15832

15832

بررسي اثرات شعاع داخلي و پهنا روي طيف انرژي و جريان پايا در حلقه هاي كوانتومي گرافيني هگزاگونال

كارشناسي ارشد

حالت جامد

بهمن ماه 1394

بهمن ماه 1394

دكتر سيد ادريس فيض آبادي

فيزيك

چكيده در اين كار با استفاده از مدل تنگ بست، تاثير تغييرات شعاع داخلي و پهناي حلقه هاي كوانتومي گرافيني هگزاگونالبا لبه هاي زيگزاگ و دسته مبلي در حضور شار مغناطيسي گذرنده از مركز حلقه، روي طيف انرژي و جريان پاياي آن ها مورد بررسي قرار گرفته است. اين بررسي نشان مي دهد كه طيف انرژي اين نوع حلقه ها به زيرنوارهايي شامل شش تراز انرژي كوپل شده تقسيم مي شوند كه به وسيله گاف هايي از هم جدا شده اند و به شدت تحت تاثير شعاع داخلي و پهنا هستند. به عبارت ديگر پهناي اين حلقه هاي كوانتومي به همراه شعاع داخلي، پارامترهاي بسيار مهمي هستند كه به وسيله انتخاب هوشمندانه آن ها مي توان به مهندسي گاف انرژي در اين ساختارها پرداخت. اين حلقه هاي كوانتومي گرافيني هگزاگونال مي توانند فلز يا نيمرسانا باشند. در حلقه هاي با لبه هاي زيگزاگ در پهناي زوج حلقه فلز و در پهناي فردنيمرسانا است و در حلقه هاي با لبه هاي دسته مبلي در شعاع خارجي فرد، حلقه فلز و در شعاع خارجي زوج، حلقه نيمرسانا مي باشد. در هر دو نوع حلقه هاي كوانتومي گرافينيهگزاگونال، حلقه باريك تر زيرنوارهاي انرژي منظم تر و گاف انرژي بزرگتري دارند كه ناشي از افزايش محدوديت كوانتومي و اثرات لبه اي به ويژه در گوشه هاي ساختار حلقه است. در هر دو نوع حلقه هاي كوانتومي گرافيني نوع نيمرسانا، افزايش پهنا منجر مي شود كه حلقه در شار مغناطيسي كوچكتري تبديل به فلز شود. افزايش شعاع داخلي هم مي تواند ترازهاي قطع كننده را به شدت به هم نزديك كند. لازم به ذكر است كه افزايش شعاع داخلي و يا افزايش پهنا تاثيرات مشابهي روي طيف انرژي دارند و چنانچه يكي از آنها افزايش و ديگري كاهش يابد، مي توانند تاثيرات همديگر را به ويژه روي گاف انرژي نزديك تراز فرمي كاهش دهند. علاوه بر آن، افزايش شعاع داخلي و يا افزايش پهنا در حلقه هاي كوانتومي گرافيني با هر دو نوع لبه منجر به افزايش دامنه جريان پايا مي شوند و در حلقه هاي با پهناي زوج دندانه هاي جريان پايا را به هم نزديك تر مي كنند. اين در حالي است كه تغييرات پهنا نسبت به تغييرات شعاع داخلي روي دامنه جريان پايا موثرتر است و تغييرات شعاع داخلي نسبت به پهناي حلقه روي دندانه هاي جريان پايا موثر تر مي باشد. واژه‌هاي كليدي:حلقه كوانتومي گرافيني هگزاگونال، مدل تنگ بست، جريان پايا، گاف انرژي.