Adiabatic quantum pumping in graphene with magnetic barriers
利用散射矩阵方法研究了具有两个振荡方势垒和一个静止磁势垒的两端石墨烯器件中的绝热量子泵浦效应。该模型采用低能狄拉克近似，并纳入了石墨烯光谱中可能存在的有限带隙。我们表明，在这种情况下，谷极化和纯谷电流可以泵由于谷对称性破缺。对于δ函数磁势垒，我们给出了双线性总抽运响应和谷抽运响应的解析表达式。这些结果与双δ函数、正方形和三重正方形磁垒的数值结果进行了比较。
2013-03-21 cond-mat.mes-hall
Wavevector filtering through single-layer and bilayer graphene with magnetic barrier structures
我们表明，通过磁势垒结构的传输的角度范围可以有效地控制在单层和双层石墨烯，这使得该结构的有效的波矢量滤波器。随着磁垒数目的增加，这个范围缩小，传输与能量的间隙变宽，电导随费米能量振荡。
2009-07-21 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling through double-barrier structures on graphene
在紧束缚近似下研究了石墨烯双势垒结构的量子共振隧穿行为。对于能量接近狄拉克点的准粒子，我们证明了克莱因隧穿和共振隧穿。克莱因隧穿消失的势垒的高度增加到300 meV以上。狄拉克输运性质不断地向薛定谔输运性质转变。结果表明，在适当的边界条件下，共振隧穿峰近似于石墨烯纳米带的本征能级。给出了锯齿形和扶手椅形边缘障碍物之间的比较。
2014-04-30 cond-mat.mes-hall
Modulation of Schottky barrier height in graphene/MoS2/metal vertical heterostructure with large current ON-OFF ratio
研究了石墨烯/MoS 2/金属垂直异质结的详细输运性质。石墨烯和MoS 2之间的范德华界面表现出肖特基势垒。将栅极电压施加到石墨烯层使我们能够调制肖特基势垒高度;从而引起对穿过界面的电流的控制。通过分析电导随温度的变化关系，直接确定了肖特基势垒高度Δ λ的调制。我们观察到显著的MoS 2层数依赖性的Δ ε。此外，我们证明了显示较大Δ ε的器件表现出较大的电流调制;这与这些器件的输运由石墨烯/MoS 2肖特基势垒主导的事实一致。
2015-03-08 cond-mat.mes-hall
Quantum pumping with adiabatically modulated barriers in graphene
研究了两个振荡的异相栅势调制的石墨烯中的绝热量子抽运特性。的角度和能量的依赖性的泵浦电流。当高势垒比低势垒具有更强的透明性时，泵浦电流的方向可以反转，这是克莱因悖论的结果。泵浦过程的基本物理被照亮。
2009-08-03 cond-mat.mes-hall
Dynamic cloaking effect of a vector barrier in bilayer graphene
从理论上研究了在一对δ功能磁垒存在下双层石墨烯的透射分布。两种类型的非对称Fano共振的石墨烯纳米结构中的电子隐身效应进行了讨论。一种是在静态（与时间无关）矢量势垒中，由于势垒内部的离散类空穴态和外部的类电子连续态之间的量子干涉而产生的。在这种情况下，垂直入射的计算结果间接验证了隐形效应是通过双层石墨烯标量势垒的电荷输运中的手性守恒的表现。另一个是在外加时间周期标量势作用下，通过光子交换实现的离散连续耦合。为了在数字器件制造中得到应用，研究石墨烯纳米结构中载流子的局域化问题迫切需要研究透射光谱中的Fano共振。
2017-11-18 cond-mat.mes-hall
Transport in graphene antidot barriers and tunneling devices
石墨烯中的反点的周期性阵列，即纳米级穿孔，使得能够紧密限制载流子和有效的传输屏障。这样的障碍规避克莱因隧道机制的质量，而不是静电类型。虽然所有的石墨烯反点晶格（GAL）可以支持定向障碍，但是，我们表明，一个完整的传输间隙只存在于特定的GAL取向。此外，我们评估的适用性的间隙石墨烯和狄拉克连续的方法作为各种antidot结构的简化模型，特别是，前者是一个很好的近似运输GALs支持散装带隙。最后，基于GAL的共振隧穿二极管的输运性质进行了分析，表明这种先进的基于石墨烯的器件确实可以使用GAL结构来实现。
2012-11-19 cond-mat.mes-hall
Electron tunneling through graphene-based double barriers driven by a periodic potential
