本文利用緊束模型計算雙層石墨層 (AB堆疊、AA堆疊) 在不同外加場下的電子性質與光學特性。計算的結果顯示在外加調製電場下，能量的色散關係會強烈受到改變而展現非等方性的行為，且能帶的簡併度也會被破壞並有更多額外的能帶邊界態產生。這些受誘發出現的新能帶邊界態也會在態密度上形成許多連續的峰狀結構。此外費米能上的態密度值也會隨調製電場強度增強而提高。在垂直均勻磁場與電場的作用下，藍道能階的特性會隨電場改變，包含能階能量、間距，以及能隙大小等。同時在某些特定的電場強度下，更會發生半導體-半金屬的轉換。另外藍道能階對應的波函數也受到電場的密切影響，並會反映在系統的吸收光譜上。吸收峰的頻率，強度以及光學選擇定則都會受到改變。另外由於堆疊序列以及層與層間交互作用的差異，不同堆疊型式的雙層系統在外場下的行為也會表現出不同特性。上述預測的結果可經由掃描穿隧能譜與光學激發實驗加以驗證。

The π-electronic properties and optical absorption spectra of bilayer graphenes in external fields are studied by the tight-binding model. A modulated electric field can significantly affect the low-energy electronic properties of AB-stacked bilayer graphene. Two groups of subbands, which result from the interlayer interactions, are strongly influenced by the electric fields, such as altered energy dispersions, strengthened overlapping, broken state degeneracy, and many induced band-edge states. These properties are highly correlated to the strength, period and direction of the modulated fields. The electric fields also change main features of the wave functions. The DOS at the Fermi energy rises with the growing field strength, but is not susceptible to the field period. Furthermore, the electric fields reveal different impacts on the two groups of subbands.
In the presence of perpendicular uniform electric (Vg) and magnetic (B0) fields, the Landau level spectra of bilayer graphenes are greatly influenced by the gate voltage. For AB-stacked bilayer graphene, Vg can break the interlayer symmetry, change the state degeneracy, induce unusual Landau level coupling, and modify the characteristics of Landau wave functions. In addition, such fields can lead to drastic changes in the magneto-optical spectra, including the peak number, peak strength, and specific selection rules. As for AA-stacked bilayer graphene, the gate voltage can raise the threshold LL energies, and modify the LL spacing. The energy gap has an oscillatory dependence on Vg and B0. There exist semiconductor-semimetal transitions at certain Vg’s. Some carriers are transferred between two different layers. The main features of the Landau wave functions keep unchanged. The magneto-optical excitations are deduced to exhibit the similar absorption spectra.

Chapter 1.
[1] K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, A. A. Firsov, Science 306, 666 (2004).
[2] C. Berger, Z. Song, T. Li, X. Li, A. Y. Ogbazghi, R. Feng, Z. Dai, A. N. Marchenkov, E. H. Conrad, P. N. First, and W. A. de Heer, J. Phys. Chem. B 108, 19912 (2004).
[3] C. Berger, Z. Song, X. Li, X. Wu, N. Brown, C. Naud, D. Mayou, T. Li, J. Hass, A. N. Marchenkov, E. H. Conrad, P. N. First, and W. A. de Heer, Science 312, 1191 (2006).
[3] J. K. Lee, S. C. Lee, J. P. Ahn, S. C. Kim, J. I. B. Wilson, P. John, J. Chem. Phys. 129, 234709 (2008).
[4] A. Reina, X. Jia, J. Ho, D. Nezich, H. Son, V. Bulovic, M. S. Dresselhaus, J. Kong, Nano Lett. 9, 30 (2009).
[5] K. S. Kim, Y. Zhao, H. Jang, S. Y. Lee, J. M. Kim, K. S. Kim, J. H. Ahn, P. Kim, J. Y. Choi, and B. H. Hong, Nature 457, 706 (2009).
[6] X. Li, W. Cai, J. An, S. Kim, J. Nah, D. Yang, R. Piner, A. Velamakanni, I. Jung, et al., Science 324, 1312 (2009).
