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有限尺寸石墨烯的电子态

邓伟胤 朱瑞 邓文基

有限尺寸石墨烯的电子态

邓伟胤, 朱瑞, 邓文基
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  • 根据π电子的紧束缚模型, 通过有限系统的Bloch定理方法, 解析计算了有限尺寸石墨烯的电子态和能带. 研究发现, 其电子态有且只有两类, 分别是驻波态和边缘态.驻波态时, 波函数形式是两个方向都是正弦函数; 边缘态时, 波函数形式是Armchair边界的方向是双曲正弦函数, Zigzag边界的方向是正弦函数. 其能带由总碳原子数N个离散的本征值组成, 推导了定量计算边缘态的本征值个数的表达式, 并通过态密度来分析边缘态的存在和与无限大情况的一致性. 所有的分析中数值结果与解析理论都完全一致, 当两个受限方向都变成无限长时, 可以得到与无限大石墨烯相同的结果.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11004063)和中央高校基本科研业务费(批准号:2012ZZ0076)资助的课题.
    [1]

    Novoselov K S, Geim A K, Morozov S V, Jiang D, Zhang Y, Dubonos S V, Grigorieva I V, Firsov A A 2004 Science 306 666

    [2]

    Castro Neto A H, Guinea F, Peres N M R, Novoselov K S, Geim A K 2009 Rev. Mod. Phys. 81 109

    [3]

    Novoselov K S, Geim A K, Morozov S V, Jiang D, Katsnelson M I, Grigorieva I V, Dubonos S V, Firsov A A 2005 Nature 438 197

    [4]

    Zhang Y B, Tan Y W, Stormer H L, Kim P 2005 Nature 438 201

    [5]

    Nomura K, MacDonald A H 2006 Phys. Rev. Lett. 96 256602

    [6]

    Brey L, Fertig H A 2006 Phys. Rev. B 73 195408

    [7]

    Katsnelson M I, Novoselov K S, Geim A K 2006 Nat. Phys. 2 620

    [8]

    Rusin T M, Zawadzki W 2008 Phys. Rev. B 78 125419

    [9]

    Rusin T M, Zawadzki W 2009 Phys. Rev. B 80 045416

    [10]

    Berger C, Song Z M, Li X B, Wu X S, Brown N, Naud C, Mayou D, Li T B, Hass J, Marchenkov A N, Conrad E H, First P N, de Heer W A 2006 Science 312 1191

    [11]

    Ezawa M 2006 Phys. Rev. B 73 045432

    [12]

    Klein D J 1994 Chem. Phys. Lett. 217 261

    [13]

    Jiang L W, Zheng Y S, Yi C S, Li H D, Lue T Q 2009 Phys. Rev. B 80 155454

    [14]

    Wakabayashi K, Sasaki K, Nakanishi T, Enoki T 2010 Sci. Technol. Adv. Mater. 11 054504

    [15]

    Sasaki K, Murakami S, Saito R 2006 J. Phys. Soc. Jpn. 75 074713

    [16]

    Sasaki K, Murakami S, Saito R 2006 Appl. Phys. Lett. 88 113110

    [17]

    Zheng H X, Wang Z F, Luo T, Shi Q W, Chen J 2007 Phys. Rev. B 75 165414

    [18]

    Brey L, Fertig H A 2006 Phys. Rev. B 73 235411

    [19]

    Fujita M, Wakabayashi K, Nakada K, Kusakabe K 1996 J. Phys. Soc. Jpn. 65 1920

    [20]

    Zhu R, Chen H M 2009 Appl. Phys. Lett. 95 122111

    [21]

    Zhu R, Guo Y 2007 Appl. Phys. Lett. 91 252113

    [22]

    Guo X X, Liu D, Li Y X 2011 Appl. Phys. Lett. 98 242101

    [23]

    Wallace P R 1947 Phys. Rev. 71 622

    [24]

    Bena C, Kivelson S A 2005 Phys. Rev. B 72 125432

  • [1]

