Tuning the pseudospin polarization of graphene by a pseudo-magnetic field

One of the intriguing characteristics of honeycomb lattices is the appearance of a pseudo-magnetic field as a result of mechanical deformation. In the case of graphene, the Landau quantization resulting from this pseudo-magnetic field has been measured using scanning tunneling microscopy. Here we show that a signature of the pseudo-magnetic field is a local sublattice symmetry breaking observable as a redistribution of the local density of states. This can be interpreted as a polarization of graphene's pseudospin due to a strain induced pseudo-magnetic field, in analogy to the alignment of a real spin in a magnetic field. We reveal this sublattice symmetry breaking by tunably straining graphene using the tip of a scanning tunneling microscope. The tip locally lifts the graphene membrane from a SiO$_2$ support, as visible by an increased slope of the $I(z)$ curves. The amount of lifting is consistent with molecular dynamics calculations, which reveal a deformed graphene area under the tip in the shape of a Gaussian. The pseudo-magnetic field induced by the deformation becomes visible as a sublattice symmetry breaking which scales with the lifting height of the strained deformation and therefore with the pseudo-magnetic field strength. Its magnitude is quantitatively reproduced by analytic and tight-binding models, revealing fields of 1000 T. These results might be the starting point for an effective THz valley filter, as a basic element of valleytronics.Comment: Revised manuscript: streamlined the abstract and introduction, added methods to supplement, Nano Letters, 201

Electronic properties of graphene systems under tension

We study the effects of strain on the electronic properties and persistent current characteristics of a graphene ring using the Dirac representation. For a slightly deformed graphene ring flake, one obtains sizable pseudomagnetic (gauge) fields that may effectively reduce or enhance locally the applied magnetic flux through the ring. Flux-induced persistent currents in a flat ring have full rotational symmetry throughout the structure; in contrast, we show that currents in the presence of a circularly symmetric deformation are strongly inhomogeneous, due to the underlying symmetries of graphene. This result illustrates the inherent competition between the ‘real’ magnetic field and the ‘pseudo’ field arising from strains, and suggests an alternative way to probe the strength and symmetries of pseudomagnetic fields on graphene systems. We also explored the transport properties of graphene systems (hexagonal zigzag rings and the zigzag nanoribbons) coupled to left and right leads given by semi-infinite zigzag nanoribbons, following the tight-binding approximation. The local and total density of states and conductance are obtained following the Green’s function formalism and real space renormalization techniques. The localization effects on the physical responses of both system were considered as a consequence of the finite-size confnement of the central part of the nanotructures and due to the applied magnetic field and the presence of tension giving origin to pseudofields. For the nanoribbons we have focused on the apparent regions exhibiting trigonal structure occuring due to a superposition of lattice and strain symmetries. The zigzag hexagonal rings present very interesting transport properties when a magnetic fux is considered. The conductance gets double-peaked at low energies, and it is null at certain energy values, suggesting a possible destructive ring resonance. The peculiar null conductance states are pinned at the same energy values independly of the magnetic field intensity. We believe that strain is not able to destroy the constructive and desctructive interference effects of the ring. We highlight that the strain also promotes a change in the energy values in which the conductance is fully suppressed, being possible to use the ring as a dispositive in which the conductance pattern, with open and close modes, provides a simple way of measuring the strength of strain when compared to the unstrained situation.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoNeste trabalho estudamos os efeitos de deformacões elásticas nas propriedades eletrônicas e na corrente persistente característica em anéis de grafeno, usando a representação de Dirac. Para um anel de grafeno levemente deformado observamos a formação de pseudocampos magnéticos que podem reduzir ou aumentar localmente os efeitos de um fluxo magnético real através do anel. Correntes persistentes induzidas pelo fluxo magnético num anel plano (sem tensão) apresentam simetria completa de rotação ao longo da estrutura. Em contraste, mostramos que na presença de deformações circularmente simétricas, como o caso de uma tensão expressa por uma função Gaussiana, as correntes são fortemente inhomogêneas devido às simetrias intrínsicas da rede de grafeno. Este resultado ilustra a competição inerente entre o campo magnético real e pseudo campo proveniente das tensões consideradas na rede e sugerem uma forma alternativa de provar as intensidades e simetrias dos pseudocampos magnéticos em sistemas de grafeno. Estudamos também o transporte eletrônico em sistemas de grafeno (nanofitas e anéis hexagonais) acoplados a contatos descritos por nanofitas de grafeno semi-infinitas, com bordas zigzag, seguindo a aproximação tight-binding. Densidades de estados eletrônicos totais e locais e condutâncias foram calculadas seguindo o formalismo das funções de Green e técnicas de renormalização no espaço real. Para ambos os sistemas consideramos os efeitos de localização nas respostas físicas do sistema, gerados pela geometria confinada da parte central da nanoestrutura e por campos magnéticos reais e presença de tensões que originam pseudo campos. No caso das nanofitas nós nos concentramos no entendimento das regiões exibindo estrutura trigonal na densidade local de estados devido a uma superposição das simetria da rede e da distribuição de tensão considerada. Os anéis hexagonais com borda zigzag, quando submetidos a campos magnéticos externos, apresentam características bastante interessantes. A condutância sofre um desdobramento dos picos em baixas energias e é nula para valores específicos de energia, sugerindo uma possível ressonância destrutiva no anel. Os pontos peculiares de condutância nula se mantém nos mesmos valores de energia independente da intensidade do campo magnético aplicado. Nós acreditamos que tensão não destrói as características de interferência destrutiva e construtiva do anel, entretanto, nós enfatizamos que a deformação gera um desvio nos valores de energia no quais a condutância é nula. Dessa forma, o anel hexagonal pode ser utilizados como um dispositivo no qual o padrão da condutância, com canais aberto e fechado de transporte, fornece uma forma simples de medir a intensidade da deformação quando comparado a condutância do sistema sem tensão