研究了时间周期场作用下石墨烯中双势垒结构的光子辅助电荷输运。在Floquet形式主义的框架内，并使用传输矩阵法，计算了中心带和边带的传输概率。发现势垒处的谐波势之间存在一个临界相位差，该相位差可以抵消由于量子干涉引起的非弹性边带的透射，这一现象有助于设计石墨烯基滤波器和高频辐射探测器。讨论了谐振场对共振隧穿的抑制作用。
2013-04-12 cond-mat.mes-hall
Pumped shot noise in adiabatically modulated graphene-based double-barrier structures
量子抽运过程伴随着相当大的量子噪声。研究了石墨烯基双势垒结构的泵浦散粒噪声特性。基于散射方法，推导了相位相干介观导体中相位相干噪声的一般表达式。结果表明，与泊松过程相比，当直流泵浦电流改变流向时，PSN显著增强，这表明克莱因悖论的影响。
2011-07-22 cond-mat.mes-hall
Optimizing the photothermoelectric effect in graphene
在其众多用途中，石墨烯在光学和光电应用方面显示出巨大的潜力。特别地，基于石墨烯中的光热电效应（PTE）的器件可以提供具有高信噪比的强且快速的光响应，同时消耗最小的功率。在这项工作中，我们讨论了如何通过调整光限制，器件几何形状和材料质量来优化石墨烯PTE光电探测器的性能。这项研究应该被证明是有用的设计设备使用的PTE在石墨烯，应用包括光学传感，数据通信，多气体传感等。
2021-06-03 cond-mat.mes-hall
Group delay time of fermions in graphene through tilted potential barrier
研究了在$ x $轴倾斜势垒作用下石墨烯中狄拉克费米子的群延迟时间。我们首先找到狄拉克方程的本征旋量解，然后将其与入射、反射和透射光束波联系起来。这种关系使我们能够通过获得相应的相移来计算传输和反射中的群延迟时间。我们发现势垒宽度、入射能量和入射角都可以用来修正群延迟时间，并且粒子以费米速度$ v_F $穿过势垒。我们的研究结果还表明，传输群延迟可以控制，栅极电压控制可能是有用的石墨烯为基础的倾斜障碍。
2022-05-30 cond-mat.mes-hall
Bilayer graphene with single and multiple electrostatic barriers: band structure and transmission
我们通过有限数量的势垒来计算双层石墨烯中的电子传输和电导。此外，我们评估了在双层石墨烯超晶格与周期性的潜力施加到两层的色散关系。作为一个模型，我们使用的紧束缚哈密顿在连续近似。对于零偏置的色散关系示出了一个有限的间隙与零动量的载流子在平行于障碍的方向。这与单层石墨烯形成对比，在单层石墨烯中没有发现这样的间隙。间隙也出现在有限的偏压下。的能谱，电导和态密度的数值结果，并与那些有关的单层石墨烯。
2011-01-20 cond-mat.mes-hall
Kronig-Penney model on bilayer graphene: spectrum and transmission periodic in the strength of the barriers
结果表明，双层石墨烯中强度P的单δ函数势垒和双δ函数势垒的透射在P中具有周期性，周期为π.对于一定范围的P值，我们发现束缚在势垒上的状态和沿着势垒运行的状态。类似的周期性行为被发现的电导。双层石墨烯中δ函数势垒的周期性序列（Kronig-Penney模型）的谱在P中具有周期性，周期为2π。当P小于某一临界值时，谱中出现两个狄拉克点，而当P大于该临界值时，谱中出现一个能隙。这些结果被推广到δ函数势垒的超晶格的情况，其中P在连续势垒之间交替符号，相应的谱在P中是周期性的，周期为π。
2011-01-21 cond-mat.mes-hall
Valley-selective Klein tunneling through superlattice barrier in graphene
石墨烯电子的特征是在两个谷处有一对赝旋手征相反的无质量狄拉克锥。克莱因隧穿是指这些手征电子穿透高而宽的势垒的有趣能力。这两个谷已被独立处理的文献中，时间反演对称性规定，无论是正常入射传输，也没有角度平均的一个可以有任何谷偏振。在这里，我们表明，当考虑势垒的谷间散射时，通常入射在超晶格势垒处的石墨烯电子可以经历完全谷选择性的克莱因隧穿，即在一个谷中完美透射，在另一个谷中完美反射。谷间背散射在超晶格势垒中产生交错的赝自旋能隙，结合赝自旋手征中的谷对比度，决定了克莱因隧穿的谷极性。角平均透射对于5周期势垒可以具有20%的净谷偏振，并且对于20周期势垒可以超过75%。我们的发现指出了一个意想不到的机会，实现石墨烯电子谷功能。
