诱导自旋极化微锥态至费米能级的可行性，通过比较不同稀土离子确定了最佳掺杂元素并阐明了电荷转移机制。
2024-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin signatures in the electrical response of graphene nanogaps
我们分析了窄石墨烯纳米间隙的电响应，以寻找源自自旋极化边缘态的传输特征。我们发现，具有完美定义的锯齿形边缘的石墨烯纳米间隙之间的电输运不携带任何自旋相关的签名。我们还分析了纳米间隙的磁性和电学性质，其电极具有可能发生在目前制造的纳米间隙中的楔形。由于石墨烯晶格的二分性质，这些楔形可以具有自旋极化楔形低能态。我们发现，这些自旋极化的低能量模式引起的低电压签名的微分电导和稳定性图中的独特功能。这是由完全自旋极化的电流引起的。
2018-09-19 cond-mat.mes-hall
Ultrafast strong-field absorption in gapped graphene
从理论上研究了超快光脉冲在带隙单层石墨烯上的强场吸收。在低场振幅下，原始石墨烯中的吸光度等于$2.3$百分比的通用值。虽然对于低场振幅的超快光吸收与所施加的光脉冲的线性或圆形偏振无关，但是对于高场振幅，吸收强烈地依赖于脉冲偏振。对于线性偏振脉冲，对于脉冲的幅度$\geq 0.4~\mathrm{V/Å}$，光吸收在$\approx 1.4$百分比的值处饱和，但是对于圆偏振脉冲没有观察到这样的饱和。对于带隙石墨烯，线偏振脉冲的吸收对带隙的依赖性较弱，而对于圆偏振脉冲，吸收对带隙非常敏感。通过放置在例如SiC衬底上来打开石墨烯中的带隙强烈地改变了在小场振幅下的超快吸收。
2020-01-15 cond-mat.mes-hall
Topologically trivial and nontrivial edge bands in graphene induced by irradiation
提出了一个描述二维光致共振带间跃迁材料Floquet能带结构的极小模型。我们将其应用于石墨烯，研究了光照射引起的能带特征。线性偏振光诱导伪间隙（间隙是波矢量的函数），而圆偏振光导致准能谱上的真实间隙。当光的偏振方向为线偏振且沿锯齿带的纵向时，在赝隙中出现平边带，当光的偏振方向为扶手椅带的横向时，在赝隙中出现弯曲边带，当光的偏振方向为圆偏振时，在两种带隙中均出现边带并相交.圆偏振光诱导的边缘带是螺旋形的，线偏振光诱导的边缘带是拓扑平凡的。反映石墨烯带中螺旋边缘带对的数量的Floquet带的Chern数可以简化为共振时的缠绕数。
2016-06-27 cond-mat.mes-hall
Determining the Proximity Effect Induced Magnetic Moment in Graphene by Polarized Neutron Reflectivity and X-ray Magnetic Circular Dichroism
该研究结合PNR与XMCD测量邻近铁磁Ni薄膜的石墨烯诱导磁矩，量化外延与旋转畴石墨烯差异，并通过非磁性Ni_9Mo_1对照揭示C pz-3d杂化及Dirac锥打开机制。
2022-03-21 cond-mat.mes-hall
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
Enhanced valley polarization of graphene on hBN under circularly polarized light irradiation
石墨烯/hBN（G/hBN）由于两种材料之间的晶格失配而具有长周期莫尔结构。莫尔超结构产生的长周期势对系统的电子性质产生调制作用。本文对G/hBN在圆偏振光照射下的电导率进行了数值计算。在G/hBN中缺乏空间反转对称性导致谷极化。当两种材料之间的扭转角在非掺杂情况下接近于零时，谷偏振在红外和太赫兹区域变得最明显，而空穴掺杂情况下，谷偏振对扭转角不敏感。这些结果将有助于设计谷电子器件使用G/hBN。
2022-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Spin-polarized currents in corrugated graphene nanoribbons