    Novoselov K S, Geim A K, Morozov S V, Jiang D, Zhang Y, Dubonos S V, Grigorieva I V, Firsov A A 2004 Science 306 666

    [2]

    Castro Neto A H, Guinea F, Peres N M R, Novoselov K S, Geim A K 2009 Rev. Mod. Phys. 81 109

    [3]

    Novoselov K S, Geim A K, Morozov S V, Jiang D, Katsnelson M I, Grigorieva I V, Dubonos S V, Firsov A A 2005 Nature 438 197

    [4]

    Zhang Y B, Tan Y W, Stormer H L, Kim P 2005 Nature 438 201

    [5]

    Nomura K, MacDonald A H 2006 Phys. Rev. Lett. 96 256602

    [6]

    Brey L, Fertig H A 2006 Phys. Rev. B 73 195408

    [7]

    Katsnelson M I, Novoselov K S, Geim A K 2006 Nat. Phys. 2 620

    [8]

    Rusin T M, Zawadzki W 2008 Phys. Rev. B 78 125419

    [9]

    Rusin T M, Zawadzki W 2009 Phys. Rev. B 80 045416

    [10]

    Berger C, Song Z M, Li X B, Wu X S, Brown N, Naud C, Mayou D, Li T B, Hass J, Marchenkov A N, Conrad E H, First P N, de Heer W A 2006 Science 312 1191

    [11]

    Ezawa M 2006 Phys. Rev. B 73 045432

    [12]

    Klein D J 1994 Chem. Phys. Lett. 217 261

    [13]

    Jiang L W, Zheng Y S, Yi C S, Li H D, Lue T Q 2009 Phys. Rev. B 80 155454

    [14]

    Wakabayashi K, Sasaki K, Nakanishi T, Enoki T 2010 Sci. Technol. Adv. Mater. 11 054504

    [15]

    Sasaki K, Murakami S, Saito R 2006 J. Phys. Soc. Jpn. 75 074713

    [16]

    Sasaki K, Murakami S, Saito R 2006 Appl. Phys. Lett. 88 113110

    [17]

    Zheng H X, Wang Z F, Luo T, Shi Q W, Chen J 2007 Phys. Rev. B 75 165414

    [18]

    Brey L, Fertig H A 2006 Phys. Rev. B 73 235411

    [19]

    Fujita M, Wakabayashi K, Nakada K, Kusakabe K 1996 J. Phys. Soc. Jpn. 65 1920

    [20]

    Zhu R, Chen H M 2009 Appl. Phys. Lett. 95 122111

    [21]

    Zhu R, Guo Y 2007 Appl. Phys. Lett. 91 252113

    [22]

    Guo X X, Liu D, Li Y X 2011 Appl. Phys. Lett. 98 242101

    [23]

    Wallace P R 1947 Phys. Rev. 71 622

    [24]

    Bena C, Kivelson S A 2005 Phys. Rev. B 72 125432

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-11-26
  • 修回日期:  2012-12-21
  • 刊出日期:  2013-04-05

有限尺寸石墨烯的电子态

  • 1. 华南理工大学物理系, 广州 510641
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11004063)和中央高校基本科研业务费(批准号:2012ZZ0076)资助的课题.

摘要: 根据π电子的紧束缚模型, 通过有限系统的Bloch定理方法, 解析计算了有限尺寸石墨烯的电子态和能带. 研究发现, 其电子态有且只有两类, 分别是驻波态和边缘态.驻波态时, 波函数形式是两个方向都是正弦函数; 边缘态时, 波函数形式是Armchair边界的方向是双曲正弦函数, Zigzag边界的方向是正弦函数. 其能带由总碳原子数N个离散的本征值组成, 推导了定量计算边缘态的本征值个数的表达式, 并通过态密度来分析边缘态的存在和与无限大情况的一致性. 所有的分析中数值结果与解析理论都完全一致, 当两个受限方向都变成无限长时, 可以得到与无限大石墨烯相同的结果.

English Abstract

参考文献 (24)

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