Josephson effect in Graphene SNS Junction with a Single Localized Defect
缺陷本质上改变了石墨烯的电子输运性质。最近的实验报告的石墨烯作为结的可能应用的动机，我们研究了输运性质的石墨烯为基础的结与单一的本地化缺陷。我们解决了Dirac-Bogoliubov-de-Gennes方程与一个单一的局域缺陷超导体正常（石墨烯）超导体（SNS）结。我们考虑了在脏极限下，通过带有重掺杂s波超导电极的未掺杂石墨烯带的隧穿电导和约瑟夫森电流的性质。我们发现，Andreev束缚态的光谱的存在下，在单一的局域缺陷的体积和最小的隧道电导保持不变的修改。约瑟夫森结呈现符号振荡。
2010-06-07 cond-mat.mes-hall
Selective transmission of Dirac electrons and ballistic magnetoresistance of \textit{n-p} junctions in graphene
我们发现，静电产生的n-p结分离的电子和空穴气体区域的石墨烯单层传输只有那些准粒子接近它几乎垂直的n-p界面。通过单个n-p结的载流子的这种选择性传输将在这种结的阵列中的非局部磁阻效应中表现出来，并且确定了石墨烯中n-p结通用的电流噪声中的不寻常的Fano因子。
2006-03-23 cond-mat.mes-hall
Ideal Graphene/Silicon Schottky Junction Diodes
对半导体器件的正确理解始于金属-半导体界面。金属/半导体界面本身也可以是一个重要的器件，因为肖特基结通常在半导体中的掺杂较低时形成。在这里，我们扩展了金属硅肖特基结的分析，通过使用石墨烯，一个原子级薄的半金属。我们表明，需要一个全新的传输模型来描述石墨烯-硅肖特基结。虽然电流-电压行为遵循著名的理想二极管行为，但二极管特性的细节最好由Landauer输运形式主义表征，这表明石墨烯的注入速率最终决定了这种新肖特基结的输运特性。
2014-05-15 cond-mat.mes-hall
Conductance asymmetry of graphene pn junction
我们使用非平衡格林函数（NEGF）方法在弹道极限下提供石墨烯PN结电导的定量描述-石墨烯电子器件的重要构建块。在本文中，最近的实验石墨烯结解释的弹道输运模型，但只有当有限的结过渡宽度，DW，占。特别是，实验观察到的anamolous增加在低源极/漏极电荷密度条件下的nn和np结之间的电阻不对称性也定量捕获我们的模型。鉴于在电子聚焦等应用中对尖锐结的要求，我们还研究了Dw小的情况下的PN结电导，发现波函数失配（所谓的伪自旋）在尖锐PN结中起着重要作用。
2009-06-05 cond-mat.mes-hall
Veselago Lens for Electrons: Focusing and Caustics in Graphene p-n Junctions
预测了石墨烯中单个\textit{p-n}结对电流的聚焦。我们表明，精确的聚焦可以通过微调的n-和p-侧的结上的载流子的密度相等的值，而在具有不同密度的结中的电流分布类似于光学焦散。这一发现可用于在石墨烯基晶体管中使用栅控\textit{n-p-n}结的电子透镜和聚焦分束器的工程设计中。
2007-03-15 cond-mat.mes-hall
Inhibiting Klein tunneling in graphene p-n junction without an external magnetic field
我们通过第一性原理计算研究了吸附在石墨烯上的有机分子（F4 TCNQ）的密集岛。我们发现，在电子掺杂的情况下，岛自然地在石墨烯片中形成pn结。例如，每平方厘米约3 * 10^{13}个电子的掺杂水平导致静电势垒为800 meV的pn结。与石墨烯中的常规pn结不同，在由吸附的有机分子岛形成的结的情况下，我们预期即使没有施加外部磁场，克莱因隧穿也被抑制。在这里，克莱因隧穿被掺杂后自发发生在分子岛中的铁磁顺序抑制。我们估计石墨烯片中的磁势垒约为10 mT。
2016-02-19 cond-mat.mes-hall
Fermionic Lensing in Smooth Graphene P-N Junctions
电子波在石墨烯pn结中的聚焦是费米子负折射的显著表现。我们分析了光滑pn结中的透镜效应，发现它与以前研究的尖锐pn结中的透镜效应在几个有趣的方面不同。最重要的是，虽然整体负折射行为保持不变，但由于结中的克莱因隧穿，焦点处的图像经历了额外的加宽。我们开发了一个理论的图像加宽和估计实际感兴趣的系统参数值的影响。
2016-10-01 cond-mat.mes-hall
Single-Particle Tunneling in Doped Graphene-Insulator-Graphene Junctions