2019-09-04 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling through superconducting double barrier structures in graphene
我们研究了共振隧穿通过超导双势垒结构的石墨烯作为系统参数的函数。在每个势垒处，由于邻近效应，入射电子可以反射为电子或空穴（石墨烯中的镜面反射以及逆Andreev反射）。类似地，穿过势垒的传输可以通过电子以及通过交叉（镜面和/或逆）Andreev通道发生，其中空穴被非局部地传输到另一个引线。在这种几何形状中，在subgap制度，我们发现在某些能量的Andreev反射的共振抑制，由于形成的Andreev约束水平之间的两个超导屏障，其中的传输概率T的双势垒结构上入射的电子成为统一的。通过超导双势垒几何形状的运输的演变作为入射能量的函数，为各种角度的入射显示的阻尼的共振作为正常的反射之间的障碍增加。
2010-11-01 cond-mat.mes-hall
Electron transmission through step- and barrier-like potentials in graphene ribbons
教科书的隧道公式的列表中延伸推导出精确的表达式的传输系数在石墨烯带扶手椅边缘和阶梯状和障碍状的配置文件的网站能量沿带。这些表达式是通过在准粒子具有恒定但不同势能的区域之间的界面处匹配波函数而获得的。它示出，对于$U_0$高势垒和低能量的电子和空穴，在这种类型的带中的电荷载流子的模式传输所描述的教科书公式，其中恒定的势垒被替换为一个有效的，能量相关的障碍，$U_0\to U(E)$。对于最低/最高电子/空穴模式，$U(E)$分别在金属和半导体带中变为零和非零值。通过势垒/步骤传输在石墨烯的这一点和其他特点进行了讨论，并与相关的早期结果进行比较。
2008-06-13 cond-mat.mes-hall
Coherent-scatterer enhancement and Klein-tunneling suppression by potential barriers in gapped graphene with chirality-time-reversal symmetry
我们已经利用有限差分方法来探索电子隧穿性能的间隙石墨烯通过各种静电势垒从高斯变化到三角形包络函数相比，一个正方形的势垒。透射系数的数值计算为每种情况下，并施加到相应的隧穿电导。众所周知，石墨烯中的Klein隧穿在带隙的石墨烯中将大大减少。我们的研究结果进一步表明，这种传输的减少可以显着增强空间调制的势垒。此外，我们调查的效果，从偏置场施加到这些障碍的配置文件，从我们表明，它使控制下的电子流垂直入射。同时，克莱因隧穿的抑制被发现更严重的一个非方形的障碍，并表现出强烈的依赖于偏置场极性的各种障碍。最后，分析了点杂质对电子传输和电导的影响，当杂质原子位于正方形势垒的中间时，电子电导出现一个尖峰。然而，对于窄的三角形和高斯势垒，电导峰变得显着加宽，与隧道电导的增强。
2021-06-19 cond-mat.mes-hall
Transmission through a biased graphene bilayer barrier
我们研究了在层间施加偏压的情况下，通过石墨烯双层的电子传输。我们考虑不同的几何形状，涉及单层和双层之间的界面和两个双层之间。所施加的偏压打开一个相当大的差距内的双层势垒区的光谱，从而导致大的变化，由所施加的偏压控制的传输概率和电子电导。
2007-11-26 cond-mat.mes-hall
Energy shift and conduction-to-valence band transition mediated by a time dependent potential barrier in graphene
研究了描述低能电子的波包在石墨烯中通过含时有限阶跃势垒的散射。我们的结果表明，克莱因隧穿通过势垒后，电子获得额外的能量，这取决于势垒高度的变化率的时间。如果这样的速率是负的，则电子在离开势垒后失去能量并最终成为价带态，其有效地表现为带正电的准粒子
2016-01-04 cond-mat.mes-hall
Beating oscillation and Fano resonance in the laser assisted electron transmission through graphene δ- function magnetic barriers
从理论上研究了在单色、线偏振和连续激光场作用下电子通过石墨烯中的一对δ函数磁垒的传输。在非微扰Floquet理论的框架内，使用传输矩阵法计算的传输系数。注意，在存在外部激光场的情况下，通过具有较大势垒间间隔的石墨烯磁势垒的透射中的通常法布里-珀罗振荡采取拍频振荡的形状。激光辅助透射光谱也被发现表现出的特征Fano共振（FR）为较小的值的势垒间的分离。通过改变激光场的强度，可以控制拍频振荡中完美波节的出现和非对称Fano线的形状。上述特征可以提供关于光-物质相互作用的一些有用和潜在的信息，并且可以在基于石墨烯的光电子器件应用中利用。
