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1、高频辐射场调控的石墨烯体系输运性质研究石墨烯由于其独特的六角晶格结构, 许多新奇的特性 , 例如 : 半整数量子霍尔电导平台、高载流子迁移率等相继被发现。因此石墨烯被视为传统半导体产业革命的有力候选材料。石墨烯新奇的特性归因于零能位( 狄拉克点 ) 的线性色散结构 , 由于狄拉克点受到空间反演以及时间反演对称性的保护, 十分稳定。因此 , 为了调控石墨烯的特性 , 需要寻找一些外部手段 , 精确调控狄拉克点附近的色散关系。近年来 , 很多这方面的方法相继被报道, 包括应力、特殊的裁剪方向、 化学修饰 ( 掺杂或吸收 ) 等。其中 , 外加辐射场是一种最为简便而又十分有效的手段。本论文中 , 我
2、们采用 Floquet 定理结合紧束缚以及非平衡格林函数方法 , 研究了高频辐射场对石墨烯纳米带的能带以及输运性质的调控, 主要工作概括如下 :1 、利用 Floquet 定理和非平衡态 Green 函数方法 , 研究了垂直磁场作用下交流驱动的石墨烯 p-n 结的电子输运。我们发现 , 在 p-n 区域中 , 受到横向或纵向极化的 ac 场的影响 , 电导随右电极位能的变化呈现零值平台和振荡峰结构, 其中 ,平台宽度被交流场大大压制。对于 n-n 区域 , 在横向极化交流场作用下, 电导平台 G=(n+1/2)(4e2/h)(n为整数 ) 收缩。而在纵向极化的交流场作用下, 出现新的量子化平台G=n(4e2/h) 。交流场与无序的联合影响引起了p-n 界面处空穴和电子态的混合的变化,这导致电导随无序强度的变化, 原有的平台结构被破坏 , 以新的电导平台出现取而代之。2. 我们研究了在磁场的作用下交流驱动的石墨烯自旋阀器件中的自旋极化输运。随着交流电场振幅的增大, 电导平台移动 , 并且在较强的交变场下 , 出现新的平台。原因是鞍点被拉下, 两个 Dirac 点变得彼此非常接近。在足够大的交变场作用下, 两个狄拉克点合并为一个, 在这种情况下 , 每个电导平台一分为二。我们还计算了交变场作用下石墨烯纳米带的能带结构, 进一步解释了观察到的输运特征。