石墨烯片上纳米通道内准自旋子约束的袋边界条件

我们重新审视袋边界条件问题，采用场论方法研究单层石墨烯中无质量 Dirac 准自旋子的约束。此前无通量袋边界曾用于建模石墨烯纳米带中的晶格终止位点，我们考虑一种广义设定：约束边界被视为横跨石墨烯片任意绘制的直线，且准自旋子电流允许部分渗透（泄漏）通过这些边界。我们特别关注矩形纳米通道，其定义为无界晶格上任意间距的一对平行线之间的受限区域。我们表明此类纳米通道展现出相当大的带隙可调范围，取决于其宽度以及扶手椅、锯齿或中间取向。纳米带情形可作为纳米通道模型的特殊极限导出。在此情形下，我们澄清了先前无通量袋边界实现中的某些不一致，并表明即便纳米带宽度减小至仅几个晶格间距，连续介质方法仍能精确复现紧束缚带隙（相对偏差仅几个百分点）。这凸显了在场论方法应用于石墨烯体系时边界条件的正确使用。