有限寬介觀環(huán)和碳納米管環(huán)中的持續(xù)電流.pdf

1、過去二十年來，介觀物理研究的興起導致在固體物理中發(fā)現(xiàn)了許多引人注目的新現(xiàn)象。其中一個非常奇特的介觀現(xiàn)象是正常介觀環(huán)中的持續(xù)電流。這種由磁通誘導的持續(xù)電流引起了人們廣泛的興趣，它是存在于非超導介觀環(huán)中的一種熱力學平衡的、非耗散的宏觀電流。在本文中，我們研究了有限寬介觀環(huán)和碳納米管環(huán)中的電子能譜和持續(xù)電流。論文包括如下幾部分：
　　 第一章，介紹了介觀物理中的一些特征尺度和基本概念，簡要總結了持續(xù)電流的理論研究和實驗觀測。
　

2、　 第二章，研究了有限寬介觀環(huán)中持續(xù)電流的邊緣無序效應。計算表明，在弱的無序區(qū)，持續(xù)電流隨著邊緣無序強度的增加而減小，而在強無序區(qū)，持續(xù)電流隨著無序度的增加而增加。此外，我們也發(fā)現(xiàn)持續(xù)電流隨邊緣無序強度的變化與介觀環(huán)的寬度和周長密切相關。
　　 第三章，發(fā)展了計算碳納米管環(huán)電子能譜的超級胞方法。利用該方法無需計算大的哈密頓矩陣即可方便地獲得大體系的電子結構。由此，我們研究了卷曲和無序?qū)伪谔技{米管環(huán)磁響應的影響。研究發(fā)現(xiàn)卷曲效

3、應能導致能隙的出現(xiàn)，從而導致不同的磁響應性質(zhì)。扶手型碳納米管環(huán)呈現(xiàn)抗磁性，而鋸齒型管環(huán)表現(xiàn)弱的順磁性。卷曲和溫度效應都會減小磁矩振幅的大小。同時也發(fā)現(xiàn)，無序?qū)е麓啪販p小，并且隨著無序強度的增加體系可能出現(xiàn)從抗磁性向順磁性的轉變。
　　 第四章，主要研究了雙壁碳納米管環(huán)中的持續(xù)電流。計算表明，壁間相互作用對扶手型和鋸齒型碳納米管環(huán)的電子能譜有重要的影響。壁間相互作用引起能級簡并分裂，電子能級交叉和反交叉現(xiàn)象，甚至導致費米能級附近