本文從理論上研究了單層石墨烯中極子的動(dòng)力學(xué)和退相干性。利用線性組合運(yùn)算和Pekar變分法得到基態(tài)和第一激發(fā)態(tài)的能量。然后，我們?cè)u(píng)估了一些極化子的性質(zhì)，如有效質(zhì)量、遷移率、光吸收系數(shù)、壽命和退相干時(shí)間。結(jié)果表明，在強(qiáng)磁場(chǎng)條件下，極化子的有效質(zhì)量隨磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的增大而增大，但隨Debye截?cái)嗖〝?shù)(DCOW)的增大而減小。極化子的遷移率低、光吸收系數(shù)低，導(dǎo)致石墨烯中極化子的強(qiáng)退相干效應(yīng)。發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)和DCOW對(duì)石墨烯中極化子的有效質(zhì)量有相反的影響。結(jié)果表明，磁場(chǎng)改善了石墨烯的電子和光學(xué)性質(zhì)，并控制了石墨烯的量子性質(zhì)。我們的一些結(jié)果證實(shí)了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此，我們?cè)跇O化子遷移率的研究中發(fā)現(xiàn)的結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)結(jié)果是一致的。
圖1.
a. DCOW不同時(shí)極化子與磁場(chǎng)的有效質(zhì)量，
b.磁場(chǎng)不同時(shí)的有效質(zhì)量DCOW。
圖2. 磁場(chǎng)遷移率。
圖3. 不同B時(shí)的光系數(shù)吸收與DCOW。
圖4.
a.壽命與溫度，
b.壽命與DCOW。
圖5. 退相干時(shí)間與磁場(chǎng)。
相關(guān)研究成果由喀麥隆姜鎮(zhèn)大學(xué)理學(xué)院物理系凝聚態(tài)物質(zhì)與納米材料C. Kenfack?Sadem等人于2021年發(fā)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。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
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