化學吸附對石墨烯物性的影響

《化學吸附對石墨烯物性的影響》是依託中國科學技術大學，由石勤偉擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：化學吸附對石墨烯物性的影響
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：石勤偉
• 依託單位：中國科學技術大學

中文摘要

石墨烯表面的化學吸附原子將會在狄拉克點附近形成共振能級，由此帶來的共振散射將會對石墨烯的電子結構產生很大的修正。本項目旨在研究化學吸附基團，如氫基、甲基等，對表面吸附的石墨烯的電子結構和量子輸運性質的影響。利用近期我們發展的動量空間態密度計算方法，通過大規模數值模擬計算體系準粒子譜函式。由此，我們可以準確的得到體系的準粒子能量色散關係，進而研究共振散射是如何在狄拉克點附近打開能隙的。眾所周知，如何有效的打開石墨烯的能隙為其將來在電子學上的套用具有極為重要的意義。此外，我們將結合單參數標度理論和實空間嚴格對角化的方法，分析能隙中雜質能級的電子態的行為以及對輸運性質和光電性質的影響。

結題摘要

近年來，量子拓撲態在凝聚態領域引起了廣泛的關注。拓撲態與非拓撲態以及不同拓撲態之間的轉變也成為了研究的焦點。無序如何引起拓撲相變以及相應的量子臨界行為是這個領域中很重要的研究課題之一，因為在材料中不可避免的存在各種無序。這些無序雜質會引起電子的多重散射，從而改變其準粒子性質，進一步的會導致體系拓撲性質的改變引起拓撲量子相變。因此研究準粒子行為變化對於理解拓撲量子相變並且套用這些新型拓撲材料是很重要的。 我們用k空間的Lanczos方案可以精確的拿到三維狄拉克半金屬在發生半金屬到擴散金屬的相變時的各種無序強度下的自能函式從而得到相應的準粒子性質。我們發現自能虛部在相變前後滿足很好的指數關係，指數隨無序強度變化。在相變點，對於自能實部，我們就得到了一個指數log的非解析修正。這是個修正，會極大地重整準粒子行為，以至於影響體系的很多熱力學或動力學的物理量的行為。並且利用數值得到的自能的結果，我們還給出臨界指數的大小。 我們用k空間的Lanczos方案研究了無序引起的外爾半金屬體系中的各種拓撲量子相之間轉變。我們發現，無序會誘導成對的外爾點會相互靠近甚至湮滅並產生相變。通過自能函式的嚴格計算，從而得到色散關係及準粒子行為。此外，利用準粒子的性質，我們可以精確地得到相圖和分析量子臨界行為。