磁场调控石墨烯氧化过程中狄拉克费米子的爆发
材料科学
2011-10-28 v1
摘要
多层石墨烯或石墨相对于单层石墨烯的不同物理性质，源于石墨烯中的狄拉克自旋对称性与石墨中的泡利自旋对称性。石墨烯多层（石墨）中的狄拉克对称性受层间相互作用阻碍。石墨烯中缺乏层间相互作用导致了石墨与石墨烯在磁化、电子性质及化学性质上的差异。本工作观测到在弱外磁场下，通过汉默法（Hummer's method）氧化时石墨与石墨烯截然不同的动力学行为。石墨表现出增强的非爆炸性氧化，其泡利自旋在弱磁场中受背景顺磁性氧气的阻碍而减缓了磁加速。石墨烯及氧化石墨烯则表现出爆炸性氧化，且在弱磁场下狄拉克自旋的爆炸性氧化受到磁减速。石墨烯的爆炸性氧化及其在弱外磁场中的减速被解释为化学反应石墨烯中巨非局域性与自旋霍尔效应的结果。这是首次对狄拉克自旋化学及相对论电子磁化学的识别、分析与诠释。
引用
@article{arxiv.1110.6060,
title = {Magnetically Controlling the Explosion of Dirac Fermions during the Oxidation of Graphene},
author = {Reginald B. Little and Glenn J. Gex and Muhammad Ansari and James W. Mitchell},
journal= {arXiv preprint arXiv:1110.6060},
year = {2011}
}