Лекции по наноматериалам и нанотехнологиям
жүктеу/скачать 12,63 Mb. Pdf көрінісі
|
Nanomateriali i nanotehnologii bak
| киральной
симметрией . Парадокс Клейна Парадокс Клейна связан с увеличением вероятности w туннелирования релятивисткой частицы приближающейся к единице, при условии, когда высота барьера B превышает 2 0 2 m c , где 0 m - масса покоя частицы. c -скорость света. 2 0 0 1 2 1 0 w при B m c w при m . Это можно рассматривать как подавление рассеяния назад безмассовых релятивистких частиц, движущихся со скоростью света, как и фотоны. Парадокс Клейна для киральных частиц в графене приводит к превращению электрона внутри потенциального барьера в дырку и к равной единице вероятности туннелирования через такой барьер при нормальном падении. Это приводит к отсутствию локализации и конечной минимальной удельной проводимости, даже в графене с умеренным беспорядком, который в пределе 38 формально нулевой концентрации носителей заряда разбивается на электронно- дырочные лужи. Полуцелый квантовый эффект Холла Симметрия по отношению к зарядовому сопряжению между электронами и дырками гарантирует, что при электрическом поле с напряженностью 0 E всегда будет существовать энергетический уровень. В магнитном поле эта симметрия приводит к последовательности уровней Ландау для электрона в магнитном поле 1/2 2 2 1/ 2 1/ 2 n F E e v B n Где e -заряд электрона, -постоянная Планка, B -магнитное поле, F v -скорость Ферми, 0,1, 2... n Последнее слагаемое в формуле связано с киральностью квазичастиц и обеспечивает существование двух энергетических уровней (электронного и дырочного) при нулевой энергии. Каждый из этих уровней имеет двое меньшее вырождение, чем остальные уровни Ландау. В экспериментах такая цепочка уровней Ландау обнаруживается в наблюдении «полуцелого квантового эффекта Холла. см. рис. 1.27. Вдвое меньшая степень вырождения нулевого уровня Ландау проявляется в виде плато в холловской удельной проводимости на значениях 2 1 4 2 e h при факторах заполнения 2 . Рис. 1.27. Холловская удельная проводимость как функция концентрации носителей [15] Из-за линейной дисперсионной зависимости и большой величины скорости Ферми 6 10 / F v м с расстояние меду нулевым и первым уровнями Ландау необычно велико в умеренных магнитных полях 1 B Тл и превышает тепловую энергию комнатной температуры B k T . Это приводит к возможности наблюдения квантового эффекта Холла при комнатных температурах, (что 39 позволяет реализовать квантовый стандарт сопротивления 1 Ом при комнатных температурах)! Механические свойства графена Графен – настоящий двумерный атомный материал может с легкостью механически растягиваться и деформироваться, сжиматься сворачиваться, покрываться рябью, и разрываться на куски. Любое такое механическое воздействие приводит к сильному изменению электронной структуры графена. Натяжение эквивалентно появлению локального магнитного поля (направленного в противоположные стороны для квазичастиц из долин жүктеу/скачать 12,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|