[7] Z. Liu, K. Suenaga, P. J. F. Harris, S. Iijima, Phys. Rev. Lett. 102, 015501 (2009).
[8] Z. Sun, Z. Yan, J. Yao, E. Beitler, Y. Zhu, J. M. Tour, Nature 468, 549 (2010).
[9] S. Lee, K. Lee, Z. Zhong, Nano Lett. 10, 4702 (2010).
[10] Z. Yan, Z. Peng, Z. Sun, J. Yao, Y. Zhu, Z. Liu, P. M. Ajayan, J. M. Tour, ACS
Nano 5, 8187 (2011).
[11] Z. Luo, T. Yu, Shang, J. Shang, Wang, Y. Wang, Lim, S. Lim, L. Liu, G. G.
Gurzadyan, Z. Shen, J. Lin, Adv. Funct. Mater. 21, 911 (2011).
[12] S. Chen, W. Cai, R. D. Piner, J. Suk, Y. Wu, Y. Ren, J. Kang, R. S. Ruoff, Nano
Lett. 11, 3519 (2011).
[13] Z. Peng, z. Yan, Z. Sun, J. M. Tour, Phys. ACS Nano 5, 8241 (2011).
[14] C. L. Lu, C. P. Chamg, Y. C. Huang, J. M. Lu, C. C. Huang, and M. F. Lin, J. Phys.: Condens. Matter 18, 5849 (2006).
[15] B. Partoens and F. M. Peeters, Phys. Rev. B 74, 075404 (2006).
[16] E. McCann, Phys. Rev. B 74, 161403 (2006).
[17] T. Ohta, A. Bostwick, T. Seyller, K. Horn, E. Rotenberg, Science 313, 951 (2006).
[18] E. V. Castro, K. S. Novoselov, S. V. Morozov, N. M. R. Peres, J. M. B. Lopes dos
Santos, J. Nilsson, F. Guinea, A. K. Geim, A. H. C. Neto, Phys. Rev. Lett. 99,
216802 (2007).
[19] V. W. Brar, Y. Zhang, Y. Yayon, T. Ohta, J. L. McChesney, A. Bostwick, E. Rotenberg,
K. Horn, M. F. Crommie, Appl. Phys. Lett. 91, 122102 (2007).
[20] K. S. Novoselov, S. V. Morozov, T. M. G. Mohinddin, L. A. Ponomarenko, D. C.
Elias, R. Yang, I. I. Barbolina, P. Blake, T. J. Booth, D. Jiang, J. Giesbers, E. W.
Hill, A. K. Geim, Physica Status Solidi B-Basic Solid State Phys. 244, 4106 (2007).
[21] J. H. Ho, Y. H. Chiu, S. J. Tsai, and M. F. Lin, Phys. Rev. B 79, 115427 (2009).
[22] Y. Zhang, T. T. Tang, C. Girit, Z. Hao, M. C. Martin, A. Zettl, M. F. Crommie, Y.
R. Shen, F. Wang, Nature 459, 820 (2009).
[23] K. F. Mak, C. H. Lui, J. Shan, T. F. Heinz, Phys. Rev. Lett. 102, 256405 (2009).
[24] J. Feng, L. Qi, J. Y. Huang, and J. Li, Phys, Rev. B 80 165407 (2009).
[25] K. F. Mak, M. Y. Sfeir, J. A. Misewich, and T. F. Heinz, PNAS 107 14999 (2010).
[26] V. P. Gusynin and S. G. Sharapov, Phys. Rev. B 73, 245411 (2006).
[27] B. Huard, J. A. Sulpizio, N. Stander, K. Todd, B. Yang, D. Goldhaber-Gordon, Phys. Rev. Lett. 98, 236803 (2007).
[28] N. Tombros, C. Jozsa, M. Popinciuc, H. T. Jonkman, and B. J. van Wees, Nature
448, 571 (2007).
[29] J. B. OOstinga, H. B. Heersche, X. Liu, A. F. Morpurgo, L. M. K. Vandersypen, Nat. Mater. 7, 151 (2008).
[30] H. Min, R. Bistritzer, J. J. Su, and A. H. MacDonald, Phys. Rev. B 78, 121401
(2008).