2016-01-29 cond-mat.mes-hall
Optimizing Broadband Terahertz Modulation with Hybrid Graphene/Metasurface Structures
我们展示了有效的太赫兹（THz）调制的宽带太赫兹超颖表面器件强烈耦合石墨烯。这种由周期性金狭缝阵列制成的太赫兹超表面显示出近单位宽带传输，这是由狭缝中增强的局部场的相干辐射引起的。利用石墨烯作为具有可调电导率的有源负载，我们可以显着修改的局部场增强和强烈调制太赫兹波传输。这种混合器件也为石墨烯的非线性太赫兹光谱研究提供了一个新的平台。
2014-12-05 cond-mat.mes-hall
Resonant peak splitting for graphene superlattices with one-dimensional periodic potentials of square barriers
从理论上研究了Dirac电子通过具有方势垒周期势的石墨烯超晶格的共振劈裂效应。研究发现，对于N势垒，透射带隙中的每个共振峰都呈现出（N-1）倍的共振劈裂，这与半导体超晶格中的情况类似。共振劈裂效应与入射角有关，而与势的高度和宽度无关。然而，电导和散粒噪声没有明确的分裂规则，这与磁情况不同。这些性质可能导致潜在的应用在石墨烯基电子器件。
2013-05-03 cond-mat.mes-hall
Electron transmission through a periodically driven graphene magnetic barrier
从理论上研究了外加时谐标量势作用下电子通过石墨烯磁垒的动力学输运。在非微扰Floquet理论的框架下，利用传输矩阵法计算了透射系数。时间相关的标量位被发现抑制通常的法布里-珀罗振荡发生在通过一个恒定的矢量势垒（对应于两个相反方向的δ函数磁势垒）的传输。两种类型的非对称Fano共振（FR）的注意和讨论的窄势垒结构。其中之一是由于振荡模式，而另一个是由于电子波在势垒内的倏逝模式。与此相反，振荡场有利于矩形磁势垒结构的传输，也表现出FR由于在势垒内部的束缚态的存在。特征法诺线的形状可以通过改变振荡电位的振幅来调节。这种FR的检测提供了一个有效的工具，用于识别的准束缚和倏逝扩展状态的障碍内没有在文献中报道，到目前为止，对于石墨烯磁势垒结构的情况下。
2016-09-21 cond-mat.mes-hall
Goos-Hänchen-like shifts for Dirac fermions in monolayer graphene barrier
我们研究了狄拉克费米子在单层石墨烯势垒中的Goos-Hänchen位移。横向位移随势垒宽度和入射角的变化，在克莱因隧穿和经典运动中分别为负和正。当入射角小于全反射的临界角时，透射共振可以增强横向位移，而当入射角大于临界角时，横向位移的大小仅为费米波长的量级。这些可调谐的光束位移也可以通过势垒高度和诱导间隙来调制，这引起了石墨烯基器件中的应用。
2010-04-02 cond-mat.mes-hall
Magnetic field barriers in graphene: an analytically solvable model
研究了非均匀磁场作用下石墨烯中载流子的动力学行为。对于具有双曲线分布的磁场，相应的狄拉克方程可以在超对称量子力学的形式体系内进行分析，并导致精确可解的模型。我们详细研究了束缚谱。对于窄势垒的光谱的特点是由几个频带，除了零能级，仍然简并。随着势垒宽度的增加，我们可以跟踪能带向简并朗道能级的演化。在散射制度的一个简单的解析公式得到的透射系数，这一结果使我们能够识别的共振条件下，屏障变得透明。
2011-02-25 cond-mat.mes-hall
Wavevector-dependent spin filtering and spin transport through magnetic barriers in graphene
我们研究了单层和双层石墨烯中磁性纳米结构的自旋分辨输运。我们考虑到轨道效应的不均匀的垂直磁场以及面内自旋分裂由于塞曼相互作用和交换耦合可能引起的接近的铁磁绝缘体。我们发现，一个单一的障碍表现出依赖于波矢的自旋过滤效应在能量接近的传输阈值。这种效应在共振双势垒配置中显著增强，其中通过增加势垒之间的距离，可以将传出电流的自旋极化增加到100%。
2009-06-20 cond-mat.mes-hall
Chiral Tunneling through Double Barrier Structure in Twisted Graphene Bilayer
本文研究了载流子在扭曲石墨烯双层双势垒结构中的手性隧穿，发现透射概率呈镜像对称且随入射能量和势垒高度从完美透射渐变为完美反射，该方向依赖性为调控电子性质提供了新参数。