从理论上研究了n-和p-掺杂石墨烯之间形成的隧道结的特性。评价在石墨烯的二维电子状态之间流动的单粒子隧道电流（2D-2D隧道效应）。在使两个电极的狄拉克点对准的电压偏置下，产生大的谐振电流峰值。这个峰值的幅度和宽度的计算，并讨论其用于设备。讨论了石墨烯电极的旋转取向和石墨烯的结构完整性的影响。
2011-10-25 cond-mat.mes-hall
Contact-less characterizations of encapsulated graphene p-n junctions
接触电极的影响会阻碍石墨烯器件的固有特性。在这里，我们电容耦合石墨烯设备超导谐振电路和观察清晰的变化，在谐振频率和宽度源自石墨烯的内部电荷动力学。这使得我们能够在不需要电接触的情况下提取石墨烯pn结中的态密度和电荷弛豫电阻。所提出的表征为石墨烯纳米电路的快速、灵敏和非侵入性测量铺平了道路。
2017-02-07 cond-mat.mes-hall
Observation of non-sinusoidal current-phase relation in graphene Josephson junctions
我们提出了直接测量的电流-相位关系的横向约瑟夫森结与石墨烯的障碍，获得了相位敏感的SQUID干涉技术。我们发现，电流相位关系是向前倾斜的，相对于通常观察到的正弦曲线的行为短结在准弹道输运制度，符合狄拉克费米子在约瑟夫森结的行为的预测。偏度随临界电流增大而增大，随温度升高而急剧减小。
2016-08-31 cond-mat.mes-hall
Low-frequency critical current noise in graphene Josephson junctions in the open-circuit gate voltage limit
我们研究了McWorther模型中开路栅电压极限下短弹道石墨烯约瑟夫森结的临界电流噪声。我们发现闪烁噪声在很宽的频率范围内，并讨论了作为掺杂水平的函数的噪声幅度的温度依赖性。在电荷中性点，我们发现一个奇异的温度依赖$T^{-3}$，惊人的不同，预期在固定的栅极电压下的短弹道石墨烯约瑟夫森结的线性依赖。
2020-11-16 cond-mat.mes-hall
Unified Formula for Stationary Josephson Current in Planar Graphene Junctions
从理论上研究了弹道石墨烯系统中的稳态约瑟夫森电流，重点研究了由单层石墨烯片组成的平面结，其上沉积了一对超导电极。为了表征这样的平面结，我们采用两个参数：石墨烯片和超导电极之间的耦合强度，以及通过与电极直接接触在石墨烯片中引起的电位降。我们推导出约瑟夫森电流的一般公式，除了考虑这些参数，以及其他基本参数，如温度和化学势。由此产生的公式适用于广泛的参数，并在一定的限度内再现以前报道的结果。
2020-07-31 cond-mat.mes-hall
A ballistic pn junction in suspended graphene with split bottom gates
我们已经开发了一种制造具有局部底栅的悬浮石墨烯器件的工艺，并通过在近2微米长的悬浮石墨烯单层上实现静电控制的PN结对其进行了测试。作为栅极电压，磁场，偏置和温度的函数的测量表现出特征的法布里-珀罗振荡在由PN结和每个接触形成的腔中，与发生在弹道制度的运输。我们的研究结果表明，实现高度控制超净悬浮石墨烯层的局部电子性质的可能性，这是实现新的石墨烯纳米结构的一个关键方面。
2013-04-25 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm interferometer based on n-p junction in graphene nanoribbons
我们证明了在高磁场下沿石墨烯n-p结的电流约束现象可以用来形成Aharonov-Bohm干涉仪。干涉系统利用了一个封闭的n-p结，可以通过样品内的浮栅感应，并在量子霍尔制度中耦合结电流与边缘电流。器件的工作需要在边缘和n-p结接触处的电流分裂，这在低费米能的扶手椅带中发现。
2016-08-20 cond-mat.mes-hall
Tuning the pn junction at a metal-graphene interface via H2 exposure
结合实验和理论，我们研究了石墨烯和金属接触处自然产生的异质结如何通过与分子氢（H2）的相互作用进行调制。由于静电相互作用，Cr/Au电极在石墨烯中诱导PN结，导致载流子（电子和空穴）之间的不对称电阻。通过考虑PN结处的优先电荷散射，这种不对称性被很好地建模，并且我们表明，通过将H2暴露于金属-石墨烯界面，它可以以可逆的、选择性的和不对称的方式被调制。我们的研究结果对于理解金属-石墨烯界面的性质是有价值的，并展示了氢传感器应用的新途径。关键词：石墨烯，接触电阻，
2017-05-01 cond-mat.mes-hall
