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oe1(光电查) - 科学论文

13 条数据
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  • 石墨烯纳米带中高阶等离激元的边缘依赖反射与继承性精细结构

    摘要： 我们研究了石墨烯纳米带中的高阶等离激元，并探讨了电子边缘态和波函数精细结构对石墨烯等离激元的影响。基于最近邻紧束缚计算，我们发现基于非局域体等离激元色散的驻波模型对于宽度低至几纳米的扶手椅型纳米带具有惊人的准确性，并确定了相应的边缘反射相位移动和有效纳米带宽度。较宽的锯齿型纳米带表现出类似的相位移动，而驻波模型对几纳米宽的锯齿型纳米带描述效果较差，很大程度上归因于其边缘态。我们直接证实锯齿型纳米带中更大的等离激元展宽也源于其边缘态。此外，我们报道了纳米带等离激元诱导电荷中显著的精细结构——扶手椅型纳米带的该结构遵循由谷间耦合诱导的电子波函数振荡。有趣的是，这种波函数精细结构也在我们的密度泛函理论类比计算中被发现，且紧束缚数值计算与这些结果都能通过石墨烯纳米带的解析狄拉克理论得到很好的解释。

    关键词： 等离子体激元、边缘态、紧束缚模型、密度泛函理论、狄拉克理论、石墨烯纳米带

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 过渡金属二硫化物的侧向界面：一种稳定的可调一维物理平台

    摘要： 我们研究了晶格匹配的过渡金属二硫化物（如MoS?-WS?和MoSe?-WSe?）的面内横向异质结构，发现界面态和边缘态高度局域于这些异质结构区域。这些态本质为一维（1D），位于体相结构的带隙中并呈现复杂的轨道与自旋结构。我们采用包含第一性原理和实验参数的三轨道紧束缚模型来描述此类异质纳米带，从而实现对真实体系的建模。对一维界面能带的解析建模表明：由于界面杂化作用产生长程跳跃项，并伴随强自旋轨道耦合。我们进一步探究了位于界面的磁性杂质间的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida间接相互作用。界面态的特殊性质导致杂质间产生有效的长程非共线交换相互作用。这些结果表明，过渡金属二硫化物界面可作为具有独特性质的稳定可调1D平台，有望用于探索马约拉纳费米子、等离子体激元及自旋电子学应用。

    关键词： 自旋轨道耦合、界面态、过渡金属二硫化物、RKKY相互作用、紧束缚模型、横向异质结构

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [IEEE 2018年国际半导体工艺与器件模拟会议（SISPAD） - 美国德克萨斯州奥斯汀市（2018.9.24-2018.9.26）] 2018年国际半导体工艺与器件模拟会议（SISPAD） - 掺杂剂扩散对硅纳米线场效应晶体管中随机掺杂波动的影响：一项量子输运研究

    摘要： 在这项工作中，我们通过3×3 nm2硅纳米线（NW）场效应晶体管（FET）的统计量子输运模拟，研究掺杂扩散对随机掺杂涨落的影响。首先采用有效质量哈密顿量进行输运计算，其中限制质量和输运有效质量源自紧束缚能带结构计算。通过高斯掺杂分布模型描述掺杂剂沿输运方向从源/漏区向沟道区的扩散过程。为生成随机离散掺杂原子，我们采用考虑纳米线三维原子排布的拒绝采样方案。统计模拟结果表明：扩散至沟道区的掺杂原子会导致硅纳米线场效应晶体管出现显著的变异性问题。

    关键词： 非平衡格林函数、紧束缚模型、掺杂剂扩散、随机离散掺杂、硅纳米线

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 通过应变在Kekulé畸变石墨烯中进行谷工程

    摘要： 石墨烯中的凯库勒键纹理通过折叠布里渊区并将两个不等价的狄拉克点移至中心来改变电子能带结构。这可能导致能隙开启（Kek-O）或谷自由度与运动方向锁定（Kek-Y）。我们分析了单轴应变对这两种纹理的凯库勒畸变石墨烯能带结构的影响。采用紧束缚方法，通过考虑跃迁重整化和相应的布里渊区几何形变引入应变。我们数值计算了色散关系并给出了低能极限的解析表达式。结果表明：赝自旋与赝磁应变势的耦合会产生类塞曼项，该效应通过使谷点向布里渊区中心相反方向移动实现分离。对于Kek-O相，这导致开能隙的凯库勒参数与闭合能隙的应变强度相互竞争；而对于Kek-Y相，则形成两个位移狄拉克锥的叠加态。由于超晶格倒易空间中狄拉克锥间距远小于本征石墨烯，我们提出可将应变作为控制谷间散射的调节参数。

    关键词： 布里渊区、紧束缚模型、应变、石墨烯、谷工程、克库勒畸变

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 铋基钙钛矿中的键合与电荷歧化

    摘要： 我们建立了一套理论，用于描述与含跳价离子材料相关的参数化相图[《物理评论快报》61卷2713页(1988年)]。采用最新发展的铋酸盐紧束缚方法，研究了该相图中除存在新金属相外，还呈现从键不等价(BD)体系到电荷不等价(CD)体系的转变过程。我们认为当电子关联效应较弱时，有三个参数决定着BD-CD转变的底层物理机制：O-2pσ轨道与Bi-6s轨道间的杂化作用(tspσ)、Bi-6s轨道与O-a1g分子轨道间的电荷转移能((cid:2))、以及氧亚晶格能带宽度(W)。在BD体系中，我们估算了由O-a1g与Bi-6s轨道线性组合形成的A1g杂化轨道上两个空穴间的有效吸引相互作用U。虽然本文以铋酸盐为例，但基本原理可直接推广至其他具有负电荷转移能的钙钛矿材料，如ReNiO3(Re：稀土元素)、Ca(Sr)FeO3、CsTIF3和CsTlCl3。