[31] K. I. Bolotin, F. Ghahari, M. D. Shulman, H. L. Stormer, and P. Kim, Nature 462
196 (2009).
[32] G. Nazin, Y. Zhang, L. Zhang, E. Sutter, and P. Sutter, Nature Phys. 6 870 (2010).
[33] K. I. Bolotin, K. J. Sikes, J. Hone, H. L. Stormer, and P. Kim, Phys. Rev. Lett. 101, 096802 (2008).
[34] J. M. Dawlaty, S. Shivaraman, M. Chandrashekhar, F. Rana, and M. G. Spencer,
Appl. Phys. Lett. 92, 042116 (2008).
[35] Y. M. Lin, C. Dimitrakopoulos, D. B. Farmer, S. J. Han, Y. Q. Wu, W. J. Zhu, D.
K. Gaskill, J. L. Tedesco, R. L. Myers-Ward, C. R. Eddy, A. Grill, P. Avouris, Appl.
Phys. Lett. 97, 112107 (2010).
[36] D. L. Miller, K. D. Kubista, G. M. Rutter, M. Ruan, W. A. de Heer, M. Kindermann, P. N. First, and J. A. Stroscio Nature Phys. 6, 811 (2006).
[37] M. L. Sadowski, G. Martinez, and M. Potemski, Phys. Rev. Lett. 97 266405 (2006).
[38] K. S. Novoselov, E. Macann, S. V. Morozov, V. I. Fal’ko, M. I. Katsnelson, U. Zeitler, D. Jiang, F. Schedin, A. k. Geim, Nat. Phys. 2, 177 (2006).
[39] Y. Zhang, Z. Jiang, J. P. Small, M. S. Purewal, Y. W. Tan, M. Fazlollahi, J. D.
Chudow, J. A. Jaszczak, H. L. Stormer, and P. Kim, Phys. Rev. Lett. 96, 136806 (2006).
[40] G. Li, E. Y. Andrei, Nat. Phys. 3 623 (2007).
[41] Y. H. Lai, J. H. Ho, C. P. Chang, M. F. Lin, Phys. Rev. B 77, 085426 (2008).
[42] J. Y. Wu, Y. H. Ho, M. F. Lin, J. Phys, Chem. C 114, 11941 (2010).
[43] D. S. L. Abergel, and V. I. Fal’ko, Phys. Rev. B 75 155430 (2007).
[44] T. Ando, and M. Koshino, J. Phys. Soc. Jpn. 78 104716 (2009).
[45] Z. Q. Li, E. A. Henriksen, Z. jiang, Z. Hao, M. C. Martin, P. Kim, H. L. Stormer, D. N. Basov, Phys. Rev. Lett. 102, 037403 (2009).
[46] Y. H. Ho, J. Y. Wu, R. B. Chen, Y. H. Chiu, M. F. Lin, Appl. Phys. Lett. 97,
101905 (2010).
[47] Y. Xu, X. Li, J. Dong, Nanotech. 21, 065711 (2010).
[48] Y. H. Ho, Y. H. Chiu, D. H. Lin, C. P. Chang, M. F. Lin, ACS Nano 4, 1465 (2010).
[49] K. S. Novoselov, Z. Jiang, Y. Zhang, S. V. Morozov, H. L. Stormer, U. Zeitler, J. C. Maan, G. S. Boebinger, P. Kim, A. K. Geim, Science 315, 1379 (2007).
[50] Y. B. Zhang, Y. W. Tan, H. L. Stormer, and P. Kim, Nature 438, 201 (2005).
[51] X. Du, I. Skachko, F. Duerr, A. Luican, and E. Y. Andrei, Nature 462, 192 (2009).
[52] S. Sahoo and S. Das, Indian J. Pure and Appl. Phys. 47, 658 (2009).
[53] M. Aoki, and H. Amawashi, Solid State Commu. 142, 123 (2007).
[54] J. Nilsson, A. H. Neto, F. Guinea, and N. M. R. Peres, Phys. Rev. B 78, 045405
(2008).
[55] A. A. Avetisyan, B. Partoens, and F. M. Peeters, Phys. Rev. B 81, 115432 (2010).