2023-07-27 cond-mat.mes-hall
Strain effect on Goos-Hänchen shifts and group delay time in gapped graphene barrier
研究了应变对带隙石墨烯中狄拉克费米子的古斯-汉欣位移和群延迟时间的影响.利用能谱的解计算了透射概率、GH位移和群延迟时间。我们的结果表明，后两个量强烈依赖于是否沿扶手椅或锯齿形方向施加应变。特别地，发现这两个量可以随着施加的应变而增强。
2022-01-18 cond-mat.mes-hall
A current-voltage model for Schottky-barrier graphene based transistors
提出了一种计算石墨烯纳米带（GNR）场效应晶体管（FET）电流-电压特性的低复杂度计算模型，该模型能够在几秒钟内用PC机模拟100个点。对于量子电容控制的器件，可以跳过静电势的自洽计算。相反，解析的拉普拉斯方程的封闭形式的静电势产生准确的结果相比，通过自洽非平衡格林函数（NEGF）的方法得到的。该模型包括隧道电流通过肖特基势垒（SB）在接触界面和势垒上方的电子电流，适当地捕捉任意的物理和电气参数的影响。
2008-07-15 cond-mat.mes-hall
Barriers to motion and rotation of graphene layers based on measurements of shear mode frequencies
范德华修正的密度泛函理论和经典计算都表明，石墨层和少层石墨烯层之间的相互作用能的潜在释放可以通过仅包含第一傅立叶分量的简单表达式来描述。因此，与石墨烯层的平面内相对振动、平移运动和旋转相关联的一组物理量和现象是相互关联的，并且由表征势能释放的粗糙度的单个参数确定。该关系用于基于剪切模式频率的实验测量来估计石墨烯层的相对运动和旋转的障碍。
2012-05-03 cond-mat.mes-hall
Andreev reflection tuned by magnetic barriers in superconductor contacted graphene
利用格林函数方法研究了单层和双层石墨烯中正常态-超导结的Andreev反射。在紧束缚模型下，我们研究了二维石墨烯-超导体结在镜面反射和逆反射机制下的方向依赖Andreev反射。超导混合结附近磁垒的存在引入了丰富的现象学。这样的屏障能够调整Andreev反射的优选入射角。特别地，它可以提高双层混合结构中某些入射角的镜面反射概率。当允许传输时，Andreev反射分别表现为与传输中的偏移和Fano型振荡相关联的孤立峰和不对称共振。此外，由于磁势垒内的内部散射，Andreev反射中可能出现Fabry-Pérot振荡。通过计算Blonder-Tinkham-Klapwijk公式中的微分电导，进一步研究了磁势垒对单层和双层混合界面的影响。
2013-05-06 cond-mat.mes-hall
Spin polarization and magnetoresistance through a ferromagnetic barrier in bilayer graphene
我们研究了自旋相关的输运通过磁性双层石墨烯纳米结配置为二维正常/铁磁/正常结构，其中栅极电压施加在铁磁石墨烯层上。在四带哈密顿量的基础上，利用Landauer Butikker公式计算了零温下的电导。对于双层石墨烯铁磁层的平行结构，其能带结构为金属能带结构，自旋极化在共振态附近达到最大值;而对于反平行结构，纳米结表现为半导体结构，不存在自旋过滤。因此，通过改变铁磁石墨烯的结构，特别是在带隙周围，可以实现巨大的磁阻。
2012-11-12 cond-mat.mes-hall
Valley-dependent resonant tunneling through double magnetic barriers in suspended graphene
从理论上研究了应变诱导赝磁场对悬浮石墨烯中狄拉克费米子输运几率和弹道电导的影响。我们表明，通过双磁势垒的共振隧穿可以在悬浮区的应变调谐。谷分辨透射峰由于共振隧穿的尖锐性而明显可区分。在特定的应变下，占据一个谷的狄拉克费米子的共振隧穿被完全抑制，而占据另一个谷的狄拉克费米子的共振隧穿存在。谷过滤效应有望通过应变工程来测量。所提出的系统可以用来制作一个大的谷偏振几乎100%的石墨烯谷滤波器。
2014-02-18 cond-mat.mes-hall
Graphene-based resonant-tunneling strucures
通过石墨烯基双势垒（阱）的共振电子传输作为入射波矢量，势垒（阱）的宽度和高度（深度），以及它们之间的分离的函数进行了研究。透射中的共振特征是由阱中的共振电子态或势垒中的空穴态引起的，并且强烈影响结构的弹道电导。
