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Magnetic ratchet effect in bilayer graphene

机译：双层石墨烯中的磁性棘轮效应

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摘要

We consider the orbital effect of an in-plane magnetic field on electrons in bilayer graphene, deriving linear-in-field contributions to the low-energy Hamiltonian arising from the presence of either skew interlayer coupling or interlayer potential asymmetry, the latter being tunable by an external metallic gate. To illustrate the relevance of such terms, we consider the ratchet effect in which a dc current results from the application of an alternating electric field in the presence of an in-plane magnetic field and inversion-symmetry breaking. By comparison with recent experimental observations in monolayer graphene [C. Drexler et al., Nat. Nanotechnol. 8, 104 (2013)], we estimate that the effect in bilayer graphene can be two orders of magnitude greater than that in monolayer graphene, illustrating that the bilayer is an ideal material for the realization of optoelectronic effects that rely on inversion-symmetry breaking.
机译：我们考虑了平面磁场对双层石墨烯中电子的轨道效应，这归因于存在倾斜的层间耦合或层间电势不对称而引起的低能哈密顿量的场内线性贡献，后者可通过外部金属门。为了说明这些术语的相关性，我们考虑棘轮效应，其中在存在面内磁场和反转对称中断的情况下，施加交变电场会产生直流电流。通过与最近在单层石墨烯中的实验观察结果进行比较[C. Drexler等，Nat。纳米技术。 8，104（2013）]，我们估计双层石墨烯中的效应可能比单层石墨烯中的效应大两个数量级，这说明双层是实现依赖于反转对称性破坏的光电效应的理想材料。

著录项

  • 来源
    《Physical review》 |2016年第16期|165404.1-165404.7|共7页
  • 作者

    Narjes Kheirabadi; Edward McCann; Vladimir I. Falko;

  • 作者单位

    Physics Department, Lancaster University, Lancaster LA1 4YB, United Kingdom;

    Physics Department, Lancaster University, Lancaster LA1 4YB, United Kingdom;

    National Graphene Institute, The University of Manchester, Manchester M13 9PL, United Kingdom;

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