本文从理论上研究了单层石墨烯中极子的动力学和退相干性。利用线性组合运算和Pekar变分法得到基态和第一激发态的能量。然后,我们评估了一些极化子的性质,如有效质量、迁移率、光吸收系数、寿命和退相干时间。结果表明,在强磁场条件下,极化子的有效质量随磁场场强的增大而增大,但随Debye截断波数(DCOW)的增大而减小。极化子的迁移率低、光吸收系数低,导致石墨烯中极化子的强退相干效应。发现磁场和DCOW对石墨烯中极化子的有效质量有相反的影响。结果表明,磁场改善了石墨烯的电子和光学性质,并控制了石墨烯的量子性质。我们的一些结果证实了实验结果。因此,我们在极化子迁移率的研究中发现的结果与经验结果是一致的。
图1.
a. DCOW不同时极化子与磁场的有效质量,
b.磁场不同时的有效质量DCOW。
图2. 磁场迁移率。
图3. 不同B时的光系数吸收与DCOW。
图4.
a.寿命与温度,
b.寿命与DCOW。
图5. 退相干时间与磁场。
相关研究成果由喀麦隆姜镇大学理学院物理系凝聚态物质与纳米材料C. Kenfack‑Sadem等人于2021年发表在Journal of Low Temperature Physics (https://doi.org/10.1007/s10909-021-02616-5)上。原文:Dynamics and Decoherence of Polaron in Monolayer Graphene Under Magnetic Field。
转自《石墨烯研究》公众号