2007-02-26 cond-mat.mes-hall
Bias dependent spin injection into graphene on YIG through bilayer hBN tunnel barriers
我们研究了自旋注入到铁磁绝缘体钇铁石榴石（YIG）上的单层和双层石墨烯通过剥离的双层六方氮化硼（hBN）隧道势垒的效率。两个样品的接触产生5和30 k $Ωμ$ m $^2$之间的电阻-面积积。取决于所施加的DC偏置电流，非局部自旋信号的幅度可以被增加或抑制到噪声水平以下。自旋注入效率达到-60%~+25%。自旋阀和自旋进动测量结果证实了这一点。发现样品A中的邻近感应交换场为（85 $\pm$ 30）mT，样品B中的邻近感应交换场接近检测极限。我们的研究结果表明，Gurram等人报道的双层hBN隧道势垒的特殊自旋注入特性不仅限于完全封装的石墨烯系统，而且在石墨烯/YIG器件中也有效。这进一步强调了双层hBN作为石墨烯自旋电子学的有效且可靠的隧道势垒的多功能性。
2018-07-23 cond-mat.mes-hall
Multiple magnetic barriers in graphene
研究了石墨烯中载流子在非均匀垂直磁场中的行为。我们考虑两种类型的一维磁剖面，在一个方向上均匀：一个序列的N磁势垒，和一个序列的交替磁势垒和井。在这两种情况下，我们计算的传输矩阵形式主义的装置的磁结构的传输系数，和相关的电导。在第一种情况下，当在固定的总磁通量下增加N时，结构变得越来越透明。在第二种情况下，我们发现强大的波矢量滤波和共振效应。我们还计算了周期磁性超晶格的能带结构，发现在零能附近存在一个依赖于波矢的带隙。
2008-10-07 cond-mat.mes-hall
Strain Controlled Spin and Charge Pumping in Graphene Devices via Spin-orbit Coupled Barriers
我们从理论上提出了一种基于石墨烯的绝热量子泵，具有受应变影响的内在自旋轨道耦合（SOC），其中两个时间相关的外在自旋轨道耦合势垒驱动自旋和电荷电流。我们研究了三种不同的操作模式，其中i）位置，ii）化学势，和iii）SOC的两个障碍周期性振荡，并在其平衡态的相位。我们的研究结果表明，在很大程度上依赖于所考虑的操作模式的寄生泵浦电流的幅度。我们发现，这样的设备以最高的效率和更广泛的参数范围内的障碍化学势驱动的量子泵。我们的结果还表明，通过引入应变的系统，可以抑制或增强的电荷和自旋电流分别取决于应变方向。
2017-02-01 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
Quantum charge pumping through a superconducting double barrier structure in graphene
本文研究了绝热极限下电子穿过超导双势垒结构的量子电荷泵现象。在这种几何结构中，量子电荷泵可以通过调制与两个超导条相关联的间隙的振幅（Δ_1和Δ_2）来实现。结果表明，当抽运轮廓包围超导带隙时，超导带隙在Delta_1-Delta_2平面内产生一个传输共振，从而产生较大的抽运电荷。这与石墨烯中的正常双势垒结构中的电荷泵送的情况形成鲜明对比，其中由于克莱因隧穿现象，泵送的电荷非常小。我们分析的行为的泵浦电荷通过超导双势垒的几何形状作为一个功能的泵浦强度和两个泵浦参数之间的相位差，对于不同的入射电子的角度。
2011-05-03 cond-mat.mes-hall
Klein tunneling through triple barrier in AB bilayer graphene
我们研究了AB双层石墨烯中载流子通过三重静电势垒的输运性质。我们计算的透射和反射使用的连续性条件的三重势垒的界面处的传输矩阵方法。首先，我们考虑的情况下，能量小于层间耦合$γ_1$，并表明，在正常入射，传输完全抑制在间隙中的一个大的势垒宽度，而它出现在间隙中的一个小的势垒宽度。对于大于$γ_1$的能量，我们表明，在没有层间电势差，传输是小于一个单一的障碍，但在其存在下，在间隙区域的传输被抑制，而不是一个双势垒。据发现，一个，两个，或三个间隙可以创建取决于层间电势差施加的数量。观察到$T_-^+$传输通道中的谐振，这在单势垒和双势垒情况下是看不到的。最后，我们计算的电导，并表明，峰的数量是大于双势垒的情况下。
2022-06-30 cond-mat.mes-hall
Electron Collimation in Twisted Bilayer Graphene via Gate-defined Moiré Barriers
本文在扭转双层石墨烯中利用栅极定义的莫尔势垒和莫尔超晶格带隙实现电子准直，并通过双准直器输运测量证明其在实际扭转角不均匀性下仍有效。
2024-03-31 cond-mat.mes-hall
