石墨烯超晶格中电子带隙及输运特性研究

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石墨烯自2004年由英国曼彻斯特大学Andre Geim教授和Kostya Novoselov博士实验上首次成功制备以来,因其具有反常量子霍尔效应,Klein隧穿等奇异电子输运性质及其在纳米电子器件和光电子器件中的潜在应用而受到科学家的广泛关注,成为当前凝聚态物理乃至物理学的研究热点。本文主要利用传输矩阵方法围绕石墨烯准周期超晶格中电子输运特性,分别就准周期超晶格结构中Dirac点,平均波数为零禁带(k0禁带)以及超晶格结构中电子的Goos-H nchen (GH)位移及其调制进行研究。取得成果如下:1、研究发现石墨烯Fibonacci、Thue-Morse、Double-periodic准周期超晶格中均存在Dirac点和与之相对应的k0禁带。k0禁带与石墨烯超晶格中布拉格禁带不同,它受电子入射角度影响较小。结构中电子透射、电导、散粒噪声、Dirac点以及k0禁带均可通过晶格结构参数和缺陷模调制。2、研究石墨烯超晶格中透射电子束的GH位移调制。结果表明石墨烯超晶格中与Dirac点相关的k0禁带处电子束GH位移可正可负,并通过缺陷模实现电子束GH位移的共振增强。此结果可用于设计电子全角反射器等石墨烯量子电子器件。
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