Издателям
Вышедшие номера
Роль электрон-электронного отталкивания в задаче об эпитаксиальном графене на металле: простые оценки
Давыдов С.Ю.1,2
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург, Россия
Email: Sergei_Davydov@mail.ru
Поступила в редакцию: 12 января 2017 г.
Выставление онлайн: 20 июля 2017 г.

Для однослойного графена, находящегося на поверхности металлической подложки, в рамках расширенной теории Хартри--Фока рассмотрено влияние интра- и интератомного кулоновского отталкивания электронов (U и G соответственно) на его фазовую диаграмму. Приведено общее решение задачи, на основе которого проанализирован ряд частных случаев, допускающих аналитическое рассмотрение: свободный и эпитаксиальный графен без учета и с учетом энергии перехода электрона между соседними атомами графена. Рассмотрены три области фазовой диаграммы: волны спиновой и зарядовой плотностей (ВСП и ВЗП соответственно) и однородное по спину и заряду состояние полуметалла (ПМ). Основное внимание уделено недопированному графену. Показано, что учет взаимодействия с металлической подложкой расширяет область существования ПМ. Для всех рассмотренных случаев, однако, граница между состояниями ВСП и ВЗП описывается уравнением U=zG, где z=3 --- число ближайших соседей в графене. К уширению области ПМ-состояния приводит и допирование графена, причем эффект не зависит от знака свободных носителей, вносимых в эпитаксиальный графен подложкой. Согласно сделанным оценкам, в буферном слое возможно только ПМ-состояние металлического типа, тогда как в квазисвободном эпитаксиальном графене может быть реализовано ВЗП-состояние. Обсуждается влияние температуры на фазовую диаграмму эпитаксиального графена. DOI: 10.21883/FTT.2017.08.44772.02
  • A.H. Castro Neto, F. Guinea, N.M.R. Peres, K.S. Novoselov, A.K. Geim. Rev. Mod. Phys. 81, 109 (2009)
  • V.N. Kotov, B. Uchoa, V.M. Pereira, A.H. Castro Neto, F. Guinea. Rev. Mod. Phys. 84, 1067 (2012)
  • N. Swain, P. Majumdar. arXive: 1610.00695
  • M.V. Ulybyshev, P.V. Buividovich, M.I. Katsnelson, M.I. Polikarpov. Phys. Rev. Lett. 111, 056801 (2013)
  • L. Wang, P. Corboz, M. Troyer. New J. Phys. 16, 103008 (2014)
  • M. Hohenadler, F.P. Toldin, I.F. Herbut, F.F. Assaad. Phys. Rev. B 90, 085146 (2014)
  • W. Wu, A.-M.S. Tremblay. Phys. Rev. B 89, 205128 (2014)
  • L. Classen, I.F. Herbut, L. Janssen, M.M. Scherer. Phys. Rev. B 92, 035429 (2015)
  • С.Ю. Давыдов. ФТТ 20, 1752 (1978)
  • С.Ю. Давыдов. ФТП 48, 49 (2014)
  • С.Ю. Давыдов. Теория адсорбции: метод модельных гамильтонианов. Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", СПб. (2013). 235 с
  • С.Ю. Давыдов. ФТТ 21, 2283 (1979)
  • Д.И. Хомский. ФММ 29, 31 (1970)
  • Е.В. Кузьмин, Г.А. Петраковский, Э.А. Завадский. Физика магнитоупорядоченного вещества. Наука, Новосибирск (1976). 283 с
  • Т. Мория. Спиновые флуктуации в магнетиках с коллективизированными электронами. Мир, М. (1988). 288 с
  • С.Ю. Давыдов. ФТП 46, 204 (2012)
  • С.Ю. Давыдов. ФТТ 58, 779 (2016)
  • J.E. Hirsh. Phys. Rev. Lett. B 53, 2327 (1984)
  • V. Zhang, J. Callaway. Phys. Rev. B 39, 9397 (1989)
  • J. van den Brink, M.B.J. Meinders, J. Lorenzana, R. Eder, G.A. Sawatzky. Phys. Rev. Lett. 75, 4658 (1995)
  • P. Sengupta, A.W. Sandvik, D.K. Campbell. Phys. Rev. B 65, 155113 (2002)
  • T.O. Wehling, E. Sa si ov glu, C. Friedrich, A.I. Lichtenstein, M.I. Katsnelson, S. Blugel. Phys. Rev. Lett. 106, 236805 (2011)
  • Ч. Киттель. Квантовая теория твердых тел. Наука, М. (1967). 492 с
  • С.Ю. Давыдов. ФТП 47, 97 (2013)
  • Z.Y. Meng, T.C. Lang, S. Wessel, F.F. Assaad, A. Muramatsu. Nature 464, 847 (2010). 
  • S. Sorella, Y. Otsuka, S. Yunoki. Sci. Rep. 2, 992 (2012)
  • A.G. Grushin, E.V. Castro, A. Cortijo, F. de Juan, M.A.H. Vozmediano, B. Valenzuela. Phys. Rev. B 87, 085136 (2013)
  • X.Y. Xu, S. Wesse, Z.Y. Meng. Phys. Rev. B 94, 116105 (2016).
  • У. Харрисон. Электронная структура и свойства твердых тел. Мир, М. (1983). Т. 2. 334 с
  • Физические величины. Справочник / Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. Энергоатомиздат, М. (1991). 1232 с
  • В.Ю. Ирхин, Ю.П. Ирхин. Электронная структура, физические свойства и корреляционные эффекты в d- и f-металлах и их соединениях. Екатеринбург, УрО РАН (2004). 472 с
  • R. Hovdena, A.W. Tsen, P. Liua, B.H. Savitzky, I.El Baggari, Y. Liu, W. Lu, Y. Sun, P. Kim, A.N. Pasupathy, L.F. Kourkoutis. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 113, 11420 (2016)
  • J.W.F. Venderbos, M. Manzardo, D.V. Efremov, J. van den Brink, C. Ortix. Phys. Rev. B 93, 045428 (2016)
  • С.Ю. Давыдов. ЖТФ 86, 7, 145 (2016).
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.