графан – к каждому атому углерода присоединен один атом водорода  ( ) CH ;  фторграфен

36 
зоной, устойчивы к при комнатной температуре. Они открывают новый класс 
материалов – двумерных атомных кристаллов. см рис.1.24. 
Рис. 1.24. Химически модифицированный графен. К углеродной основе добавлены атомы 
водорода или фтора (светлые шарики) [15] 
Гетероструктуры на основе двумерных материалов 
Двухслойный графен является полуметаллом с параболическими зонами. 
При нарушении симметрии между слоями (например, приложением между 
слоями внешнего электрического поля) в энергетическом спектре открывается 
щель. Малый поворот между отдельными слоями приводит к появлению 
сингулярностей Ван Хова при низких энергиях.
Складывая поочередно моно слои изолирующего нитрида бора и 
проводящего графена можно получить слабо связанные слои графена. 
Взаимодействие между ними будет зависеть от количества слоев нитрида бора 
между плоскостями графена. Взаимодействие будет варьироваться от 
туннелирования (один–два слоя нитрида бора), до чисто кулоновского при 
большем числе слоев). см. рис.1.25.
Рис. 1.25. Гетероструктуры на основе двумерных материалов. Содержат углерод, бор, азот, 
ниобий, селен.[15] 
Электронные свойства графена
Графен - полуметалл с нулевым перекрытием зон, валентная зона и зона 
проводимости касаются в двух точках (
K
и 
K

) зоны Брюллиэна см. рис. 1.26. 

37 
Рис. 1.26. Низкоэнергетическая зонная структура графена.[15] 
Подобная электронная структура является следствием гексагональной 
симметрии решетки графена (не относящейся к решеткам Браве). Она содержит 
два атома в каждой элементарной ячейке и рассматривается как 
взаимопроникающие треугольные решетки. Орбитали 
z
p
атомов углерода
гибритизируются , формирую зоны 

и 
*

.Пересечение этих зон в точках 
K
и 
K

формирует бесщелевой энергетический спектр с линейной дисперсией. 
Состояния в валентной зоне и зоне проводимости графена описываются 
единой спинорной волновой функцией, поэтому электроны и дырки связаны 
зарядовым сопряжением и обладают, как квазичастицы, 

жүктеу/скачать 12,63 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: