Бондарь А.С., Лебедева О.С., Лебедев Н.Г. Зонная структура напряженно-деформированного графена
Рейтинг:
/ 1
- Подробности
- Просмотров: 25
DOI: https://doi.org/10.15688/mpcm.jvolsu.2025.4.5
Александр Сергеевич Бондарь
Аспирант кафедры теоретической физики и волновых процессов, Волгоградский государственный университет
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
https://orcid.org/0009-0001-3214-3175
просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация
Ольга Сергеевна Лебедева
Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры теоретической физики и волновых процессов, Волгоградский государстенный университет
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
https://orcid.org/0000-0002-3502-9570
просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация
Николай Геннадьевич Лебедев
Доктор физико-математических наук, профессор кафедры теоретической физики и волновых процессов, Волгоградский государстенный университет
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
https://orcid.org/0000-0002-4400-8982
просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация
Аннотация. Идеальный графен проявляет проводниковые свойства из-за отсутствия в спектре электрона запрещенной зоны. Ряд экспериментальных работ показывает возможность получения запрещенной зоны графена с помощью помещения его на различные подложки. Графен на подложке может испытывать разного рода деформации структуры, что влияет на электронную структуру исследуемого материала. В данной работе предложен подход к учету влияния полей упругих и пластических деформаций на электронное строение графеноподобных структур в рамках модели сильной связи. Новизна предложенной модели заключается в учете неоднородности прыжкового интеграла между ближайшими соседями атомами. Приведен метод оценки основного энергетического параметра модели – матричного элемента перехода между ближайшими атомами углерода (прыжкового интеграла), в области локальной деформации структуры графена, вызванной петлевой дислокацией. Предложена и проанализирована зависимость энергетического спектра электрона от величины одноосных и сдвиговых компонент тензора деформаций. Анализ модели обнаружил эффект движения и слияния конусов Дирака. В работе показано, что только после слияния происходит открытие запрещенной зоны и дальнейшее ее увеличение при сдвиговых деформациях. При наличии только диагональных компонент тензора деформации слияния точек Дирака не происходит, и запрещенная зона не появляется. На основе построенной модели можно предсказать необходимые значения деформаций для получения устойчивой запрещенной зоны в графене, а, следовательно, его полупроводниковых свойств. Так же полученная модель показывает возможность управления полупроводниковыми свойствами.
Ключевые слова: метод сильной связи, точки Дирака, пластические деформации, виртуальные дислокации.
Произведение «Зонная структура напряженно-деформированного графена», созданное авторами по имени Бондарь А.С., Лебедева О.С., Лебедев Н.Г. публикуется на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Цитата: Математическая физика и компьютерное моделирование. Том 28 № 4 2025, с. 107-119
 bondar.pdfURL: https://mp.jvolsu.com/index.php/ru/component/attachments/download/1274 | 10 Скачивания |