單層石墨烯中極化子態(tài)的性質.pdf

1、本文在有限低溫的條件下，運用線性組合算符、LLP幺正變換分法和pekar變分法相結合的方法，系統(tǒng)的研究了單層石墨烯中電聲子強、弱相互作用兩種情況下極化子的性質，以及電聲子強、弱相互作用時束縛磁極化子性質。所得的成果主要有：
　　一、運用線性組合算符和pekar變分法研究討論了考慮電子與表面聲學聲子強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)能量隨磁場強度和德拜截止波數(shù)的變化關系。計算結果表明：極化子的基態(tài)能量與磁場強度和德拜

2、截止波數(shù)有線性遞增關系，在狄拉克點附近磁極化子的基態(tài)能量會分裂成兩條等大反向的能帶;第一激發(fā)態(tài)能量與磁場強度和德拜截止波數(shù)的對數(shù)也存在著線性遞增的關系。
　　二、應用LLP幺正變換和pekar變分法計算考慮電子表面光學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)能量隨磁場強度和德拜截止波數(shù)的變化關系。計算結果表明:體系的磁場強度和德拜截止波數(shù)的對數(shù)與基態(tài)能量，第一激發(fā)態(tài)能量仍然成正比關系，在狄拉克點附近磁極化子的基態(tài)能量會

3、分裂成兩條等大反向的能帶;而且能量值與弱耦合計算的結果相同，也充分證明體系的基態(tài)能量與耦合的強弱無明顯關系。
　　三、在上面兩部分研究的基礎上，運用相同的方法研究體系在受到庫倫相互作用情況下單層石墨烯中電聲子強相互作用時極化子方面的一些性質，理論推導出基態(tài)能量隨磁場強度、截止波數(shù)、單層石墨烯與襯底間距離以及庫倫束縛參數(shù)的變化關系。通過對計算結果的分析可知:若磁場強度或庫倫束縛勢有增加的趨勢，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;若截止波數(shù)有增加的趨勢，那么基態(tài)能量就有增加的趨勢直到達到一個穩(wěn)定值;若截止波數(shù)有增加的趨勢，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達到一個穩(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)能量仍然會在狄拉克點附近會分裂成兩條等大反向的能帶，而第一激發(fā)態(tài)能量則不會分裂。
　　四、通過采用pekar變分方法和LLP幺正變換相結合的方法研究考慮了庫倫相互作用下的單層石墨烯中弱耦合極化子的性質，計算了基