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点缺陷扶手型石墨烯量子点的电子性质研究

姚志东 李炜 高先龙

点缺陷扶手型石墨烯量子点的电子性质研究

姚志东, 李炜, 高先龙
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  • 基于有限差分方法, 数值求解了Dirac方程, 研究了垂直磁场下的点缺陷扶手型 石墨烯 量子点的能谱结构, 分析了尺寸大小对带隙的影响. 与无磁场时具有一定带隙 (带隙的大小与半径成反比) 的量子点相比, 在外加有限磁场下, 能谱中出现朗道能级, 最低朗道能级能量为零并与磁场强度无关, 并且朗道能级的简并度随着磁场的增加而增加. 进一步的计算表明, 最低朗道能级的简并度与磁场成线性关系, 与半径的平方成线性关系. 本文工作对基于石墨烯量子点的器件设计具有一定的指导意义.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 10974181)资助的课题.
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    Zhang Y B, Tan Y W, Stormer H L, Kim P 2005 Nature 438 201

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    Peres N M R, Rodrigues J N B, Stauber T, Lopes dos Santos J M B 2009 J. Phys.: Condens. Matter 21 344202

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    Ho J H, Lai Y H, Chiu Y H, Lin M F 2007 Physica E 40 1722

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    Zhang Z Z, Chang K, Peeters F M 2008 Phys. Rev. B 77 235411

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    Guttinger J, Stampfer C, Libisch F, Frey T, Burgdorfer J, Ihn T, Ensslin K 2009 Phys. Rev. Lett. 103 046810

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出版历程
  • 收稿日期:  2011-08-10
  • 修回日期:  2012-06-05
  • 刊出日期:  2012-06-05

点缺陷扶手型石墨烯量子点的电子性质研究

  • 1. 浙江师范大学物理系, 金华 321004;
  • 2. 复旦大学物理系, 上海 200433
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 10974181)资助的课题.

摘要: 基于有限差分方法, 数值求解了Dirac方程, 研究了垂直磁场下的点缺陷扶手型 石墨烯 量子点的能谱结构, 分析了尺寸大小对带隙的影响. 与无磁场时具有一定带隙 (带隙的大小与半径成反比) 的量子点相比, 在外加有限磁场下, 能谱中出现朗道能级, 最低朗道能级能量为零并与磁场强度无关, 并且朗道能级的简并度随着磁场的增加而增加. 进一步的计算表明, 最低朗道能级的简并度与磁场成线性关系, 与半径的平方成线性关系. 本文工作对基于石墨烯量子点的器件设计具有一定的指导意义.

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