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用于传感器应用的白石墨烯物理特性分析与建模
摘要： 白石墨烯作为一种二维材料，具有由硼和氮原子构成的蜂窝状晶格。其力学性能与石墨烯相似，但由于存在约5.5电子伏特的大带隙，电学特性截然不同。此外，弛豫时间对其性能起关键作用，直接影响该材料中的电子转移速度。白石墨烯属于绝缘体，但其介电极化不依赖电场，且任何外应力都无法改变弛豫的线性响应。本研究对白石墨烯的若干物理特性及其弛豫时间进行了探究与建模，最终获得了可接受的研究结果，为未来传感器应用中以单层白石墨烯替代二氧化硅作为绝缘材料带来了新希望。
关键词： 蜂窝晶格、石墨烯、带隙、二维材料、白石墨烯
更新于2025-09-23 15:23:52
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二维三角形孔蜂窝晶格中的光子能带结构
摘要： 在本研究中，我们计算了由嵌入砷化镓的三角形孔构成的蜂窝状二维光子晶体晶格的光子能带结构。假设砷化镓的介电函数取决于外加静水压力和温度。采用平面波展开法计算横电（TE）和横磁（TM）偏振的光子能带结构。在恒温条件下，发现静水压力增大时，两种偏振的光子能带结构均向高能方向移动，但带隙宽度不变。当从结构中移除一个三角形孔时，TM偏振的带隙位置和宽度保持不变，同时会出现一个缺陷能带，其能量随压力增大而调节。
关键词： 三角形孔洞，平面波展开法，蜂窝晶格，光子晶体
更新于2025-09-23 15:22:29
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 失谐异常弗洛凯拓扑绝缘体界面处的准平模切换
摘要： 异常弗洛凯拓扑绝缘体（A-FTIs）[1-3]是具有拓扑非平庸相的时变体系。这些新近发现的系统以整数绕数W[4]为特征。我们理论研究了由波导蜂窝晶格构成的光子A-FTI（见图1(a)）。关键在于相邻晶格位点间的耦合随时间周期性调制，使得任一时刻每个位点仅与三个最近邻中的一个耦合。该体系呈现多个非简并能带，其间存在以准能量(ξ)=0为中心的能隙。由于时间周期性转化为准频率周期性，另一个能隙出现在(ξ)=±π附近。通过调节耦合角θc，我们获得两个能隙绕数(W0,Wπ)及能带陈数(C)的不同取值。研究发现：当拓扑模同时出现在两个能隙时C=0；反之绕数满足(W0∨Wπ)=1并正确计数各能隙保护模数量（与文献[4]预测一致，见图1(b)）?；诖?，我们探究了上述A-FTI两种相互失谐实现的界面——通过恒定位点势实现失谐并导致相应能带结构相对偏移。当第二个体系的π能隙与非失谐体系的0能隙匹配时，两区域边界即形成共享相同能隙但拓扑等效的不同介质过渡区。虽然体边对应原理不允许此类界面存在拓扑模，我们仍可观测到若干看似平庸的准平缺陷模（见图1(c)插图）。这些模的存在源于各子系统内边缘反向传播模的相互作用。两种界面模仅在一个波矢k值处与边缘模相位匹配，该特性通过宽光束（即k空间窄波包）的紧束缚动力学模拟得到验证：除两者的相位匹配点外，拓扑模与平庸界面态无耦合（见图1(c)）。该机制可用于通过将光注入准静态缺陷模，选择性提取拓扑保护边缘通道中传播的部分光。
关键词： 蜂窝晶格、反常弗洛凯拓扑绝缘体、准平缺陷模、拓扑模、陈数、绕数、光子A-FTI
更新于2025-09-16 10:30:52
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褶皱铋烯的光学性质
摘要： 本文研究了褶皱铋烯（一种新型二维材料）在不同应变下的光学特性。文中提及了铋烯能带结构中的不同跃迁过程，并探讨了褶皱铋烯的光学优势。研究发现，褶皱铋烯是一种与应变无关的红外（IR）衰减材料，可用于生物光子学领域。
关键词： 二维材料、光学性质、反射、第五族单层、蜂窝晶格、吸收光谱、密度泛函理论、介电函数、褶皱铋烯
更新于2025-09-11 14:15:04
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钙钛矿衍生的4d和5d氧化物褶皱蜂窝晶格中的陈绝缘体相与Z2拓扑绝缘相
摘要： 基于包含库仑排斥参数U的密度泛函理论计算，我们研究了(X=4d与5d阳离子)的(LaXO3)2/(LaAlO3)4(111)异质结构的拓扑性质。在保持P321对称性的亚稳态铁磁相中，LaTcO3和LaPtO3分别以C=2和1的陈绝缘体(CI)形式出现，在LaAlO3横向晶格常数下具有41和38 meV的带隙。贝里曲率、自旋纹理及边缘态为CI态的本质提供了更多见解。当X=Tc时，CI相在拉伸应变下进一步稳定；而当X=Pd和Pt时，横向晶格常数从aLAO增大至aLNO会发生位点歧化。X=Pt的CI相对哈伯德U参数表现出强依赖性，较高U值导致的能隙开启机制改变会引起符号反转。我们讨论了与先前研究的(X2O3)1/(Al2O3)5(0001)蜂窝状刚玉层的相似性。此外，非磁性体系X=Mo和W被确认为aLAO下潜在的Z2拓扑绝缘体候选材料，其带隙分别为26和60 meV。计算得到的边缘态和Z2不变量证实了这些非平庸拓扑特性。
关键词： 密度泛函理论、钙钛矿衍生氧化物、陈绝缘体、Z2拓扑绝缘体、蜂窝晶格
更新于2025-09-11 14:15:04
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扭曲双层石墨烯的双轨道蜂窝晶格模型中的关联与电子有序
摘要： 近期在接近"魔角"的小角度扭曲双层石墨烯（TBG）中观测到绝缘相附近的超导现象，这与近乎平带的特性相关——这些平带使TBG成为研究关联效应与超导性相互作用的新兴平台。研究表明，低能窄带可用具有局域轨道自由度的蜂窝晶格（三角莫尔超晶格的对偶结构）上的有效紧束缚模型精确描述。本文对蜂窝晶格上提出的(px,py)双轨道扩展哈伯德模型进行强耦合分析：通过分解粒子-粒子与粒子-空穴通道的相互作用项，系统分类了该体系可能存在的各类超导、磁性和电荷失稳态；在配对情形中，重点研究了可产生向列序或手征序残余相的双分量(d波)配对通道及其物理特性；此外，通过构建简化的自旋-轨道交换模型探索强耦合区域，该模型可能描述四分之一填充下的莫特型绝缘态。平均场解揭示了铁磁序/反铁磁序与不同类型向列序及轨道磁序之间的复杂纠缠关系。本研究为双轨道扩展哈伯德模型在强弱耦合区域的相图研究提供了坚实的理论框架。
关键词： 自旋轨道交换模型、哈伯德模型、扭曲双层石墨烯、超导性、蜂窝晶格、关联效应
更新于2025-09-09 09:28:46