單層石墨烯中極化子態(tài)的性質(zhì).pdf

1、本文在有限低溫的條件下，運(yùn)用線性組合算符、LLP幺正變換分法和pekar變分法相結(jié)合的方法，系統(tǒng)的研究了單層石墨烯中電聲子強(qiáng)、弱相互作用兩種情況下極化子的性質(zhì)，以及電聲子強(qiáng)、弱相互作用時(shí)束縛磁極化子性質(zhì)。所得的成果主要有：
　　一、運(yùn)用線性組合算符和pekar變分法研究討論了考慮電子與表面聲學(xué)聲子強(qiáng)耦合下單層石墨烯中磁極化子的基態(tài)能量、第一激發(fā)態(tài)能量隨磁場(chǎng)強(qiáng)度和德拜截止波數(shù)的變化關(guān)系。計(jì)算結(jié)果表明：極化子的基態(tài)能量與磁場(chǎng)強(qiáng)度和德拜

2、截止波數(shù)有線性遞增關(guān)系，在狄拉克點(diǎn)附近磁極化子的基態(tài)能量會(huì)分裂成兩條等大反向的能帶;第一激發(fā)態(tài)能量與磁場(chǎng)強(qiáng)度和德拜截止波數(shù)的對(duì)數(shù)也存在著線性遞增的關(guān)系。
　　二、應(yīng)用LLP幺正變換和pekar變分法計(jì)算考慮電子表面光學(xué)聲子弱耦合下單層石墨烯中極化子的基態(tài)能量、第一激發(fā)態(tài)能量隨磁場(chǎng)強(qiáng)度和德拜截止波數(shù)的變化關(guān)系。計(jì)算結(jié)果表明:體系的磁場(chǎng)強(qiáng)度和德拜截止波數(shù)的對(duì)數(shù)與基態(tài)能量，第一激發(fā)態(tài)能量仍然成正比關(guān)系，在狄拉克點(diǎn)附近磁極化子的基態(tài)能量會(huì)

3、分裂成兩條等大反向的能帶;而且能量值與弱耦合計(jì)算的結(jié)果相同，也充分證明體系的基態(tài)能量與耦合的強(qiáng)弱無(wú)明顯關(guān)系。
　　三、在上面兩部分研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用相同的方法研究體系在受到庫(kù)倫相互作用情況下單層石墨烯中電聲子強(qiáng)相互作用時(shí)極化子方面的一些性質(zhì)，理論推導(dǎo)出基態(tài)能量隨磁場(chǎng)強(qiáng)度、截止波數(shù)、單層石墨烯與襯底間距離以及庫(kù)倫束縛參數(shù)的變化關(guān)系。通過(guò)對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析可知:若磁場(chǎng)強(qiáng)度或庫(kù)倫束縛勢(shì)有增加的趨勢(shì)，那么體系的基態(tài)能量與第一激發(fā)態(tài)能量就有增

4、加的趨勢(shì);若截止波數(shù)有增加的趨勢(shì)，那么基態(tài)能量就有增加的趨勢(shì)直到達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值;若截止波數(shù)有增加的趨勢(shì)，那么第一激發(fā)態(tài)能量先增加再隨截止波數(shù)的增加而減少最后會(huì)達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值;二者均隨著襯底間距離的增加反而減小;磁極化子的基態(tài)能量仍然會(huì)在狄拉克點(diǎn)附近會(huì)分裂成兩條等大反向的能帶，而第一激發(fā)態(tài)能量則不會(huì)分裂。
　　四、通過(guò)采用pekar變分方法和LLP幺正變換相結(jié)合的方法研究考慮了庫(kù)倫相互作用下的單層石墨烯中弱耦合極化子的性質(zhì)，計(jì)算了基