石墨烯p-n结在磁场中的电输运热耗散

摘要：

石墨烯是一种特殊的二维材料,?其独特的能带结构允许人们通过电场来调控其载流子的类型和浓度,?因此,?在构建双极型纳米电子器件方面具有潜在应用前景.?本文基于紧束缚格点模型,?利用非平衡格林函数方法及Landauer-Büttiker公式,?研究了石墨烯p-n结在磁场中的电输运热耗散问题.?在强磁场作用下,?结的两边均处于量子霍尔相,?存在拓扑保护的手性边缘态.?直觉上,?这种拓扑保护的手性边缘态应当是无热耗散的.但本文研究发现,?当有耗散源时,?尽管手性边缘态受到拓扑保护,?热耗散却依然可以发生.?对于完美的石墨烯,?单极结输运时热耗散发生在体系边缘;?偶极结输运时在体系边缘和结的界面处均可以发生热耗散.?当无序存在时,?无论单极结还是偶极结,?无序均能增强热耗散.?此外,?本文还研究了不同位置处的电子能量分布,发现热耗散是否发生只取决于电子是否处于非平衡分布.?这些结果表明拓扑只能保护电子的传播方向,?却不能禁止热耗散的发生.

关键词：石墨烯p-n结、热耗散、量子输运、拓扑

所属期刊栏目：71

分类号：O469;TB383;TN252

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;资助的课题

在线出版日期：2022-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：195-203