揭示并操控石墨烯纳米带中的隐藏对称性
介观与纳米尺度物理
2023-01-24 v4 材料科学
摘要
扶手椅型石墨烯纳米带是一类极具前景的全碳纳米电路半导体。本文从简单模型哈密顿量与 ab initio 计算出发，对其电子结构给出新视角。我们聚焦于宽度为 n = 3p+2 的特定纳米带集合，其中 n 为沿纳米带轴向的碳原子数，p 为正整数。我们证明，这些纳米带中能隙的开辟源于 π 电子的长程跳跃与边缘结构畸变打破了一个此前未被识别的隐藏对称性。该隐藏对称性可通过施加面内晶格应变得以恢复或操控，从而实现能隙的连续调谐、费米能级处狄拉克点的出现，以及拓扑量子相变。我们的工作建立了对扶手椅型石墨烯纳米带半导体特性的一种全新诠释，并为理性设计其电子结构提供了指导。
引用
@article{arxiv.2203.02808,
title = {Unveiling and Manipulating Hidden Symmetries in Graphene Nanoribbons},
author = {Nikita V. Tepliakov and Johannes Lischner and Efthimios Kaxiras and Arash A. Mostofi and Michele Pizzochero},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.02808},
year = {2023}
}