Квантовые эффекты в двумерном газе киральных квазичастиц в графене

Номер гранта:08-02-01067
Область научного знания:физика и астрономия
Тип конкурса: («а» (до 2016))(«а») инициативные научные проекты
Год выполнения:2008г.
Руководитель: Морозов С.В.
Статус заявки:поддержана

Аннотация к заявке:

Проект основан на недавно реализованной нами возможности получать графен – свободнолежащий монослойный лист графита и эффективного управления его свойствами с помощью внешнего электрического поля. Впервые нам удалось наблюдать твердотельную систему, которая подчиняется законам квантовой электродинамики, и описывается релятивистским уравнением Дирака, а не уравнением Шредингера. Экспериментально обнаружены новые физические эффекты, такие как “полуцелый” или “релятивистский” квантовый эффект Холла, квантовый минимум проводимости Дираковских фермионов и другие. В проекте предполагается продолжить детальные исследования транспортных свойств графена, направленных на изучение природы нулевого уровня Ландау и нелокального транспорта краевых состояний, поиску новых многочастичных эффектов в квантующих магнитных полях. Будут исследованы механизмы рассеяния носителей заряда в графене в широком диапазоне температур и концентраций. Изготовлены p-n переходы на основе графена и исследованы механизмы токопереноса в них. Предполагается создание транзистороподобных структур на основе двухмонослойного графена, работающих на новом физическом принципе – управление зонной структурой с помощью электрического поля.

Аннотация к отчету по результатам реализации проекта:

Была исследована температурная зависимость электронного транспорта в графене и в двухмонослойном графене и обнаружено, что скорость электрон-фононного рассеяния, которая определяет подвижность заряженных носителей при комнатной температуре, имеет экстремально низкое значение. Наши эксперименты показали, что если удалить сторонние рассеиватели, подвижность при комнатной температуре может достигать 200 000 см$^2$/Вс. Представлены экспериментальные и теоретические исследования легирования графена адсорбированными молекулами. Степень легирования связывается с наличием заполненных или незаполненных внешних электронных орбиталей на примере NO$_2$ и N$_2$O$_4$. Молекула NO$_2$ с незаполненной орбиталью является сильным акцептором, в противоположность с ее димером N$_2$O$_4$, имеющей заполненные орбитали. Этот эффект ярко проявляется благодаря особенностям плотности состояний в графене. Мы продемонстрировали высококонтрастную ячейку на жидких кристаллах с электродом, сделанным из графена. Обсуждаются преимущества графена перед оксидами металлов, традиционно используемых в таких структурах. В частности, графен демонстрирует более низкое сопротивление, высокую прозрачность и химическую инертность.
Аннотации к заявке и отчету приведены в авторской редакции. по состоянию на 11.12.2018.
Помог ли вам материал?
0    0