    关键词： 相图，铋基钙钛矿，紧束缚模型，键长不等价，电荷不等价

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 角分辨光电子能谱揭示的

    摘要： 我们利用波长为6.3电子伏特的微聚焦激光高分辨角分辨光电子能谱技术，重新研究了典型准一维材料NbSe3中的电荷密度波（CDW）行为。该研究详细揭示了这个复杂多能带体系的电子结构，并明确解析出费米能级（EF）处的CDW能隙。通过紧束缚模型分析，我们认为这些能隙源于材料中主要分布于不同一维链上的电子态之间的带间耦合。研究发现两个局域态与一个跨越多个一维链的电子态发生耦合，这表明更高维度的相互作用对该材料中CDW序的稳定具有重要作用。此外，由CDW周期性导致的链内能隙在远低于EF处的温度演化规律偏离了嵌套驱动的派尔斯型机制预期——重整化CDW色散关系的上下能带保持固定峰间距，而能隙在高温下逐渐消失。这说明长程相位相干性的逐步丧失是降低CDW序参量的主导因素，可能对应着耦合链之间相干的消失。值得注意的是，其中一个能隙出现在体材料和表面CDW转变温度之上，暗示着短程非相干CDW序的持续存在。这种更高维度相互作用的影响很可能在多种低维体系中发挥重要作用。

    关键词： 角分辨光电子能谱、紧束缚模型、电荷密度波、相位相干性、带间耦合、准一维、NbSe3

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 硅碳衬底上拓扑绝缘体单层铋烯量子谷极化反转与自旋铁磁性与反铁磁性

    摘要： 我们采用一个能精确描述该拓扑绝缘体低能电子能带结构的最小紧束缚模型，在线性响应区间研究了SiC衬底上大带隙拓扑绝缘体单层铋烯量子点中与电子输运相关的谷极化和自旋极化现象。研究发现：对于锯齿型边缘结构，当费米能级位于体材料带隙内时，电子边缘态会呈现强谷极化特性。我们预测当费米能级从价带顶移动到导带底，或通过量子点的电流方向反转时，边缘态的谷极化会在K和K'谷之间切换。若量子点内存在非均匀静电势，电子在穿越量子点过程中其谷极化可能发生反转。这种谷极化反转源于锯齿型边缘态色散曲线穿过分隔K与K'谷的布里渊区中心，因而被预测为普遍现象。虽然边缘态内的自旋极化呈现铁磁特性（符合自旋霍尔器件的预期），但计算表明体材料价带散射态的自旋极化面外分量具有反铁磁特性，且奈尔矢量面外分量的方向取决于电子积累主要归属于K谷还是K'谷。

    关键词： 量子点、铁磁性、铋烯、拓扑绝缘体、自旋极化、反铁磁性、碳化硅、紧束缚模型、谷极化

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 扭曲双层石墨烯中的环形量子点

    摘要： 在紧束缚近似下，我们研究了扭转角对圆形双层石墨烯（BLG）量子点（QDs）能级的影响，包括无垂直磁场和有垂直磁场两种情况。量子点由无限质量势定义，因此不存在特定的边缘效应。在无磁场时（或当磁长度大于莫尔长度时），我们发现扭转双层石墨烯量子点中的低能态完全受莫尔图案形成的影响，在AA堆叠区域呈现强局域化。当磁场增强时，未扭转BLG量子点的能隙随边缘态闭合，这些边缘态局域在扭转BLG量子点中AA堆叠与AB堆叠区域之间的边界处。我们关于扭转BLG量子点中电子空间局域化的观测结果，可通过低偏压扫描隧道显微镜测量进行实验验证。

    关键词： 莫尔条纹、紧束缚模型、扭转双层石墨烯、磁场、量子点

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 硅中原子尺度量子点理论：硅表面悬挂键量子点

    摘要： 我们提出了一种理论及计算工具Silicon-Qnano，用于描述硅中的原子尺度量子点。该研究方法被应用于模拟在钝化H:Si-(100)-(2×1)表面通过移除氢原子形成的悬键量子点(DBQD)。通过将DBQD嵌入硅原子计算盒中进行电子性质计算，该计算盒表面采用Abinit软件包中的密度泛函理论构建：顶层通过形成氢钝化的硅二聚体实现重构，底层保持非重构状态并完全饱和氢原子。通过将电子波函数展开为原子轨道线性组合，并将能带结构拟合至第一性原理结果，计算盒哈密顿量被近似为紧束缚(TB)哈密顿量。该参数化TB哈密顿量用于模拟超过当前第一性原理计算能力的大规模有限Si(100)盒体(薄片)。从重构表面移除一个氢原子后，形成了波函数强烈局域在硅原子周围且能量位于硅带隙中的DBQD态。该DBQD可承载零个、一个或两个电子。通过计算库仑矩阵元，获得了DBQD中双电子复合体的充电能。

    关键词： A. 硅表面，D. 紧束缚模型，D. 悬键，A. 半导体

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 通过原位角分辨光电子能谱研究铜氧化物连续掺杂表面提取紧束缚参数

    摘要： 最近我们开发了一种臭氧/真空退火技术，可连续改变Bi2Sr2CaCu2O8+x表面的掺杂水平，并通过原位角分辨光电子能谱[arXiv: 1805.06450]在一个表面上测量到近乎完整的超导穹顶。本文采用该技术与紧束缚拟合相结合的方法，研究了Bi2Sr2CaCu2O8+x电子结构的演化过程。通过提取紧束缚参数来研究其随掺杂的演变规律。

    关键词： 铜氧化物、掺杂演化、角分辨光电子能谱、电子结构、紧束缚模型

    更新于2025-09-10 09:29:36