变形石墨烯中的电流路径:从量子输运到弯曲空间中的经典轨迹
介观与纳米尺度物理
2016-05-23 v3 广义相对论与量子宇宙学
摘要
在这项工作中,我们比较了研究变形石墨烯中电子输运的两种根本不同的方法:a) 凝聚态方法,其中通过将非平衡格林函数(NEGF)方法应用于具有局域应变的紧束缚模型来获得电流路径;b) 广义相对论方法,其中计算在具有赝磁场的弯曲表面上运动的相对论性点粒子的经典轨迹。两者之间的联系在长波极限下通过弯曲空间中的有效狄拉克哈密顿量建立。应用于聚焦电流束的几何光学近似使我们能够直接比较波与粒子的图像。我们在相当宽的参数范围内获得了量子与经典方法之间非常好的数值一致性,且随系统尺寸增大而改善。所提出的方法将定义在大型晶格上的不规则紧束缚哈密顿量的复杂性极大地降低为弯曲连续表面的几何语言。它提供了一个简便高效的工具,用于预测具有复杂几何形状的石墨烯纳米结构中的电子输运性质。曲率与赝磁场的结合为新的有趣输运现象铺平了道路,例如依赖于变形形状的电流弯曲或聚焦(透镜效应)。它可应用于设计超高灵敏度传感器或纳米电子学。
引用
@article{arxiv.1512.06750,
title = {Current flow paths in deformed graphene: from quantum transport to classical trajectories in curved space},
author = {Thomas Stegmann and Nikodem Szpak},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.06750},
year = {2016}
}
备注
13 pages, 13 figures; added citations; added comments; typos corrected