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石墨烯纳米带中的声学声子与自旋弛豫

介观与纳米尺度物理 2011-10-07 v2

摘要

声子限制了固体中的电子迁移率和自旋弛豫时间,并提供了热输运的机制。鉴于石墨烯纳米带在晶体管功能及自旋电子学应用中的可能性,我们对这些纳米结构中的声学声子进行了理论研究。采用考虑石墨烯单原子厚度的二维连续介质模型,我们推导了厄米波动方程,并推断了声子产生和湮灭算符。我们详细阐述了两种我们认为可在实验中实现的边界构型:(i)固定边界和(ii)自由边界。前者导致有带隙的声子色散关系,这有利于高电子迁移率和长自旋寿命。后者展现出无带隙的色散,并且在布里渊区中心,面外模式具有有限的声速。在边界效应可忽略的极限下,类体材料行为得以恢复。我们还讨论了形变势,它在某些情况下对自旋弛豫率T_1^{-1}起主导贡献。

关键词

引用

@article{arxiv.1104.3520,
  title  = {Acoustic phonons and spin relaxation in graphene nanoribbons},
  author = {Matthias Droth and Guido Burkard},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1104.3520},
  year   = {2011}
}

备注

7 pages, 4 figures