石墨烯纳米结构中的边缘效应：I. 从多次反射展开到态密度
介观与纳米尺度物理
2015-03-19 v2 混沌动力学
摘要
我们研究了不同边缘类型对石墨烯纳米结构电子态密度的影响。为此，我们针对弹道石墨烯结构的单粒子格林函数，基于系统边界的多次反射发展了一种精确展开方法，该方法能够自然地处理边缘效应。我们首先应用这一形式论计算石墨烯弹子球的平均态密度。虽然相应 Weyl 展开中的主导项与弹子球面积成正比，但我们发现通常与系统边界总长度成比例的贡献与基于半导体的薛定谔型弹子球中的情况显著不同：后一项在扶手椅型和无限质量边缘下消失，而与锯齿型边缘长度成正比，这凸显了锯齿型边缘在石墨烯中的突出作用。随后，我们基于轨道的半经典方法计算了态密度振荡和能级的解析表达式。我们推导了经典混沌石墨烯弹子球的 Gutzwiller 迹公式的狄拉克版本，并进一步得到了规则石墨烯腔中态密度振荡的半经典迹公式。我们发现石墨烯中依赖于边缘的赝自旋干涉对量子谱有重要影响。
引用
@article{arxiv.1104.4292,
title = {Edge effects in graphene nanostructures: I. From multiple reflection expansion to density of states},
author = {J. Wurm and K. Richter and I. Adagideli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1104.4292},
year = {2015}
}
备注
to be published in Phys. Rev. B