Charge transport through graphene junctions with wetting metal leads
石墨烯被认为是下一代电子器件的优秀候选材料。然而，为了精确控制电荷注入和提取过程，需要考虑金属接触的重要影响。我们使用非平衡格林函数和密度泛函理论计算了具有润湿金属引线（共价结合到石墨烯的金属引线）的石墨烯结的输运。提供了关于理想接触的增加的电阻和关于电流波动的统计的定量信息。我们发现，通过所研究的具有Ti接触的两端石墨烯结的电荷传输是伪扩散的，直到令人惊讶的高能量。
2013-10-06 cond-mat.mes-hall
Short Ballistic Josephson Coupling in Planar Graphene Junctions with Inhomogeneous Carrier Doping
我们报告短弹道（SB）约瑟夫森耦合结嵌入在平面异质结构的石墨烯。弹道约瑟夫森耦合证实了结临界电流$I_c$的法布里-珀罗型干涉。接近$2Δ_0/e$的异常大的$I_cR_N$产物（$R_N$ ;正常状态结电阻，$Δ_0$ ;零温度超导能隙）是SB强约瑟夫森耦合的指示。$I_c$的温度依赖性与传统的短结行为不一致; $I_c(T)$曲线系统地偏离标准Kulik-Omel'yanchuk预测。我们认为，这一功能源于石墨烯结的平面性质，这是容易受到非均匀载流子掺杂的影响，以及在石墨烯附近的超导接触。
2017-12-28 cond-mat.mes-hall
Controllable Andreev Bound States in Bilayer Graphene Josephson Junction from Short to Long Junction Limits
本文通过静电门控原位调控双层石墨烯 Josephson 结的超导相干长度，实现了对 Andreev 束缚态模式数的控制，并揭示了从短结到长结区域的转变，为多模 Andreev 能级研究与费米速度调控开辟了新途径。
2023-12-05 cond-mat.mes-hall
Ultra-sharp lateral $p\text{-}n$ junctions in modulation-doped graphene
我们证明了超尖锐（${\lesssim}\,10\text{ nm}$）横向$p\text{-}n$结的石墨烯使用电子输运，扫描隧道显微镜，和第一性原理计算。$p\text{-}n$结位于石墨烯片的差分掺杂区域之间的边界处，其中一侧是本征的，而另一侧是通过靠近跨越薄绝缘阻挡层的$α$ $_3$薄片而被电荷掺杂的。我们提取$p\text{-}n$结对器件电阻的贡献，以在结宽度上设置边界。当本征区和掺杂区之间的边界由位于距石墨烯2 nm处的$α$ -RuCl $_3$的解理结晶边缘限定时，我们实现了超尖锐结。石墨烯、六方氮化硼和$α$ $_3$的异质结构中的扫描隧道光谱显示出在亚10 nm长度尺度上的潜在变化。第一性原理计算揭示了石墨烯的电荷掺杂在距离$α$ $_3$薄片边缘仅几纳米的范围内急剧衰减。
2022-05-31 cond-mat.mes-hall
Quasiclassical Theory of the Josephson Effect in Ballistic Graphene Junctions
在准经典格林函数理论的框架下研究了弹道石墨烯系统中的稳态约瑟夫森效应。反映了石墨烯最终的二维性，包含石墨烯片的约瑟夫森结体现了我们所说的平面约瑟夫森结，其中超导电极部分覆盖二维石墨烯层，实现与其平面接触。在有效质量近似下，我们导出了约瑟夫森电流的一般公式，揭示了平面约瑟夫森结中超导邻近效应的特征。相同类型的分析同样适用于单层、双层和任意$N$层情况。
2012-08-16 cond-mat.mes-hall
Theory of Landau level mixing in heavily graded graphene p-n junctions
我们演示了使用量子输运模型来研究量子霍尔制度中的重分级石墨烯pn结。的p-n界面粗糙度和δ函数无序势的组合，使我们能够从文献中不同的设备上的实验结果进行比较。我们发现宽的pn结抑制了$n \neq 0$朗道能级的混合。我们的模拟在空间上解决了器件中的载流子输运，首次揭示了高阶朗道能级在强梯度结中的分离，这抑制了混合。
2016-08-02 cond-mat.mes-hall
Current modulation in graphene p-n junctions with external fields
在这项工作中，我们描述了一种基于石墨烯的纳米结构的建议，即使在能带结构中没有间隙的情况下，该纳米结构也能调制电流。该器件由石墨烯pn结组成，该结充当Veselago透镜，将弹道电子聚焦在输出引线上。施加外部（电场和磁场）场改变输出焦点的位置，从而降低传输。这种器件可以应用于低功率场效应晶体管，其可以受益于石墨烯的高电子迁移率。
2020-06-03 cond-mat.mes-hall
