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文檔簡介
1、隨著Geim等人于2004年成功制備了新型二維碳納米材料——石墨烯,其諸多優(yōu)良特性引起了物理學(xué)界的研究熱潮。其載流子在室溫下具有高遷移率,使石墨烯很有可能替代傳統(tǒng)電子器件中的半導(dǎo)體材料。本論文利用緊束縛模型的方法對(duì)含有線缺陷的單層石墨烯中谷極化調(diào)控做了比較系統(tǒng)的研究。
論文首先介紹了含有單條線缺陷石墨烯的電子谷極化問題。由于沿線缺陷方向的平移周期性并沒有被破壞,因此可以將二維石墨烯的電子隧穿問題簡化等效為一維問題。在該一維
2、模型中,電子沿線缺陷方向的傳播特性通過仍為好量子數(shù)的動(dòng)量包含進(jìn)來。在該有效一維緊束縛模型基礎(chǔ)上,利用格林函數(shù)和轉(zhuǎn)移矩陣等方法,低能情況下的電子透射幾率可以通過解析方法得到。通過調(diào)節(jié)電子的入射能和沿線缺陷方向的動(dòng)量,可以方便地得到以不同入射角入射電子的透射幾率。研究結(jié)果表明,含有單條線缺陷的石墨烯會(huì)對(duì)不同入射角入射電子的透射率進(jìn)行調(diào)制。更重要的是,這種調(diào)制作用會(huì)使得透射電子在石墨烯不同谷的分布幾率完全不同,從而實(shí)現(xiàn)電子的谷極化。
3、 雖然單條線缺陷可以實(shí)現(xiàn)石墨烯電子的谷極化輸運(yùn),但是由于高谷極化總是被束縛在大電子入射角范圍內(nèi),這使得電子谷極化的應(yīng)用被大大限制。我們進(jìn)一步研究了含有多條平行線缺陷的谷極化。研究結(jié)果表明,入射電子由于多條平行線缺陷的散射,在它們之間會(huì)產(chǎn)生量子相干現(xiàn)象,從而形成駐波。這些駐波使得電子能夠共振遂穿通過多條平行線缺陷,從而實(shí)現(xiàn)電子谷極化的更高效調(diào)制。此時(shí),可通過多條平行線缺陷組成有效諧振器來調(diào)節(jié)入射電子的透射率。更為重要的是,通過調(diào)節(jié)諧振
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