关键词：
量子线
石墨烯
线缺陷
电子输运
格林函数
摘要：
在凝聚态物理中,研究介观结构中的电子输运性质,其实质是研究其中的量子相干和Fano效应。各种结构的量子线为电子输运提供了丰富的相干路径,在研究量子线中的电子输运性质时,必须要揭示量子相干图像。本文采用格林函数的方法,利用KNIT软件,对几种典型的量子线结构中的输运性质进行了系统的研究,并得到了一些有意义的结果。
首先,对于普通T型量子线的电导谱,在入射电子能量为某些特定值时,电导会陡然出现下降的现象,根据量子相干机制,产生这种现象的主要原因是：电子在T型量子线的不同分区之间运动时总是存在相消干涉。当量子线中嵌入节点时,节点尺度的变化会对电子的输运产生影响。在量子波导中嵌入两个相同的节点,当它们沿着量子波导移动时,其相对位置对电子的输运产生很大的影响,而且两个节点处在量子波导的不同侧时,它们对电子输运的影响效果也不同。如果在节点中加入格点能,则电子输运将变得更加复杂。
其次,在Armchair型石墨烯纳米条带中嵌入5-5-8型线缺陷,这种线缺陷是由两个五边形和一个八边形周期性交替堆叠而成的。由于石墨烯纳米条带的宽度不同,电子在其中运动时,会产生丰富的物理现象,其中最为典型的就是Fano效应和束缚态。在电子态密度谱上Dirac点附近,由于线缺陷的存在而产生的一些局域化的量子态,这些量子态的不同局域化程度导致了不同的输运结果。在嵌有线缺陷的石墨烯-普通金属异质结构中,Dirac点附近,由于线缺陷的存在而出现一个很强的局域态,这个局域态与电极之间的耦合导致了共振隧穿现象的产生,共振隧穿的性质取决于Armchair型石墨烯纳米条带的大小,在一些特定的情况下可将嵌有一个线缺陷的Armchair型石墨烯纳米条带看作是量子点,当同时存在两个线缺陷时,电导的峰值相当于耦合量子点的分子态。线缺陷与Armchair型石墨烯纳米条带之间耦合强度的变化对Fano效应也存在一定的影响。
最后,介绍一种新型的线缺陷,它是由五边形和七边形周期性交替堆叠而成的,由于Armchair型石墨烯纳米条带的宽度不同,电子在嵌有这种线缺陷的Armchair型石墨烯纳米条带中的输运将产生不同的Fano效应,Armchair型石墨烯纳米条带的宽度M≤17与M>17将对Fano效应产生不同的影响,电子的态密度谱表明此类线缺陷导致一些局域量子态的出现,这些不同的局域量子态又导致了不同的电子输运结果。当此类线缺陷嵌入到宽度为M=3n+2的Armchair型石墨烯纳米条带时,对价带区的电子输运影响不大；导带区存在反共振。另外,此类线缺陷与Armchair型石墨烯纳米条带之间的耦合强度也会影响整个能带区域的电导值。
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