بررسی اثرات شعاع داخلی و پهنا روی طیف انرژی و جریان پایا در حلقه های کوانتومی گرافینی هگزاگونال با لبه های زیگزاگ

در این کار با استفاده از مدل تنگ بست، تاثیر تغییرات شعاع داخلی و پهنای حلقه های کوانتومی گرافینی هگزاگونال با لبه های زیگزاگ در حضور شار مغناطیسی گذرنده از مرکز حلقه، روی طیف انرژی و جریان پایای آنها مورد بررسی قرار گرفته است. این بررسی نشان می دهد که طیف انرژی این گونه حلقه ها به زیرنوارهایی شامل شش تراز انرژی جفت شده تقسیم می شود که به وسیله گاف هایی از هم جدا شده اند و به شدت تحت تاثیر شعاع داخلی و پهنا هستند. به عبارت دیگر پهنای این حلقه های کوانتومی به همراه شعاع داخلی، پارامترهای بسیار مهمی هستند که به وسیله انتخاب هوشمندانه آنها می توان به مهندسی گاف انرژی در این ساختارها پرداخت. حلقه های باریک تر، زیرنوارهای انرژی منظم تر و گاف انرژی بزرگ تری دارند که ناشی از افزایش محدودیت کوانتومی و اثرات لبه ای به ویژه در گوشه های ساختار حلقه گرافینی هگزاگونال است. افزایش شعاع داخلی هم می تواند ترازهای انرژی جفت شده شش تایی را فشرده تر و گاف بین زیرنوارهای نزدیک انرژی فرمی را کاهش دهد. لازم به ذکر است که افزایش شعاع داخلی و یا افزایش پهنا تاثیرات مشابهی روی طیف انرژی دارد و چنانچه یکی از آنها افزایش و دیگری کاهش یابد، می توانند تاثیرات همدیگر را به ویژه روی گاف انرژی نزدیک تراز فرمی کاهش دهند. علاوه بر آن، افزایش شعاع داخلی و یا افزایش پهنا منجر به افزایش دامنه جریان پایا و نیز نوسانات آن می شود. این در حالی است که تغییرات پهنا نسبت به تغییرات شعاع داخلی روی جریان پایا موثرتر است.