[56] J. H. Ho, C. P. Chang, M. F. Lin, Phys, Lett. A 352, 446 (2006).
[57] I. Lobato, B. Partoens, Phys. Rev. B 83, 165429 (2011).
[58] C. L. Lu, C.P. Chang, Y. C. Huang, J. H. Ho, C. C. Hwang, M. F. Lin, J. Phys. Soc. Jpn. 76, 024701 (2007).
[59] C. H. Park, L. Yang, Y. W. Son, M. L. Cohen, and S. G. Louie, Nature Phys. 4 213 (2008).
[60] Y. H. Chiu, Y. H. Lai, J. H. Ho, D. S. Chuu, and M. F. Lin, Phys. Rev. B 77, 045407 (2008).
[61] J. H. Ho, Y. H. Lai, Y. H. Chiu, and M. F. Lin, Nanotechnol. 19, 035712 (2008).
[62] A. Bostwick, T. Ohta, T. Seyller, K. Horn, and E. Rotenberg, Nature Phys. 3, 36 (2007).

Chapter 2.
[1] K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, and A. A. Firsov, Science, 306, 666 (2004).
[2] D. S. L. Abergel, V. Apalkov, J. Berashevich, K. Ziegler, and T. Chakraborty, Adv. Phys. 59, 261 (2010).
[3] C. Berger, J. Y. Veuillen, L. Magaud, P. Mallet, V. Olevano, M. Orlita, P. Plochocka, C. Faugeras, G. Martinez, M. Potemski, C. Naud, L. P. Levy, D. Mayou, Int. J. Nanotechnol. 7, 383 (2010).
[4] V. W. Brar, Y. Zhang, Y. Yayon, T. Ohta, J. L. McChesney, A. Bostwick, E. Rotenberg, K. Horn, M. F. Crommie, Appl. Phys. Lett. 91, 122102 (2007).
[5] E. McCann, Phys. Rev. B 74, 161403 (2006).
[6] K. S. Novoselov, S. V. Morozov, T. M. G. Mohinddin, L. A. Ponomarenko, D. C. Elias, R. Yang, I. I. Barbolina, P. Blake, T. J. Booth, D. Jiang, J. Giesbers, E. W. Hill, A. K. Geim, Physica Status Solidi B-Basic Solid State Phys. 244, 4106 (2007).
[7] B. Partoens and F. M. Peeters, Phys. Rev. B 74, 075404 (2006).
[8] R. Roldan, M. O. Goerbig, and J. N. Fuchs, Semicond. Science and Technol. 25, 34005 (2010).
[9] J. H. Ho, Y. H. Lai, C. L. Lu, J. S. Hwang, C. P. Chang, M. F. Lin, Phys. Lett. A 359, 70 (2006).
[10] Y. H. Chiu, Y. H. Lai, J. H. Ho, D. S. Chuu, and M. F. Lin, Phys. Rev. B 77, 045407 (2008).
[11] J. H. Ho, Y. H. Lai, Y. H. Chiu, and M. F. Lin, Nanotechnol. 19, 035712 (2008).
[12] Z. Jiang, Y. Zhang, Y. W. Tan, J. A. Jaszczak, H. L. Stormer, P. Kim, Int. J. Modern Phys. B 21, 1123 (2007).
[13] R. Nasir, M. A. Khan, M. Tahir, and K. Sabeeh, J. Physics-Condens. Matter 22, 025503 (2010).
[14] R. Roldan, J. N. Fuchs, and M. O. Goerbig, Phys. Rev. B 80, 085408 (2009).
[15] O. L. Berman, Y. E. Lozovik, and G. Gumbs, Phys. Rev. B 77, 155433 (2008).
[16] K. I. Bolotin, K. J. Sikes, J. Hone, H. L. Stormer, and P. Kim, Phys. Rev. Lett. 101, 096802 (2008).
[17] J. M. Dawlaty, S. Shivaraman, M. Chandrashekhar, F. Rana, and M. G. Spencer, Appl. Phys. Lett. 92, 042116 (2008).