Tunneling Conductance of The Graphene SNS Junction with a Single Localized Defect
利用Dirac-Bogoliubov-deGennes方程研究了石墨烯基超导体-正常（石墨烯）-超导体（SNS）结中的电子输运。我们考虑了在脏极限下，带重掺杂超导电极的未掺杂石墨烯带的隧穿电导特性。我们发现，Andreev束缚态的光谱的存在下，单一的局域缺陷的体积修改。最小隧穿电导保持不变，并且该结果不依赖于缺陷的实际位置。
2010-06-07 cond-mat.mes-hall
Electrostatics of metal-graphene interfaces: sharp p-n junctions for electron-optical applications
在石墨烯器件中产生尖锐的横向pn结，其过渡宽度远低于石墨烯载流子的费米波长，对于研究和利用这些电子系统用于电子光学应用至关重要。然而，由于在横向pn结中存在相当大的面外电场，导致大的宽度，因此这种结的实现并非微不足道。金属-石墨烯界面代表了一种新颖的、有前途的且易于实现的技术，以在石墨烯场效应器件中设计这种尖锐的横向pn结，这与经由常规局部选通实现的宽得多（即平滑）的结形成鲜明对比。在这项工作中，我们提出了一个系统的和强大的调查的静电问题的金属诱导的横向pn结在门控石墨烯器件的电子光学应用，系统中创建的结的宽度不仅是由所使用的金属，但也取决于外部因素，如设备的几何形状，介电环境和不同的操作参数，如载流子密度和温度。我们的计算表明，在室温下，在由具有低相对介电常数的电介质包围的器件中，可以通过金属-石墨烯界面实现尖锐的结。此外，我们还展示了具体的细节，如金属和石墨烯之间的分离距离和间隙的介电常数在定义pn结时起着关键作用，不仅定义了它的宽度w，而且还定义了金属下方石墨烯的能量位移。这些结果可以扩展到任何二维（2D）的电子系统掺杂的金属簇的存在，因此是相关的理解金属和其他2D材料之间的界面。
2019-11-15 cond-mat.mes-hall
Adiabatic quantum pumping in graphene NIS junctions
我们研究了单层石墨烯中正常金属-绝缘体-超导体（NIS）结的绝热量子抽运。泵浦电流是由两个栅极电压的周期性调制产生的，分别施加到绝缘区和超导区。在双线性响应制度和在一个薄的高绝缘屏障的限制，我们发现，超导体的存在下，增强了每模式的泵浦电流的一个因素4在共振。与类似半导体NIS结中的泵浦电流相比，谐振具有$π/2$相位差。我们还预测实验上可区分的石墨烯NIS结的泵浦电流和隧穿电导之间的差异。
2011-02-04 cond-mat.mes-hall
Supercurrent Flow in Multi-Terminal Graphene Josephson Junctions
本文研究了具有多个超导终端的弹道式平面约瑟夫森结的电子性质。我们的器件由封装在氮化硼中的单层石墨烯组成，并具有氘-氘接触。电阻测量产生多个谐振特征，这归因于相邻和非相邻约瑟夫森结之间的超电流流动。特别是，我们发现超导和耗散电流共存于同一区域的石墨烯。我们表明，耗散电流的存在下，主要结果在电子加热和估计相关的温度上升。我们发现，在封装的石墨烯中的电子有效地冷却通过电子-声子耦合。
2018-10-27 cond-mat.mes-hall
Electron Flow in Circular n-p Junctions of Bilayer Graphene
本文从理论上研究了双层石墨烯弹道环形n-p结中电子的波函数。与单层石墨烯的圆形n-p结的情况类似，我们发现（i）波函数在圆形区域内形成焦散，并且（ii）这些焦散的形状由使用负折射率的概念的几何光学模型很好地描述。在对比单层的情况下，我们表明，强聚焦效应是不存在的双层。我们解释这些发现的角度依赖性的克莱因隧道在平面n-p结。
2009-10-13 cond-mat.mes-hall
Electronic transport in normal-conductor/graphene/normal-conductor junctions and conditions for insulating behavior at a finite charge-carrier density
我们研究了正常导体/石墨烯/正常导体（NGN）结的电导在正常和石墨部分的系统中的任意现场电位。我们发现，即使石墨烯部分的载流子密度是有限的，弹道NGN结也可以显示绝缘行为。这种效应起源于不同的k间隔支持石墨烯和正常导体中的传播模式，并且对于中等水平的体、边缘或界面无序持续存在。随后的电导阈值可以用作电子工具，以在绝对k空间中绘制出石墨烯能带结构的细节。
2007-10-11 cond-mat.mes-hall
Electromagnetic field induced suppression of transport through $n$-$p$ junctions in graphene
