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Bloch-Zener oscillations in graphene and topological insulators

机译：石墨烯和拓扑绝缘体中的Bloch-Zener振荡

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We show that superlattices based on zero-gap semiconductors such as graphene and mercury telluride exhibit characteristic Bloch-Zener oscillations that emerge from the coherent superposition of Bloch oscillations and multiple Zener tunneling between the electron and hole branch. We demonstrate this mechanism by means of wave-packet dynamics in various spatially periodically modulated nanoribbons subject to an external bias field. The associated Bloch frequencies exhibit a peculiar periodic bias dependence, which we explain within a two-band model. Supported by extensive numerical transport calculations, we show that this effect gives rise to distinct current oscillations observable in the I-V characteristics of graphene and mercury telluride superlattices.
机译：我们显示，基于零间隙半导体（例如石墨烯和碲化汞）的超晶格表现出特征性的Bloch-Zener振荡，该特性是由Bloch振荡的相干叠加以及电子与空穴分支之间的多个齐纳隧穿引起的。我们通过在外部偏置场作用下的各种空间周期性调制的纳米带中的波包动力学来证明这种机制。相关的Bloch频率表现出特殊的周期性偏差依存关系，我们将在两频带模型中进行解释。在大量的数值输运计算的支持下，我们表明，这种效应引起了石墨烯和碲化汞超晶格的I-V特性中可观察到的明显电流振荡。

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