[18] V. P. Gusynin and S. G. Sharapov, Phys. Rev. B 73, 245411 (2006).
[19] B. Huard, J. A. Sulpizio, N. Stander, K. Todd, B. Yang, D. Goldhaber-Gordon, Phys. Rev. Lett. 98, 236803 (2007).
[20] Y. M. Lin, C. Dimitrakopoulos, D. B. Farmer, S. J. Han, Y. Q. Wu, W. J. Zhu, D. K. Gaskill, J. L. Tedesco, R. L. Myers-Ward, C. R. Eddy, A. Grill, P. Avouris, Appl. Phys. Lett. 97, 112107 (2010).
[21] N. Tombros, C. Jozsa, M. Popinciuc, H. T. Jonkman, and B. J. van Wees, Nature 448, 571 (2007).
[22] K. Ziegler, Phys. Rev. Lett. 97 266802 (2006).
[23] A. Das, B. Chakraborty, and A. K. Sood, Bulletin of Mater. Science 31 579 (2008).
[24] K. F. Mak, M. Y. Sfeir, Y. Wu, C. H. Lui, J. A. Misewich, T. F. Heinz, Phys. Rev. Lett. 101, 196405 (2008).
[25] F. Wang, Y. B. Zhang, C. S. Tian, C. Girit, A. Zettl, M. Crommie, Y. R. Shen, Science 320, 206 (2008).
[26] K. I. Bolotin, F. Ghahari, M. D. Shulman, H. L. Stormer, and P. Kim, Nature 462, 196 (2009).
[27] K. S. Novoselov, Z. Jiang, Y. Zhang, S. V. Morozov, H. L. Stormer, U. Zeitler, J. C. Maan, G. S. Boebinger, P. Kim, A. K. Geim, Science 315, 1379 (2007).
[28] Y. B. Zhang, Y. W. Tan, H. L. Stormer, and P. Kim, Nature 438, 201 (2005).
[29] K. I. Bolotin, F. Ghahari, M. D. Shulman, H. L. Stormer, and P. Kim, Nature 462, 196 (2009).
[30] X. Du, I. Skachko, F. Duerr, A. Luican, and E. Y. Andrei, Nature 462, 192 (2009).
[31] S. Sahoo and S. Das, Indian J. Pure and Appl. Phys. 47, 658 (2009).
[32] C. Bjelkevig, Z. Mi, J. Xiao, P. A. Dowben, L. Wang, W. N. Mei, J. A. Kelber, J. Physics-Condens. Matter 22, 126805 (2010).
[33] A. Ismach, C. Druzgalski, S. Penwell, A. Schwartzberg, M. Zheng, A. Javey, J. Bokor, Y. G. Zhang, Nano Lett. 10, 1542 (2010).
[34] G. Nandamuri, S. Roumimov, and R. Solanki, Nanotechnol. 21, 2017 (2010).
[35] K. V. Emtsev, F. Speck, T. Seyller, L. Ley, and J. D. Riley, Phys. Rev. B 77, 155303 (2008).
[36] P. N. First, W. A. de Heer, T. Seyller, C. Berger, J. A. Stroscio, J. S. Moon, Mrs Bulletin 35, 296 (2010).
[37] K. S. Kim, Y. Zhao, H. Jang, S. Y. Lee, J. M. Kim, K. S. Kim, J. H. Ahn, P. Kim, J. Y. Choi, B. H. Hong, Nature 457, 706 (2009).
[38] P. W. Sutter, J. I. Flege, and E. A. Sutter, Nature Mater. 7, 406 (2008).
[39] F. Varchon, R. Feng, J. Hass, X. Li, B. N. Nguyen, C. Naud, P. Mallet, J. Y. Veuillen, C. Berger, E. H. Conrad, L. Magaud, Phys. Rev. Lett. 99, 126805 (2007).
[40] A. Varykhalov, J. Sanchez-Barriga, A. M. Shikin, C. Biswas, E. Vescovo, A. Rybkin, D. Marchenko, O. Rader, Phys. Rev. Lett. 101, 157601 (2008).