研究了电磁场辐照下石墨烯中$n $ - $p$结的准粒子传输。在没有EF的情况下，未掺杂的石墨烯的电子光谱是无间隙的，并且可以预期垂直于结流动的准粒子的完美透射。我们证明了传播准粒子与平行于结的EF分量的共振相互作用在石墨烯的准粒子谱中的电子和空穴带之间诱导了\textit{non-equilibrium dynamic gap} $(2Δ_R)$。在这种情况下，强烈抑制准粒子传输是唯一可能的，由于带间隧道效应。该效应可以用于控制石墨烯中不同结构的传输性质，例如，$n$ - $p$ - $n$晶体管、单电子晶体管、量子点等，通过改变外部辐射的强度$S$和频率$ω$。
2007-03-16 cond-mat.mes-hall
Photocurrent generation at ABA/ABC lateral junction in tri-layer graphene photodetector
金属-石墨烯-金属光电探测器利用石墨烯/金属结附近产生的光电流，具有高速和宽带操作等优点。在这里，我们报告在ABA/ABC堆叠域结在三层石墨烯的光电流产生与0.18 A/W的响应度。与通常的金属-石墨烯-金属器件不同，光电流在石墨烯通道的中间产生，而不局限于金属电极附近。光电流的大小和方向取决于背栅偏压。理论计算表明，在两个堆叠畴之间存在一个内建的能带偏移，光电流的主要机制是由于Seebeck系数差引起的光热电效应。
2015-09-29 cond-mat.mes-hall
Revised diode equation for Ideal Graphene-Semiconductor Schottky Junction
本文对石墨烯/半导体肖特基接触的性质进行了理论和实验研究。基于量子统计理论，提出了一个简单的无参数石墨烯/半导体肖特基接触载流子输运模型，并通过量子Landauer理论和第一性原理计算进行了验证.该模型可以很好地解释不同类型石墨烯/半导体肖特基接触样品的实验结果。
2017-01-21 cond-mat.mes-hall
Conduction gap in graphene strain junctions: direction dependence
最近的一项研究表明[Nguyen et al.，纳米技术。\textbf{25}，165201（2014）]，未应变/应变石墨烯结是改善石墨烯晶体管性能的有希望的候选物，石墨烯晶体管的性能通常受到石墨烯的无间隙性质的阻碍。尽管应变石墨烯的能带隙仍然保持为零，但是由于石墨烯晶格的应变诱导变形而导致的\textbf{\emph{k}}空间中的狄拉克点的移位可以导致在应变仅为百分之几的应变结中出现几百meV的有限导电间隙。然而，由于它基本上取决于狄拉克点位移的大小，这个传导间隙强烈地依赖于施加的应变的方向和传输方向。在这项工作中，一个系统的研究相对于这些量的传导间隙属性，并仔细分析了结果。我们的研究提供了有用的信息，进一步调查，利用石墨烯应变结在电子应用。
2014-04-07 cond-mat.mes-hall
Electron Transmission Across Normal Metal-Strained Graphene-Normal Metal Junctions
研究了单个正常金属-石墨烯（NG）和正常金属-石墨烯-正常金属（NGN）结中电子的传输。对于单个NG结，最大透射率的轮廓，这已经分别绘制了无量纲界面跳跃承担相似的系统的电导。入射能量对传输的影响很小，也可以在单个NG结的电导中发现，其隧穿行为与NGN结的隧穿行为有显著差异。对于NGN结，在不同的入射能量、界面跳跃和应变强度下，其透射和电导表现出更丰富的结构。应变强度的增加总是在透射过程中诱导出更多的不同角度的共振峰，从而提高电导。中间石墨烯段长度的增加可以容纳更多的准共振态，导致透射中的共振峰更多，结构更丰富。在单个NG和NGN结中，由于应变强度的增强，可以观察到金属侧上的波函数周期的增加，这可以用作检测石墨烯中应变强度的传感器。
2020-07-05 cond-mat.mes-hall
Theory of photoexcited and thermionic emission across a two-dimensional graphene-semiconductor Schottky junction
本文研究了二维石墨烯-半导体肖特基结中的光生载流子输运。我们研究了激发能远低于半导体带隙的单色光的线性响应。该操作机制依赖于在连续照明和零偏压下从石墨烯到二维半导体的光电和电子发射。由于石墨烯中低能载流子的热化瓶颈，光电贡献被发现在近红外激发频率及以下占主导地位的光响应。延长的热化时间提供了一个有趣的机会，以促进绕过热化阶段的层间光生载流子传输。结果，总光响应度随着激发波长而快速增加，使得石墨烯-半导体结对于在电信频率下的光检测有吸引力。
2018-05-30 cond-mat.mes-hall
