Publication: Propiedades físicas de grafeno en presencia de desorden topológico
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Publication date
2007-10
Defense date
2007-11-29
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Abstract
El grafeno es un cristal bidimensional consistente en una red hexagonal de átomos
de carbono. Su estructura de bandas a baja energía y en situación de medio llenado
viene descrita por la ecuación de Dirac sin masa en (2+1) dimensiones. Este hecho
hace que gran parte de las propiedades electrónicas y de transporte que presenta este
sistema sean diferentes a aquellas que se encuentran en los semiconductores de baja
dimensionalidad usuales.
En la realidad, las muestras de grafeno se encuentran curvadas. Las principales
fuentes de curvatura son las fluctuaciones térmicas, los defectos topológicos y las
interacciones con el sustrato. El hecho de encontrarse curvado hace que el grafeno
presente modificaciones en sus propiedades físicas con respecto a la situación ideal.
En esta tesis proponemos un modelo de fermiones de Dirac en espacios curvos para
modelizar estas desviaciones devidas a la curvatura en las propiedades electrónicas y
de transporte del grafeno. Hemos calculado perturbativamente la densidad de estados local en presencia de defectos topológicos y en presencia de corrugaciones suaves.
También hemos calculado la conductividad DC a nivel semiclásico en el grafeno curvado por defectos topológicos, encontrando un comportamiento de tipo difusivo, en
contraste con la conductividad hallada para otros tipos de desorden estudiados en la
literatura.
Por último, proponemos una forma alternativa a las expuestas hasta ahora en la
literatura para la obtención de haces electrónicos polarizados en el índice de valle,
por medio del uso de la distorsión trigonal en las bandas del grafeno. Este efecto de
separación de haces puede observarse en uniones n-p-n bajo unas condiciones ac-
cesibles experimentalmente. Por último, describiremos este mismo efecto en cristales
fotónicos.
Description
Keywords
Física del estado sólido, Semiconductores, Propiedades físicas, Grafeno