Kaksikerroksinen grafeeni

Kaksikerroksinen grafeeni on kaksiulotteinen allotrooppinen hiilen muunnos, joka muodostuu kahdesta lähekkäin sijaitsevasta grafeenikerroksesta . Koska ne sijaitsevat alle 1 nm:n etäisyydellä toisistaan, yhdestä grafeenikerroksesta peräisin olevat elektronit voivat tunneloida toiseen, mikä johtaa uuden dispersiolain ilmaantuvuuteen virrankantajille. Yleensä harkitaan kaksikerroksista grafeenia, jossa toista kerrosta käännetään 60 astetta ensimmäiseen verrattuna. Tämä johtaa siihen, että A-alihila alemmassa grafeenissa ja B-alihila ylemmässä grafeenissa on kohdistettu pystysuunnassa. Tätä kokoonpanoa kutsutaan AB-pinoamiseksi ja se löytyy grafiitista .

Kaksikerroksisen grafeenin kuljetusominaisuuksia tutkittiin ensin Manchesterin yliopistossa A. Gamen laboratoriossa . [yksi]

Hamiltonin

Kaksikerroksisen grafeenin Hamiltonin, jossa kerrosten välissä on sähkökenttä, kirjoitetaan [2] [3]

H=\left({\begin{array}{cccc}-V/2&c\pi ^{\dagger }0&0\\c\pi &-V/2&t_{\bot }&0\\0&t_{\bot }&V/2&c\pi ^{\dagger }\\0&0&c\pi &V/2\\\end{array}}\right),

missä V on kerrospotentiaali, c on Fermin nopeus, , , p x ja p y ovat momentteja x :ssä ja y , tunnelointia kerrosten välillä. Tämä Hamiltonin vaikuttaa vektoriin , jossa indeksit osoittavat kerrosta ja kirjaimet alihilaa. Pyöritystä ja laaksoa ei oteta huomioon tässä. ${\displaystyle \pi =p_{x}+ip_{y))$ ${\displaystyle \pi ^{\dagger }=p_{x}-ip_{y))$ ${\displaystyle t_{\bot ))$ ${\displaystyle \Psi =(\psi _{1A},\psi _{1B},\psi _{2A},\psi _{2B})^{T))$

Muistiinpanot

↑ KS Novoselov, et. al. Epätavallinen kvantti Hall-ilmiö ja Berryn 2pi-faasi kaksikerroksisessa grafeenissa Nature Physics 2, 177-180 (2006).
↑ E. McCann ja VI Fal'ko. Landau-tason rappeutuminen ja kvanttihall-efekti grafiittikaksoiskerroksessa // Phys. Rev. Lett.. - 2006. - T. 96 . - S. 086805 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.96.086805 . — arXiv : 0510237 .
↑ E. McCann. Epäsymmetriaaukko kaksikerroksisen grafeenin elektronisessa nauharakenteessa // Phys. Rev. B. - 2006. - T. 74 . - S. 161403 . - doi : 10.1103/PhysRevB.74.161403 . — arXiv : 0608221 .

Kirjallisuus

Katsnelson MI Graphene : Hiili kahdessa ulottuvuudessa. - New York: Cambridge University Press, 2012. - 366 s. — ISBN 978-0-521-19540-9 .

Hiilen allotropia
sp 3	Timantti Lonsdaleite
sp 2	Grafiitti Grafeeni fullereeni Nanokonit Nanoputket Astralens
sp	Karbiini
sekoitettu sp 3 /sp 2	lasimainen hiili nanovaahtoa
muu	C1_ _ C2_ _ C3_ _ Nanokuituja fulleriitti
hypoteettinen	metallista hiiltä Chaoite
liittyvät	Noki Hiilenmusta Hiili ( fossiili Woody aktivoitu )