空位工程化石墨烯能带结构中的对称性强制节线
介观与纳米尺度物理
2022-05-30 v2 材料科学
摘要
我们详细阐述了具有周期性空位的单层石墨烯可以具有包含节线或节环的能带结构，这为具有新颖功能的基于石墨烯的电子或自旋电子器件提供了可能。其原理是，通过移除碳原子使晶格变为非简单空间群，晶胞中的每两个子晶格将在滑移面操作下相互映射。这种映射使得滑移面操作具有简并特征值，从而保证能带在布里渊区边界必须成对粘合。偏离布里渊区边界会导致对称性强制的节线分裂，从而产生由分裂能带交叉引起的偶然节线。此外，如果节线穿过费米能级，费米能级处的态密度可能会得到显著增强。即使在存在 Rashba 自旋轨道耦合的情况下，多种空位构型也会出现节线。最后，我们的理论还解释了近期实验中制备的 chevron 型纳米多孔石墨烯中环绕整个布里渊区的节环。
引用
@article{arxiv.2109.12468,
title = {Symmetry-enforced nodal lines in the band structures of vacancy-engineered graphene},
author = {Matheus S. M. de Sousa and Fujun Liu and Mariana Malard and Fanyao Qu and Wei Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.12468},
year = {2022}
}
备注
8 pages, 5 figures