بررسی ترابرد و چگالی حالت ها در نانونوارهای گرافنی دسته صندلی یک، دو و سه لایه ای
Abstract
نانونوارهای گرافنی به¬دلیل ویژگی¬های جالب الکتریکی و ترابرد اسپینی توجه زیادی را به خود جلب کرده است و در آینده از مولفه¬های ضروری نانوالکترونیک گرافنی خواهد بود. در حالی¬که مطالعات نظری متعددی از ساختار الکترونی و خواص مربوط به نانونوارهای گرافنی تک لایه وجود دارد، محاسبات نسبتا کمتری روی نانونوارهای گرافنی دو و چند لایه انجام شده است. در این پژوهش، ترابرد و چگالی حالت¬های الکترونی نانونوارهای گرافنی دسته صندلی یک، دو و سه لایه در عرض¬های مختلف بررسی شده است. برای نانونوارهای دو لایه دو ساختار aa و ab و برای نانونوارهای سه لایه دو ساختار aba و abc در نظر گرفته شده است. با استفاده از هامیلتونی بستگی قوی در چارچوب روش تابع گرین و با تکیه بر روش لانداور و در نظر گرفتن اولین انتگرال پرش درون لایه¬ای و دو تا از بزرگترین انتگرال¬های پرش بین لایه¬ای صورت گرفته است. نتایج به¬دست آمده نشان می¬دهد که نمودار تابع ترابرد پله¬ای است که این بیانگر کوانتومی بودن ترابرد است و دلیل آن ساختار نواری و نحوه¬ی مشارکت نوارها در رسانش است. با افزایش تعداد لایه¬ها یکی به دلیل افزایش تعداد اتم¬های سلول واحد و دیگری به¬خاطر لحاظ کردن انتگرال¬های پرش بین لایه¬ای تعداد پله¬ها و به¬عبارت دیگر بیشینه¬ی نمودار ترابرد افزایش می¬یابد. در تمام نمودارهای چگالی حالت¬ها یک سری پیک¬هایی مشاهده می¬شود که هر¬یک از این پیک¬ها متناظر با هر¬یک از پله¬ها است. بررسی نقش انتگرال¬های پرش بین لایه¬ای نشان می¬دهد که موجب تغییر ساختار نواری و افزایش بیشینه¬ی تابع ترابرد و تغییر عرض پله¬های نمودار ترابرد می¬شوند. با محاسبه¬ی انرژی گاف برای عرض¬های مختلف در تمام ساختارها نشان دادیم.