熵与塞贝克信号在边缘处相遇

我们探究锯齿形石墨烯纳米带中每粒子电子熵 $s$ 与塞贝克系数 $\mathcal{S}$。采用紧束缚模型考虑本征及边缘掺杂纳米带，以检视边缘态在观测热输运性质中的作用。由于当纳米带在一侧或两侧边缘掺杂时，因非对称边缘势而打开带隙，我们发现 $s$ 与 $\mathcal{S}$ 信号彼此密切相关：当化学势位于带隙中时，二者均呈现尖锐的谷-峰线形，而比值 $s/\mathcal{S}$ 在低温下展现出接近常数的值，等于元电荷 $e$。这一恒定比值表明，$\mathcal{S}$ 可被视为每电荷的输运微分熵，正如一些作者所建议的。我们的计算还表明，测量 $s$ 与 $\mathcal{S}$ 或可作为此类带隙材料中相关电子能量尺度的谱学探测手段。