之字形双层石墨纳米带的边缘态

在紧束缚近似下研究了具有不同纳米带宽度 $N$ 的之字形双层石墨纳米带 (Z-BGNR) 的电子结构。忽略层间跳跃振幅 $\gamma_4$（其量级比其他层间跳跃参数 $\gamma_1$ 和 $\gamma_3$ 小一个数量级），存在两个不依赖于纳米带宽度的固定费米点 $\pm k^*$，且在 $k^*$ 附近具有奇特的能量色散关系 $\ve (k) \sim \pm (k-k^*)^N$。通过研究 Z-BGNR 的边缘态，我们注意到双层石墨烯片的三角翘曲反映在边缘态结构中。若包含 $\gamma_4$，上述两个费米点不再固定，而是随着宽度 $N$ 的增加向狄拉克点附近漂移，有限尺度标度法显示了这一点，且奇特的色散关系变为抛物线型。此外，通过使用 Hartree-Fock 近似求解纳米带的半满 Hubbard 哈密顿量，考察了 Z-BGNR 的边缘磁性。我们表明，对于实验相关的参数集，在同一侧边缘上，边缘自旋呈铁磁排列。