[41] Y. H. Ho, Y. H. Chiu, D. H. Lin, C. P. Chang, and M. F. Lin, Acs Nano 4, 1465 (2010).
[42] Y. H. Lai, J. H. Ho, C. P. Chang, and M. F. Lin, Phys. Rev. B 77, 085426 (2008).
[43] Y. Zhang, Z. Jiang, J. P. Small, M. S. Purewal, Y. W. Tan, M. Fazlollahi, J. D. Chudow, J. A. Jaszczak, H. L. Stormer, P. Kim, Phys. Rev. Lett. 96, 136802 (2006).
[44] C. L. Lu, C. P. Chang, Y. C. Huang, R. B. Chen, and M. L. Lin, Phys. Rev. B 73, 144427 (2006).
[45] B. R. K. Nanda and S. Satpathy, Phys. Rev. B 80, 165430 (2009).
[46] J. Yan, Y. B. Zhang, P. Kim, and A. Pinczuk, Phys. Rev. Lett. 98, 166802 (2007).
[47] Y. J. Yu, Y. Zhao, S. Ryu, L. E. Brus, K. S. Kim, P. Kim, Nano Lett. 9, 3430 (2009).
[48] Y. C. Ou, Y. H. Chiu, and M. F. Lin, Diamond and Related Mater. 19, 604 (2010).
[49] C. L. Lu, C. P. Chang, Y. C. Huang, J. M. Lu, C. C. Hwang, M. F. Lin, J. Physics-Condens. Matter 18, 5849 (2006).
[50] C. L. Lu, C. P. Chang, and M. F. Lin, Eur. Phys. J. B 60, 161 (2007).
[51] E. V. Castro, K. S. Novoselov, S. V. Morozov, N. M. R. Peres, J. M. B. L. dos Santos, J. Nilsson, F. Guinea, A. K. Geim, A. H. C. Neto, Phys. Rev. Lett. 99, 216802 (2007).
[52] E. V. Castro, K. S. Novoselov, S. V. Morozov, N. M. R. Peres, J. M. B. L. dos Santos, J. Nilsson, F. Guinea, A. K. Geim, A. H. C. Neto, J. of Physics-Condens. Matter 22, 175503 (2010).
[53] Y. H. Ho, J. Wang, Y. H. Chiu, L. M. F., and W. P. Su, Phys. Rev. B 79, 115427 (2009).
[54] T. G. Pedersen, Phys. Rev. B 68, 245104 (2003).
[55] L. C. Venema, J. W. Janssen, M. R. Buitelaar, J. W. G. Wildoer, S. G. Lemay, L. P. Kouwenhoven, C. Dekker, Phys. Rev. B 62, 5238 (2000).

Chapter 3.
[1] D. K. Samarakoon, and X. Q. Wang, ACS Nano 4, 4126 (2012).
[2] V. Barone, O. Hod, and G. E. Scuseria, Nano Lett. 6, 2748 (2006).
[3] H. C. Chung, M. H. Lee, C. P. Chang, and M. F. Lin, Opt. Exp. 19, 23350 (2011).
[4] T. Ohta, A. Bostwick, T. Seyller, K. Horn, and E. Rotenberg, Science 313, 951 (2006).
[5] C. L. Lu, C. P. Chang, Y. C. Huang, R. B. Chen, and M. F. Lin, Phys. Rev. B 73, 144427 (2006).
[6] A. B. Kuzmenko, I. Crassee, and D. van der Marel, Phys. Rev. B 80, 165406 (2009).
[7] V. Lukose, R. Shankar, G. Baskaran, Phys. Rev. Lett. 98, 116802 (2007).
[8] E. V. Castor, K. S. Novoselov, S. V. Mozorov, N. M. R. Peres, J. M. B. Lopes dos
Santos, J. Nilsson, F. Guinea, A. K. Geim, and A. H. Castor Neto, Phys. Rev. Lett. 99, 216802 (2007).
[9] D. S. L. Abergel, and T. Chakraborty, Phys. Rev. Lett. 102, 056807 (2009).
[10] M. Nakamura, and E. V. Castor, B. Dora, Phys. Rev. Lett. 103, 266804 (2009).
