石墠烯纳米带的电子态

我们研究了具有锯齿形和臼齿形边缘的窄石墠烯纳米带（“纳米带”）的电子态。由于这些系统的有限宽度，谱被划分为一组无限的能带，我们证明可以仅通过采用适当边界条件的 Dirac 方程来定量理解。对于锯齿形纳米带，我们证明边界条件允许一种具有在表面受约束的退化波函数的粒子类和空穴类能带，这些能带随宽度增大连续趋于众所周知的零能表面态。对于臼齿形边缘，我们表明边界条件导致谷态态的混合，当样本宽度以晶格常数单位计分为3的倍数时，带结构为金属性；否则为绝缘性。将紧束缚计算得到的波函数和能量与 Dirac 方程的解进行比较后发现，除最窄的纳米带外，二者在所有方面上都有定量一致之处。