Physics of graphene/hexagonal boron nitride heterostructures
Physics of graphene/hexagonal boron nitride heterostructures
批准号:
EP/L013010/1
负责人:
Marcin Mucha-Kruczynski
金额:
$8.07万
依托单位:
依托单位国家:
英国
项目类别:
Research Grant
财政年份:
2013
资助国家:
英国
项目状态:
已结题
起止时间:
2013 至 --
中文摘要
电子学的基础是观察到,电子在具有规则、周期性原子排列的材料中传播的能量被量子化并限制在电子能带内。通过这种方式,根据这些带的排列和实验条件,一些材料导电,一些材料绝缘。同时,我们知道磁场可以对运动带电粒子的能量施加另一种量子化限制。非常有趣的物理学预测是,这两种效应以相似的强度竞争,并形成与磁能级相互作用的带,导致一种自我重复的图案,类似于树叶上的自相似图案或雪花形成的图案。不幸的是,由于系统周期性和磁场需要同时满足的条件,这种电子能带结构模式仍然难以捉摸。最近,有研究表明,石墨烯和六方氮化硼这两种原子薄材料制成的三明治中的电子能带结构变成了这样的自相似图案。这是因为,除了每种材料中原子的规则排列外,由于两个原子层之间的复杂覆盖而出现了另一个称为莫尔的周期性,由于这些材料的出色质量,可以进行探测。在这个项目中,我将研究石墨烯/六方氮化硼体系的电子性质,以了解这些结构中周期性和磁场量子化之间的相互作用。我将从理论上探索通过重新排列相互之间的层来操纵后者的结果,并建议使用什么实验工具来最充分地了解所起作用的物理知识。最后,我将模拟在外加磁场中形成的自相似电子能带结构,并探索它所描述的迷人的物理。
英文摘要
At the foundation of electronics lies the observation that energies of electrons travelling in materials with regular, periodic arrangement of atoms are quantized and restricted to electronic bands. This way, depending on the arrangement of those bands and experimental conditions, some materials conduct and some are insulating. At the same time, we know that another quantizing restriction on the energy of a travelling charged particle can be imposed with magnetic field. Very interesting physics has been predicted for the situation in which those two effects compete with similar strength and the formation of bands interplays with that of magnetic levels, leading to a self-repetitive pattern bearing likeness to self-similar patterns on leaves or those formed by snowflakes. Unfortunately, such electronic band structure patterns remained elusive due to the conditions on the periodicity of the system and magnetic field that need to be fulfilled simultaneously. Recently, it has been shown that the electronic band structure in sandwiches made of graphene and hexagonal boron nitride, two atomically thin materials, becomes such a self-similar pattern. This is because, apart from regular arrangement of atoms within each of the materials, another periodicity known as moiré arises due to complicated overlay between the two atomic layers and can be probed thanks to the outstanding quality of those materials. In this project, I will investigate the electronic properties of graphene/hexagonal boron nitride systems in order to understand the interplay between periodicity and magnetic field quantizations in those structures. I will explore theoretically the result of manipulating the latter by rearranging the layers with respect to each other and suggest what experimental tools give the fullest knowledge of the physics at play. Finally, I will model the self-similar electronic band structure formed in external magnetic field and explore the fascinating physics it is describing.
期刊论文(10)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
登录
查看更多内容
DOI:
10.1088/1367-2630/15/12/123009
发表时间:
2013-12-06
期刊:
NEW JOURNAL OF PHYSICS
影响因子:
3.3
作者:
[Abergel, D. S. L., Wallbank, J. R., Fal'ko, Vladimir I.]
通讯作者:
Fal'ko, Vladimir I.
DOI:
10.1103/physrevb.92.115430
发表时间:
2015-09-18
期刊:
PHYSICAL REVIEW B
影响因子:
3.7
作者:
[Abergel, D. S. L., Mucha-Kruczynski, Marcin]
通讯作者:
Mucha-Kruczynski, Marcin
DOI:
10.1016/j.synthmet.2015.07.006
发表时间:
2015-08
期刊:
Synthetic Metals
影响因子:
4.4
作者:
[Anastasia Varlet;M. Mucha-Kruczy'nski;D. Bischoff;Pauline Simonet;T. Taniguchi;Kenji Watanabe;V. Fal’ko;T. Ihn;K. Ensslin]
通讯作者:
Anastasia Varlet;M. Mucha-Kruczy'nski;D. Bischoff;Pauline Simonet;T. Taniguchi;Kenji Watanabe;V. Fal’ko;T. Ihn;K. Ensslin
Zero-energy modes and valley asymmetry in the Hofstadter spectrum of bilayer graphene van der Waals heterostructures with hBN
双层石墨烯范德华异质结构与 hBN 的霍夫施塔特光谱中的零能量模式和谷不对称性
DOI:
10.1103/physrevb.94.045442
发表时间:
2016
期刊:
Physical Review B
影响因子:
3.7
作者:
[Chen X]
通讯作者:
Chen X
Controlled formation of isolated miniband in bilayer graphene on almost commensurate 3 × 3 substrate
在几乎相称的 3 × 3 基底上控制双层石墨烯中孤立微带的形成
DOI:
10.1103/physrevb.94.165437
发表时间:
2016
期刊:
Physical Review B
影响因子:
3.7
作者:
[Leech D]
通讯作者:
Leech D
共 7 条
国内基金
海外基金
登录
查看更多内容
基于MXene-Graphene异构界面相互作用的太赫兹超宽带调制机理研究
-
批准号:
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:15.0万元
-
批准年份:2024
-
负责人:赵陶
-
依托单位:
MoS2-graphene二维亚纳米通道膜构筑及溶剂传质与筛分机制研究
-
批准号:22378132
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:50万元
-
批准年份:2023
-
负责人:陈晓芳
-
依托单位:
LIPUS响应的弹性石墨烯多孔导管促进神经再生及其机制研究
-
批准号:82370933
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:48.00万元
-
批准年份:2023
-
负责人:陆家瑜
-
依托单位:
基于MXene-Graphene异构界面相互作用的太赫兹超宽带调制机理研究
-
批准号:62375044
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:54万元
-
批准年份:2023
-
负责人:赵陶
-
依托单位:
转角In2Se3/Graphene异质结的界面调控及电子性质研究
-
批准号:12104511
-
项目类别:青年科学基金项目(C类)
-
资助金额:30.0万元
-
批准年份:2021
-
负责人:于亚运
-
依托单位:
A study on prototype flexible multifunctional graphene foam-based sensing grid (柔性多功能石墨烯泡沫传感网格原型研究)
-
批准号:--
-
项目类别:--
-
资助金额:20万元
-
批准年份:2020
-
负责人:SAGAR RIZWAN UR REHMAN
-
依托单位:
g-C3N4/Graphene二维异质结光电阴极保护材料的构筑及应变调控光电效率研究
-
批准号:
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:10.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:冯琳
-
依托单位:
ZnO/Graphene复合量子点的表面特性调控、吸附作用及抗菌性能增强机制
-
批准号:51802185
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:26.0万元
-
批准年份:2018
-
负责人:刘俊莉
-
依托单位:
三维多孔KCu7S4@C/graphene复合材料的可控制备及其储能性质的研究
-
批准号:21805247
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:25.0万元
-
批准年份:2018
-
负责人:代书阁
-
依托单位:
超细晶graphene/Cu材料累积叠轧过程中组织演变机制和强化机制
-
批准号:51701174
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:25.0万元
-
批准年份:2017
-
负责人:刘学然
-
依托单位: