锯齿型石墨烯纳米窄带中量子霍尔体系的 电场调控

• 作者: 刘娜 刘红 胡边 魏鸿鹏
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 窄锯齿型纳米带 能带结构 边界带 量子自旋霍尔效应
• 年，卷（期）: 2018,（11）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 219-226
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.67.20180249

摘要

应用含自洽格点在位库仑作用的Kane-Mele模型,研究锯齿型石墨烯纳米窄带平面内横向电场对边界带能带结构和量子自旋霍尔(QSH)体系的影响.研究结果显示,当电场强度较弱时,外加电场的方向可以调控自旋向下的两个边界带一起朝不同方向移动,导致波矢q=0.5处自旋向下的两个纯边界态的能量简并劈裂方向可由电场调控;当电场强度进一步增强到超过0.69 V/nm,自旋向下的两个边界带出现较大带隙,能带反转,而自旋向上的电子结构无能隙,系统呈现半金属性,同时QSH体系不再是B类.特别当电场强度为1.17 V/nm时,在自旋向下能带的能隙中,q=0.5处存在自旋向上的纯边界态,意味着在8格点边界处可以产生自旋向上的纯边界电流.当电场强度持续增加时,QSH系统从B类到C类经历3个阶段的变化.当电场强度超过1.42 V/nm后,自旋向上的两个边界带也出现能带反转,分别成为导带和价带,系统成为C类的普通量子霍尔体系.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘红	南京师范大学物理科学与技术学院	43	261	9.0	15.0
2	刘娜	南京师范大学物理科学与技术学院	14	9	2.0	3.0
3	胡边		1	0	0.0	0.0
4	魏鸿鹏	南京师范大学物理科学与技术学院	1	0	0.0	0.0