Властивості електронних спектрів у графені з дисклинаціями

Abstract

Нещодавній синтез двовимірних атомних кристалів вуглецю (графен) обіцяє багато нових явищ та можливі застосування в технології і промисловості Такі матеріали характеризуються спектром квазічастинкових збуджень діраківського типу, що дає унікальний приклад справді двовимірних «релятивістських» електронних систем, які при наявності дисклинацій можуть мати досить незвичні властивості. Показано, що дисклинація в графені представляється у вигляді псевдомагнітного вихору у вершині конуса, і знайдено співвідношення між вихровим потоком та дефіцитом кута конічної поверхні. Розглядається вплив дисклинацій на густину станів та заряд основного стану графену.

The recent synthesis of strictly twodimensional crystals composed of carbon atoms (graphene) is promising a wealth of new phenomena and possible applications in technology and industry. Such materials are characterized by the Dirac-type spec¬trum of quasiparticle excitations, and this yields a unique example of the really twodimensional “relativistic” electronic systems which, in the presence of disclina- tions, may possess rather unusual properties. We show that a disclination in giaphene is presented in the form of a pseudomagnetic vortex at the apex of a cone, and the relation between the vortex flux and the deficit angle of the conical surface is found. The influence of disclinations on the density of states and the ground state charge is considered.