[11] V. M. Apalkov, and T. Chakraborty, Phys. Rev. Lett. 105, 036801 (2010). [12] J. M. Pereira Jr., and F. M. Peeters, P. Vasilopoulos, Phys. Rev. B 76, 115419 (2007).
[13] C. Toke, and V. I. Fal’ko, Phys. Rev. B 83, 115455 (2001).
[14] N. A. Goncharuk, and L. Smrcka, New J. Phys. 12, 083048 (2010).
[15] D. L. Wang, and G. J. Jin, Europhys. Lett. 92, 57008 (2010).
[16] M. Mucha-Kruczynski, D. S. L. Abergel, E. McCann, and V. I. Fal’ko, J. Phys.: Condens. Matter 21, 344206 (2009).
[17] M. Mucha-Kruczynski, E. McCann, and V. I. Fal’ko, Solid State Commun. 149, 1111 (2009).
[18] Y. H. Lai, J. H. Ho, C. P. Chang, and M. F. Lin, Phys. Rev. B 77, 085426 (2008).
[19] Y. H. Ho, Y. H. Chiu, D. H. Lin, C. P. Chang, and M. F. Lin, ACS Nano 4, 1465 (2010).
[20] Y. H. Ho, Y. H. Chiu, J. Y. Wu, J. Wang, and M. F. Lin, Phil. Trans. R. Soc. A 368, 5445 (2010).
[21] Y. H. Ho, J. Wang, Y. H. Chiu, M. F. Lin, and W. P. Su, Phys. Rev. B 83, 121201 (2011).
[22] Y. H. Ho, J. Y. Wu, R. B. Chen, Y. H. Chiu, J. Wang, Y. H. Chiu, and W. P. Su, Appl. Phys. Lett. 97, 101905 (2010).
[23] R. T. Weitz, M. T. Allen, B. E. Feldman, J. Martin, and A. Yacoby, Science 330, 812 (2010).
[24] J. Velasco Jr, L. Jung, W. Bao, Y. Lee, P. Kratz, V. Aji, M. Bockrath, C. N. Lau, C. Varma, R. Stillwell, D. Smirnov, F. Zhang, J. Jung, and A. H. MacDonald, Nat. Nanotechnol. 7, 156 (2012).
[25] E. A. Henriksen, Z. Jiang, L. C. Tung, M. E.Schwartz, M. Takita, Y. J. Wang, P. Kim, and H. L. Stormer, Phys. Rev. Lett. 100, 087403 (2008).
[26] C. H. Lui, Z. Li, K. F. Mak, E. Cappelluti, and T. F. Heinz, Nat. Phys. 7, 944 (2011).
[27] S. Yuan, R. Roldan, and M. I. Katsnelson, Phys. Rev. B 84, 125455(2011).
[28] S. H. Jhang, M. F. Craciun, S. Schmidmeier, S. Tokumitsu, S. Russo, M. Yamamoto, Y. Skourski, J. Wosnitza, S. Tarucha, J. Eroms, and C. Strunk, Phys. Rev. B 84, 161408 (2011).
[29] S. H. R. Sena, J. M. Pereira Jr, F. M. Peeters, and G. A, Farias, Phys. Rev. B 84, 205448(2011).
[30] K. Nakao, J. Phys. Soc. Jpn. 40, 761 (1976).
[31] B. Partoens, and F. M. Peeters, Phys. Rev. B 74, 075404 (2006).

Chapter 4.
[1] K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, A. A. Firsov, Science 306, 666 (2004).
[2] J. K. Lee, S. C. Lee, J. P. Ahn, S. C. Kim, J. I. B. Wilson, P. John, J. Chem. Phys. 129, 234709 (2008).
[3] A. Reina, X. Jia, J. Ho, D. Nezich, H. Son, V. Bulovic, M. S. Dresselhaus, J. Kong, Nano Lett. 9, 30 (2009).
[4] X. Li, W. Cai, J. An, S. Kim, J. Nah, D. Yang, R. Piner, A. Velamakanni, I. Jung, et al., Science 324, 1312 (2009).
