Почему в графене существуют краевые состояния между валентной зоной и зоной проводимости?

Я читал в обзоре, что в графене есть две точки Дирака , где зона проводимости и валентная зона касаются друг друга. Вблизи этих точек электроны подчиняются линейному закону дисперсии. Нарушение временной симметрии приводит к состоянию квантового зала. Решение уравнения Шредингера дает единую полосу, соединяющую валентную зону и зону проводимости, которая представляет краевые состояния, а наклон этой единственной полосы дает хиральность краевых состояний. Почему существуют электронные состояния между валентной зоной и зоной проводимости? Также может кто-нибудь объяснить мне, почему в графене возникают точки Дирака?

Топологически нетривиальное состояние также возникает, когда вырождение снимается с точек Дирака из-за спин-орбитального взаимодействия. В той ситуации, когда полоса, соединяющая вырожденные точки, пересекает уровень Ферми нечетное число раз, это приводит к топологически защищенному состоянию, а четные пересечения — нет. Я не понимал почему.

Удаленный ответ связан с этим, возможно, полезным обзором .

Ответы (2)

Насколько я знаю, существует понятие «объемного граничного соответствия», если вы обрываете бесконечную плиту графена вдоль оси в произвольном направлении, тогда вы получаете краевые и поверхностные состояния. Он будет поддерживать киральное движение электронов при условии, что его объем (т.е. нетерминированный графен) будет находиться в топологической фазе, характеризуемой некоторой топологической величиной. Это хиральное движение защищено некоторой симметрией, что означает, что вы не можете избавиться от него, не нарушив эту симметрию.

Здесь есть очень хороший обзор .

Дело в том, что графен имеет (приблизительно) симметрию частица-дырка, поэтому любое особое событие должно происходить прямо в середине зазора, так как эта симметрия меняет местами валентную зону и зону проводимости.

Привет. Пожалуйста, помните, что ответы, содержащие только ссылки, считаются плохими ответами , и основное релевантное содержание связанного материала должно быть включено в сообщение.