Quantitative study of electronic whispering gallery modes in electrostatic-potential induced circular graphene junctions
最近在扫描隧道显微镜实验中创建的几个圆形石墨烯结pn和pp 0中观察到了电子回音壁模式（EWGM）。通过计算无质量费米子的Dirac-Weyl形式中的局域态密度，我们证明了EWGM可以真正出现在任何类型的静电势诱导的圆形石墨烯结中，包括单结（例如np-或pp 0-结）以及双极结（例如pnp-异质结）。令人惊讶的是，定量分析表明，对于所有的EWGM识别（无论结类型）的质量（Q）因素似乎小于100，非常小的普通光学回音壁模式微谐振器相比，而相应的模式半径可以可调的纳米级。我们的理论结果与现有的实验数据是一致的，提出了一个问题的应用潜力的EWGMs确定。
2019-12-23 cond-mat.mes-hall
Room-temperature gating of molecular junctions using few-layer graphene nanogap electrodes
我们报道了一种在室温下稳定的可门控分子结的制备和测量方法。这些器件是通过在反馈控制的电燃烧形成的几层石墨烯纳米间隙内沉积分子而制成的。间隙具有1- 2nm量级的间隔，如从用于隧穿的西蒙斯模型估计的。分子结在室温下显示门控IV特性。
2012-02-07 cond-mat.mes-hall
Quantum Junction Plasmons in Graphene Dimers
通过窄结连接的掺杂石墨烯纳米岛之间的相互作用构成了探测等离子体系统中的量子效应的理想测试平台。在这里，预测相邻纳米岛中的石墨烯等离子体激元之间的相互作用对结的大小和形状极其敏感。本文报道的{\it ab initio}计算揭示了三种不同的相互作用机制：（1）对于窄桥（$<4$碳原子行），结的电导太低而不允许电子输运，并且光学响应由也出现在经典描述中的特征键合偶极二聚体模式支配;（2）较宽的路口（4 - 8个碳排），在结上诱导强电荷极化，这产生了在经典描述中没有对应物的新的{\it结等离子体激元};（3）对于甚至更宽的结（$\ge8$行），它们的电导足够大以允许两个石墨烯岛之间的电荷传输，导致显著的电荷转移等离子体，这也可以经典地描述。这为研究内禀等离子体量子效应开辟了一条新的途径。
2013-03-08 cond-mat.mes-hall
Investigation of Supercurrent in the Quantum Hall Regime in Graphene Josephson Junctions
在这项研究中，我们研究了多个封装的石墨烯约瑟夫森结，以确定哪些机制可能是负责在量子霍尔（QH）制度中观察到的超电流。研究了不同宽度和长度的矩形结，以确定哪些参数影响QH超电流的发生。我们还研究了其他样品，其中石墨烯区域延伸到一侧的接触之外，使台面的边缘明显长于相对的边缘。这样做是为了区分两种潜在的机制：a）沿着石墨烯台面的两个非接触边缘独立流动的超电流，以及b）台面的相对侧通过沿着超导体/石墨烯边界流动的混合电子-空穴模式耦合。超电流出现抑制在延长路口，这表明后者的机制。
2018-01-04 cond-mat.mes-hall
Realization and transport investigation of a single layer-twisted bilayer graphene junction
我们报道了单层石墨烯（SLG）-扭曲双层石墨烯（tBLG）结器件的低温输运研究。器件中的SLG-tBLG结是通过化学气相沉积生长的，并且器件是在Si/SiO $_2$衬底上以霍尔条结构制造的。测量了霍尔栅两侧SLG-tBLG结的纵向电阻（交叉结电阻）以及器件中SLG和tBLG的霍尔电阻。在量子霍尔制度，测量表明，所测得的交叉结电阻表现出一系列新的量子化平台和这些电阻平台的外观可以归因于沿SLG-tBLG结界面的良好定义的边缘通道输运的存在。测量结果还表明，在霍尔条两侧测量的交叉结电阻之间的差异提供了对构成SLG-tBLG结的两个石墨烯层中的边缘沟道传输特性以及tBLG层中朗道能级的简并提升的灵敏测量。还进行了量子霍尔制度中的交叉结电阻的温度依赖性测量，并提取了沿SLG-tBLG结界面的边缘沟道输运的体朗道能级的横向输运的影响。这些结果丰富了对石墨烯混合结构中跨界面电荷输运的理解，并为探测石墨烯器件中的奇异量子现象开辟了新的机会。
2020-04-16 cond-mat.mes-hall
Graphene p-n junctions with nonuniform Rashba spin-orbit coupling