Optimizing superlattice bilayer graphene for a fractional Chern insulator
本文通过计算三角和方形超晶格下双层石墨烯的能带结构与量子几何，确定了优化分数量子陈绝缘体稳定性的参数区间，为实验实现FCI提供指导。
2025-05-08 cond-mat.mes-hall
Magnetic edge states and magnetotransport in graphene antidot barriers
磁场通常用于表征纳米材料中的输运。最近的磁输运实验表明，弹道输运是可能的石墨烯antidot晶格（GAL）。这些实验启发了目前对垂直磁场中GAL的理论研究。我们计算磁输运通过石墨烯antidot障碍（GABs），这是有限行的antidot周期性地排列在一个原始的石墨烯片，使用紧束缚模型和Landauer-Büttiker公式。我们表明，GABs表现为理想的狄拉克质量障碍小于磁长度的反点，并证明存在的磁边缘状态，这是本地化的状态上的反点的周边由于连续反射的反点边缘的存在下，一个磁场。我们表明，这些国家是强大的晶格配置和antidot边缘手性的变化。此外，我们还计算了无序GABA的透射率，发现磁性边缘态在适度的无序度下仍然存在。由于石墨烯中的长相位相干长度和这些状态的鲁棒性，我们希望在实验中也可以观察到磁边缘状态。
2016-05-13 cond-mat.mes-hall
Tunable Schottky barrier and high responsivity in graphene/Si-nanotip optoelectronic device
我们展示了可调肖特基势垒高度和记录的光响应在一个新概念的设备由单层CVD石墨烯转移到一个矩阵的nanotips图案的n型硅晶片。其中纳米尺寸的石墨烯/Si异质结与暴露于Si衬底的电场的石墨烯区域交替的原始布局（其充当二极管阴极和晶体管栅极两者）导致具有肖特基势垒的单偏置控制的双端子势垒。纳米尖端图案化有利于光吸收，并且尖端顶点处的电场的增强改善了光电荷分离，并且能够通过碰撞电离实现内部增益。这些特征使得该器件成为具有响应度（对于3 mW/cm 2强度的白色LED光为3 A/W）的光电探测器，其响应度几乎比商用光电二极管高一个数量级。我们广泛的电压和温度依赖性的设备参数的特征和证明，多结的方法不添加额外的不均匀性的肖特基势垒高度分布。这项工作代表了在实现石墨烯/硅肖特基器件的光电应用的重大进展。
2016-07-22 cond-mat.mes-hall
Highly Sensitive Gas and Temperature Sensor Based on Conductance Modulation in Graphene with Multiple Magnetic Barriers
推导了有限温度下磁垒阵列调制石墨烯的电子和输运性质。在周期性阵列的情况下，发现了源于量子干涉效应的显著电导间隙。当在阵列中插入结构缺陷时，高电导的尖锐缺陷模式出现在电导间隙内。这些模式可以通过在缺陷区域中的局部掺杂而移位，从而导致对粘附在石墨烯片上的化学分子的感测。在一般情况下，它被发现的灵敏度是强烈依赖于温度，由于平滑的缺陷引起的峰值和运输间隙。然而，这种温度依赖性提供了亚mK温度感测分辨率的附加能力，从而为超灵敏组合电化学-量热感测提供了机会。
2015-04-29 cond-mat.mes-hall
Periodic Barrier Structure in AA-Stacked Bilayer Graphene
我们研究了横向一维多势垒结构调制的AA堆叠双层石墨烯中的载流子输运。我们研究了有限带隙和零带隙条件下由两个位移Dirac锥组成的系统的能带结构。我们使用边界条件，明确地确定了每个单独的锥（$τ=\pm 1$）的传输概率为单，双和有限周期势垒结构。我们发现，克莱因隧穿是唯一可能的能带结构是无间隙的，可以发生在正常的入射作为准粒子的狄拉克性质的结果。我们观察到，对于有限周期势垒，{势垒}的能带结构可以有多个狄拉克点。共振峰出现在透射概率中，其对应于与$τ=\pm 1$相关联的新锥指数的位置。通过不同的锥体（$τ=\pm 1$）的两个电导通道被发现的总电导进行了研究，并比较的情况下，单层和AB-堆叠的双层石墨烯。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall
Perfect valley filter in strained graphene with single barrier region
我们提出了一个单一的障碍系统产生纯谷极化电流在单层石墨烯。单轴应变施加在势垒区域内，该势垒区域由区域边界处的铁磁条产生的局部磁场描绘。在匹配磁场强度、应变势和费米能的条件下，透射电流仅由一个谷贡献组成。期望的谷电流可以以零反射传输，而来自另一个谷的电子被全反射。因此，该系统产生具有最大电导的纯谷极化电流。单轴应变和磁场参数的选取均在实验可行范围内，表明该方案在现有技术条件下是可以实现的。