[5] Z. Sun, Z. Yan, J. Yao, E. Beitler, Y. Zhu, J. M. Tour, Nature 468, 549 (2010).
[6] S. Lee, K. Lee, Z. Zhong, Nano Lett. 10, 4702 (2010).
[7] Z. Yan, Z. Peng, Z. Sun, J. Yao, Y. Zhu, Z. Liu, P. M. Ajayan, J. M. Tour, ACS Nano 5, 8187 (2011).
[8] Z. Peng, z. Yan, Z. Sun, J. M. Tour, Phys. ACS Nano 5, 8241 (2011).
[9] Z. Luo, T. Yu, Shang, J. Shang, Wang, Y. Wang, Lim, S. Lim, L. Liu, G. G. Gurzadyan, Z. Shen, J. Lin, Adv. Funct. Mater. 21, 911 (2011).
[10] S. Chen, W. Cai, R. D. Piner, J. Suk, Y. Wu, Y. Ren, J. Kang, R. S. Ruoff, Nano Lett. 11, 3519 (2011).
[11] Z. Liu, K. Suenaga, P. J. F. Harris, S. Iijima, Phys. Rev. Lett. 102, 015501 (2009).
[12] T. Ohta, A. Bostwick, T. Seyller, K. Horn, E. Rotenberg, Science 313, 951 (2006).
[13] E. V. Castro, K. S. Novoselov, S. V. Morozov, N. M. R. Peres, J. M. B. Lopes dos Santos, J. Nilsson, F. Guinea, A. K. Geim, A. H. C. Neto, Phys. Rev. Lett. 99, 216802 (2007).
[14] Y. Zhang, T. T. Tang, C. Girit, Z. Hao, M. C. Martin, A. Zettl, M. F. Crommie, Y. R. Shen, F. Wang, Nature 459, 820 (2009).
[15] K. F. Mak, C. H. Lui, J. Shan, T. F. Heinz, Phys. Rev. Lett. 102 ,256405 (2009).
[16] J. B. OOstinga, H. B. Heersche, X. Liu, A. F. Morpurgo, L. M. K. Vandersypen, Nat. Mater. 7, 151 (2008).
[17] K. S. Novoselov, E. Macann, S. V. Morozov, V. I. Fal’ko, M. I. Katsnelson, U. Zeitler, D. Jiang, F. Schedin, A. k. Geim, Nat. Phys. 2, (2006) 177.
[18] G. Li, E. Y. Andrei, Nat. Phys. ,3 623 (2007).
[19] Y. H. Lai, J. H. Ho, C. P. Chang, M. F. Lin, Phys. Rev. B 77, 085426 (2008).
[20] D. S. L. Abergel, V. I. Fal’ko, Phys. Rev. B 75, 155430 (2007).
[21] Z. Q. Li, E. A. Henriksen, Z. jiang, Z. Hao, M. C. Martin, P. Kim, H. L. Stormer, D. N. Basov, Phys. Rev. Lett. 102, 037403 (2009).
[22] Y. H. Ho, J. Y. Wu, R. B. Chen, Y. H. Chiu, M. F. Lin, Appl. Phys. Lett. 97, 101905 (2010).
[23] Y. Xu, X. Li, J. Dong, Nanotech. 21, 065711 (2010).
[24] J. H. Ho, C. P. Chang, M. F. Lin, Phys, Lett. A 352, 446 (2006).
[25] C. L. Lu, C.P. Chang, Y. C. Huang, J. H. Ho, C. C. Hwang, M. F. Lin, J. Phys. Soc. Jpn. 76, 024701 (2007).
[26] I. Lobato, B. Partoens, Phys. Rev. B 83, 165429 (2011).
[27] J. Y. Wu, Y. H. Ho, M. F. Lin, J. Phys, Chem. C 114, 11941 (2010).
[28] Y. H. Ho, Y. H. Chiu, D. H. Lin, C. P. Chang, M. F. Lin, ACS Nano 4, 1465 (2010).
[29] S. J. Tsai,J. K. Sheu, C. H. Ho, Y. H. Chiu, M. F. Lin, J. Phys. Soc. Jpn. 81, 014705 (2012).