从理论上研究了具有Rashba自旋轨道耦合的石墨烯基pn结的线性电导。一个平方势阶用来模拟结，而耦合是根据凯恩-梅勒模型（C.L. Kane和E.J. Mele，Phys.Rev.Lett. 95，226801（2005））。主要目的是描述的电子输运的路口Rashba参数是不均匀的。当石墨烯被原子层不对称地覆盖时，或者当Rashba耦合强烈依赖于电场时，可以出现这种不均匀性。结果表明，电导显着修改所考虑的不均匀性，这是最清楚地表现为在一定的电位阶跃高度的异常最小值。
2012-06-27 cond-mat.mes-hall
Transport in Graphene p-n Junctions in Magnetic Field
在磁场存在下，石墨烯pn结中的弹道输运表现出两种不同的机制：在低场下，输运被场部分抑制。当电场超过某一临界值时，结被朗道能级夹断。传输和电导被发现在整个范围内的领域使用洛伦兹助推和映射到朗道-齐纳问题。我们发现，完美的传输发生在一个依赖于场的准直角，表明手征动力学的无质量狄拉克费米子持续在一个有限的磁场。提出了一种利用场可调准直角的电流开关。在此基础上，我们研究了石墨烯双层结构中pn结的传输特性。
2007-08-22 cond-mat.mes-hall
Quantum Phase Transitions and Persistent Currents in Josephson-Junction Ladders
本文研究了电容耦合一维约瑟夫森结阵列中的量子相变和持续电流。我们将特别关注的激子对在强耦合极限中的作用，在存在外部栅极电荷和磁通量。我们采用数值密度矩阵重整化群方法研究了栅电荷和磁通量的全范围。为了阐明各种效应，我们报告了对关联函数和激子密度以及持续电流。
2003-06-16 cond-mat.mes-hall
Graphene n-p junction in a strong magnetic field: a semiclassical study
我们提供了一个半经典的描述，通过石墨烯n-p结的量子霍尔制度的电子输运。电导的半经典近似导出的各种蛇形轨迹在交界处的接口。对于一个对称的（双极）配置，一般的结果可以通过一个简单的散射方法，提供了一个非常透明的定性描述所研究的问题。我们的研究结果的理解最近的实验的后果进行了讨论。
2010-03-17 cond-mat.mes-hall
Mixing of Edge States at a Bipolar Graphene Junction
原子力显微镜用于局部操纵单层石墨烯片。在这个区域以及在未操作的部分的传输测量揭示了不同的载流子密度，而迁移率保持在10000 cm ^2/（Vs）的数量级。利用全局背栅，系统从具有不同密度的单极n-n'或p-p'结调谐到双极pn结。磁输运通过这个结验证了它的性质，显示了预期的量化电阻值以及与磁场的极性切换。在高磁场下，pn结边缘态的混合被抑制。
2012-12-12 cond-mat.mes-hall
Electrical Transport in High Quality Graphene pnp Junctions
我们制造和研究高品质的石墨烯器件与非接触，悬浮的顶栅，并证明形成的石墨烯pnp结可调的极性和掺杂水平。器件电阻显示出明显的振荡在npn制度，所产生的两个pn接口之间的孔的法布里-珀罗干涉。在高磁场下，我们观察到定义良好的量子霍尔平台，这可以令人满意地符合基于器件的纵横比的理论计算。
2009-07-20 cond-mat.mes-hall
Josephson Current through a Planar Junction of Graphene
通过假设石墨烯片与其上两个超导体的耦合用隧穿哈密顿量描述，研究了平面石墨烯结中的约瑟夫森效应。该模型适当地考虑了平面结的邻近效应特性，并允许我们以平行的方式处理单层和双层的情况。应用准经典格林函数方法分析了短结极限下的约瑟夫森临界电流$I_{\rm c}$。作为平面结的一个特征，我们发现在强耦合极限下，$I_{\rm c}$是温度的凹函数，而随着耦合强度的降低，它转变为凸函数。我们还发现不同的化学势依赖性的$I_{\rm c}$在单层和双层的情况下。
2011-05-13 cond-mat.mes-hall
Abrupt p-n junction using ionic gating at zero-bias in bilayer graphene
石墨烯是一种很有前途的光电应用候选材料。在这份报告中，一个双栅双层石墨烯FET已经使用静电和电解门控的组合，以形成一个突然的pn结。在所制造的器件的选通曲线中存在两个狄拉克峰，证实了pn结的形成。在低温下，当有意冷冻电解质时，光电压表现出六重模式，表明热电子诱导的光热电效应，这种效应也在使用金属栅极制成的石墨烯pn结中观察到。我们已经观察到，光电压随温度降低而增加，表明超碰撞散射的主导作用。我们的技术也可以扩展到其他2D材料和更精细的功能，这将导致pn结跨越大面积，如超晶格，可以产生更大的光响应。我们的工作创建突变pn结是不同于以前的作品，使用源极-漏极偏置电压与单个离子栅极创建一个空间渐变的pn结。
2017-06-14 cond-mat.mes-hall