Study nutritional and sensory crystal sugar, refined and brown sugar organic and conventional

This study aimed to evaluate the nutritional and sensory quality of different types of sugars, were analyzed for both the physico-chemical and sensory analyzes of eight samples of sugars including conventional and organic. The samples of sugars were analyzed for pH, moisture, polarization, amino acids, reducing sugar, conductivity ash, ICUMSA color, phenolics, turbidity, minerals and heavy metals. We used the Quantitative Descriptive Analysis (QDA) with 15 trained judges and 30 judges to evaluate the visual preference and 21 panelists for the preference, color and sweetness of orange juice sweetened with sugars under study. A study was made of the profile and consumer behavior in relation to sugars. The results showed that the brown sugar had lower levels of Pol, to the ash content samples of raw sugar and brown sugar D G values were higher than in relation to others; samples of organic sugars (D and G) were Ca and Fe greater than conventional. As the descriptive analysis, the aroma and sweet flavor and darker color were higher in organic samples. The schooling interfere with the visual preference and understanding of the concept of organic product and its cost and brand.Este estudo teve como objetivo avaliar a qualidade nutricional e sensorial de diferentes tipos de açúcares, para tanto foram foram analisadas as características físico-químicas e sensoriais de oito amostras de açúcares entre elas convencionais e orgânicas. As amostras de açúcares foram quanto ao pH, umidade, polarização, aminoácidos, açúcar redutor, cinzas condutimétricas, cor ICUMSA, fenólicos, turbidez, minerais e metais pesados. Foi utilizada a Análise Descritiva Quantitativa (ADQ) com 15 provadores treinados e 30 provadores para a avaliação da preferência visual e 21 provadores para a preferência, cor e doçura do suco de laranja adoçado com os açúcares em estudo. Foi feito um estudo do perfil e o comportamento dos consumidores em relação aos açúcares. Pelos resultados obtidos concluiu-se que: os açúcares testados, o açúcar mascavo foi o único a apresentar teores de sacarose (Pol) abaixo do que estabelece a legislação brasileira e p a r a o s teores de cinzas as amostras de açúcar demerara D e o açúcar mascavo G obtiveram valores superiores em relação aos demais. As amostras de açúcares orgânicos (G e D), apresentaram teores de Ca e Fe superiores aos convencionais, quanto a analise descritiva o aroma e sabor doce e coloração mais escura, foram superiores nas amostrar orgânicas; O grau de instrução interferiu na preferência visual e no entendimento do conceito de produto orgânico e sua relação custo e marca

COMPARAÇÃO SENSORIAL ENTRE AÇÚCARES ORGÂNICOS E CONVENCIONAIS

O objetivo deste trabalho foi avaliar as características sensoriais de oito açúcares: açúcar cristal orgânico (A, B), açúcar cristal convencional (C) açúcar demerara orgânico (D, E, F), açúcar mascavo (G) e açúcar refinado (H). Foi utilizada a Análise Descritiva Quantitativa (ADQ) com 15 provadores e 30 provadores para a avaliação da preferência da aparência global. A análise instrumental de cor foi realizada por reflectância no S & M Colour Computer no sistema Hunter. Os dados da ADQ e cor foram analisados utilizando do teste de Tukey e a interpretação dos dados obtidos nos testes de ordenação de preferência visual foi de acordo com a ABNT (1994). Os resultados da ADQ mostraram diferença significativa para os atributos avaliados. Para cor instrumental os valores de reflectância demonstraram que as medidas LHunter variaram entre 90 para a amostra mais clara (H) e 27,4 para a amostra mais escura (G), avaliou-se a intensidade de cor amarela (bHunter), sendo as amostras D e E com coloração mais amarelada. Os açúcares diferiram em todos os atributos sensoriais e as amostras de açúcares orgânicos (demerara e cristal) foram as mais aceitas pelos consumidores quando analisada a aparência global