带隙石墨烯电导率的量子电动力学方法

从(2+1)维时空任意温度下的量子电动力学第一性原理出发，研究了具有非零质量隙参数的石墨烯的电导率。使用了定义在整个复频率平面上的极化张量形式。在零温下，我们重现了先前在局域近似中得到的电导率实部和虚部的结果，并通过考虑非局域效应对其进行了推广。在非零温度下，推导了带隙石墨烯纵向和横向电导率实部与虚部的精确解析表达式，以及它们的局域极限和若干渐近区域下的近似表达式。具体而言，得到了适用于任意温度的带隙石墨烯电导率实部的一个简单局域结果。根据我们的结果，对于超过质量隙宽度的频率，电导率实部不等于零，并随频率增加趋于普适电导率。带隙石墨烯电导率虚部从零频率处的无穷大变化到由质量隙参数定义的频率处的负无穷大，随后随频率进一步增加趋于零。解析表达式辅以数值计算结果。讨论了所用形式体系未来可能的推广。