2016-02-10 cond-mat.mes-hall
Transmissions in gapped graphene exposed to tilting and oscillating barriers
本研究结合双势垒倾斜与振荡势，揭示带隙石墨烯中费米子透射的边带效应，并发现势垒内散射位置决定隧穿电阻峰值形态，且时变势使透射分散于中心带与边带。
2024-05-27 cond-mat.mes-hall
Performance of Solution Processed Carbon Nanotube Field Effect Transistors with Graphene Electrodes
本研究以少层石墨烯为接触电极材料，评估碳奈米管场效电晶体的效能。我们提出了在CNT石墨烯结的势垒高度上使用温度依赖性IV测量获得的实验结果。在我们的器件中，空穴和电子的估计势垒高度接近于零或略负，表明石墨烯与CNT的价带和导带的欧姆接触。此外，我们还报道了石墨烯的势垒高度和厚度之间没有相关性。
2016-11-16 cond-mat.mes-hall
Shot noise of the conductance through a superconducting barrier in graphene
我们研究了准粒子输运通过石墨烯超导势垒的电导和散粒噪声特性。基于Blonder，Tinkham和Klapwijk（BTK）公式，发展了研究石墨烯中输运性质的理论。相比之下，我们考虑了两种情况下，即在存在和不存在镜面Andreev反射的运输。结果表明，电导和散粒噪声在两种情况下表现出本质上不同的功能。研究发现，当采用超导门时，由于更多的隧穿通道对输运有贡献，散粒噪声得到了抑制。散粒噪声行为对势强和超导势垒宽度的依赖性在两种情况下是不同的。在存在镜面Andreev反射时，散粒噪声谱对势垒的势强和宽度更为敏感。在这两种情况下，在一定的参数设置下发生全透射，这对电导有很大的贡献，同时抑制了散粒噪声。
2015-05-04 cond-mat.mes-hall
Negative differential resistances with back gate-controlled lowest operation windows in graphene double barrier resonant tunneling diodes
本文从理论上研究了基于足够短和宽的石墨烯带的双势垒共振隧穿二极管中无质量和有质量狄拉克费米子的负微分电阻。在旋转赝自旋空间中计算的电流-电压特性表明，在无质量的情况下，NDR特性只在适当的结构参数下出现，并且峰谷电流比可以通过可调带隙指数地提高.值得注意的是，最低的NDR操作窗口几乎是无结构的，并且几乎可以完全由背栅控制，这可能在NDR器件中具有潜在的应用，其中操作窗口作为关键参数。
2013-03-09 cond-mat.mes-hall
Tuned gap in graphene through laser barrier
本研究通过转移矩阵方法分析线偏振光激光势垒下石墨烯中能隙对费米子透射的影响，发现能隙增大抑制透射振荡，而势垒宽度变化增强振荡，激光场抑制法布里-珀罗共振并使透射峰右移。
2023-12-25 cond-mat.mes-hall
Spin orbit splitting of the photon induced Fano Resonance in an oscillating graphene electrostatic barrier
从理论上研究了在Rashba自旋轨道相互作用的影响下，含时振荡势对Dirac费米子通过单层石墨烯静电势垒输运性质的影响.在非微扰Floquet方法的框架下解决了时间相关问题。注意，屏障的动态条件可以通过调整Rashba参数来控制。自旋轨道相互作用的引入导致Fano共振（FR）分裂，这是光子辅助隧穿中的特征。自旋分裂FR之间的分离给出了势垒内准空穴束缚态的精细结构的间接测量。本研究结果的Rashba分裂的FR和外部控制，通过调整振荡场参数可能有潜在的应用在自旋电子器件，特别是在自旋场效应晶体管。不同Floquet边带的自旋极化对自旋赝自旋相互作用十分敏感。
2015-08-12 cond-mat.mes-hall
Efficient charge pumping in graphene
我们研究了石墨烯量子泵，由两个薄势垒围绕其平衡位置振动驱动。对于高掺杂的引线，由于在泵浦过程中倏逝模的更有效的贡献，每个模式的泵浦电流在狄拉克点处发散。泵浦电流表现出振荡行为，其幅度随载流子浓度的增加而增加。这种效果与类似的正常泵的振荡行为的减少相反。由两个振动薄势垒驱动的石墨烯泵比由两个振荡薄势垒驱动的石墨烯泵更有效地操作。
2015-12-20 cond-mat.mes-hall