A Simple and Scalable Graphene Patterning Method and Its Application in CdSe Nanobelt/Graphene Schottky Junction Solar Cells
我们开发了一种简单且可扩展的石墨烯图案化方法，使用电子束或紫外光刻，然后进行剥离过程。该方法具有图形分辨率高、对准精度高、无需额外刻蚀或苛刻工艺、对任意衬底通用、与Si微电子技术兼容等优点，可方便地应用于各种石墨烯基器件，尤其是需要大规模石墨烯图形的阵列应用。我们已经应用这种方法制备了CdSe纳米带（NB）/石墨烯肖特基结太阳能电池，这在集成纳米光电子系统中有潜在的应用。典型的太阳能电池表现出优异的光伏性能，开路电压为~ 0.51 V，短路电流密度为~ 5.75 mA/cm 2，能量转换效率为~ 1.25%。我们将电池的高性能归因于图案化的高性能石墨烯，其可以与CdSe NB形成理想的肖特基接触。我们的研究结果表明，所开发的石墨烯图案化方法和所制备的CdSe纳米带（NB）/石墨烯肖特基结太阳能电池具有可达的应用前景。
2010-11-19 cond-mat.mes-hall
Charge Transport in C$_{60}$-based Single-Molecule Junctions with Graphene Electrodes
我们采用密度泛函理论（DFT）电子结构计算和Landauer输运理论相结合的方法，研究了基于C $_{60}$的石墨烯单分子结中的电荷输运.特别地，研究了分子桥的构象和石墨烯电极的终止类型上的输运性质的依赖性。此外，通过结的电子路径进行了分析，使用本地电流的理论。结果表明，在与以前的实验一致，一个显着的依赖性的偏置极性，这是合理化的分子的电子结构的输运性质。它还表明，边缘状态的石墨烯封端诱导额外的传输通道，占主导地位的运输在小电压。边缘状态的重要性，运输深刻地依赖于接口的几何形状的交界处。
2017-01-11 cond-mat.mes-hall
Photo-Thermoelectric Effect at a Graphene Interface Junction
利用光电流显微镜研究了单层石墨烯和双层石墨烯形成的石墨烯界面结的光电响应。我们测量的极性和幅度的PC，而不同的费米能级通过调整栅极电压。这些测量表明，PC的产生是通过光电效应。与室温相比，PC在低温下显示出约10倍的增加。假设热电功率对温度具有线性依赖性，则从温度依赖性测量推断的石墨烯热导率具有低于~100 K的T^{1.5}依赖性，这与最近的理论预测一致。
2009-07-18 cond-mat.mes-hall
Bolometric response in graphene based superconducting tunnel junctions
我们制备了石墨烯-TiOx-Al隧道结并表征了其射频响应。在Al的超导临界温度以下，当在超导能隙内偏置时，器件显示出随温度降低而增加的增强的动态电阻。射频辐射的应用通过电子加热影响动态电阻。测量了电子温升与吸收辐射功率之间的关系，并由此表征了热传导、噪声等效功率和响应度等测辐射热参数。
2011-10-25 cond-mat.mes-hall
Large-scale five- and seven-junction epitaxial graphene devices
在毫米级石墨烯pn结器件上利用多个电流端子使得能够测量i=2平台处的量化霍尔电阻的许多非典型分数倍。这些分数取a/b R_H的形式，并且可以通过解析和模拟来确定。这些实验验证使用的LTspice电路模拟器或分析框架，最近在类似的工作。此外，生产的几个设备与大规模的结证实了使用简单的紫外光刻获得足够的清晰度的交界处的方法。
2022-03-26 cond-mat.mes-hall
Tunable p-n junction barriers in few-electron bilayer graphene quantum dots
该研究在双层石墨烯中利用天然 p-n 结实现单量子点静电限制，并证明少电子区域内栅压可单调调控电子隧穿率。
2023-11-01 cond-mat.mes-hall
Klein tunnelling and Hartman effect in graphene junctions with proximity exchange field
从理论上研究了石墨烯基结中的电子隧穿现象。石墨烯被假定为直接沉积在铁磁绝缘体上或沉积在将石墨烯与金属铁磁衬底分开的氮化硼的几个原子层上。这种结可以通过相应系统的适当外部门控形成。为了描述狄拉克点附近的低能电子态，使用了相关文献中可用的某些有效哈密顿量。这些哈密顿量包括交错势和交换相互作用，由于铁磁衬底。在所考虑的系统中，隧道是自旋相关的。主要重点是克莱因隧道效应，也对群延迟和相关的哈特曼效应。详细分析了在狄拉克点处的光谱中引入的能隙对隧穿的影响。
2018-12-04 cond-mat.mes-hall