我们研究了波纹状石墨烯纳米带中自旋极化电流的产生。这样的波纹被建模为多个区域与Rashba自旋轨道相互作用，其中凹和凸曲率被视为Rashba区域与相反的符号。不同的分离Rashba区的几何形状内的紧束缚近似计算的数值例子。值得注意的是，在一个系统中的自旋极化电流与几个Rashba地区可以增强的情况下，与一个单一的Rashba部分相同的总面积。对于具有相同Rashba符号的多个区域的配置，增强更大。这表明，自旋极化的增加是由于散射的电子穿越区域有和没有Rashba相互作用。此外，我们涉及的外观的自旋极化电流的自旋依赖电导之间的新的对称关系。这些对称性被证明是实空间和自旋空间中不同对称性操作的组合，就像那些发生在碳纳米管等非平面系统中的对称性操作一样。我们的研究结果表明，具有Rashba自旋轨道相互作用的二维器件可以作为优良的自旋电子器件在全电或机械设置。
2020-07-07 cond-mat.mes-hall
Controlled engineering of spin polarized transport properties in a zigzag graphene nanojunction
我们研究了一种新的方法来控制两端锯齿形石墨烯纳米管中存在Rashba自旋轨道（SO）相互作用的情况下的自旋极化传输。通常控制纳米管的自旋极化传输行为的技术可以通过调节SO耦合的强度来实现，同时我们表明，自旋极化输运性质的有效工程也可以通过刻在纳米晶体中的不同半径的腔来完成。在实验中创建这样的空腔的技术的简单性呈现出额外的手柄，以探索作为空腔在纳米颗粒中的位置的函数的传输特性。此外，Rashba的相互作用和纳米尺度的相互作用的系统评估。这些结果应该提供有用的输入，这样的设备的自旋电子学行为。除了自旋极化，我们还包括一个有趣的讨论的nanorigins的电荷传输特性，其中，在没有任何SO相互作用的金属-绝缘体过渡诱导的腔的存在下观察。
2018-10-22 cond-mat.mes-hall
Laser-assisted spin-polarized transport in graphene tunnel junctions
利用Keldysh非平衡格林函数方法，从理论上研究了单色光场作用下石墨烯自旋阀的自旋极化输运。研究发现，微分电导的偏压依赖性表现出连续的峰值，对应于通过光子辅助边带的共振隧穿。多光子过程起源于辐射场和石墨烯隧穿性质的组合效应，并且示出在石墨烯自旋阀中被基本上抑制，这导致高偏置电压下的微分电导降低。我们还讨论了由于辐射场的存在，在零偏置附近出现的动力学能隙。间隙宽度可以通过改变辐射电场强度和频率来调谐。这导致微分电导中的谐振峰的偏移。我们还证明了数值的辐射和自旋阀效应的依赖关系的外部场的参数和电极。我们发现辐射场、石墨烯和自旋阀特性的综合作用导致了隧道磁电阻（TMR）的振荡行为，并且这种振荡幅度可以通过扫描辐射场强度和/或频率来改变。
2014-12-14 cond-mat.mes-hall
Theory for entanglement of electrons dressed with circularly polarized light in Graphene and three-dimensional topological insulators
我们已经制定了一个理论，用于调查所需的条件，以实现石墨烯和三维（3D）拓扑绝缘体（TI）的电子纠缠态。通过计算交换能来研究自旋的量子纠缠。当用圆偏振光照射石墨烯以及3D TI时，在没有掺杂的情况下，在价带和导带之间的费米能级处打开了间隙。该能带隙取决于所施加的电磁场的强度和频率。电子-光子耦合也引起了一个独特的能量色散的修饰状态，这是不同于石墨烯或传统的二维电子气（2DEG）。在我们的计算中，我们得到了动力学极化函数的虚频率，然后用来确定交换能。利用本征态和赝自旋波函数的重叠，得到了极化函数。结果表明，掺杂对交换能和纠缠度有显著影响，而能量色散带隙对交换的影响很小，这可以作为一种很好的调谐和控制纠缠度的技术用于量子信息的研究.
2013-05-30 cond-mat.mes-hall
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
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
