Disordered graphene in a strong magnetic field
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | eng |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | https://app.uff.br/riuff/handle/1/23270 http://dx.doi.org/10.22409/PPGF.2020.m.06485427775 |
Resumo: | Estudamos o espectro dos níveis de Landau de monocamadas de grafeno além da dispersão linear sem massa de Dirac. Utilizamos um modelo efetivo tight-binding, do tipo Wannier, obtido a partir de cálculos ab initio, que inclui termos integrais de hopping eletrônico de longo alcance. Empregamos o método desenvolvido por Heidock-Heine-Kelly (HHK) para calcular numericamente o espectro de níveis de Landau do grafeno no regime Hall quântico, evitando a necessidade do uso de supercélulas grandes e a restrição correspondente no campo magnético. Nossa abordagem analítica baseia-se, como padrão, na expansão da relação de dispersão eletrônica em torno dos pontos Dirac, os ponto K e K', em potências do momento canônico. Encontramos um excelente acordo entre as duas abordagens. Nossa análise também elucida a discrepância entre os níveis de Landau de alta energia medidos, usando espectroscopia de transmissão de alto campo e as teorias atuais. Em seguida, estudamos os efeitos de desordem no grafeno na presença de um forte campo magnético. Em relação ao DOS, a desordem é responsável pelo alargamento e deslocamento de energia dos níveis de Landau. Mostramos que o método HHK é muito preciso e eficiente para o estudo dos efeitos de desordem e pode revelar características interessantes que, apesar de extensas investigações teóricas anteriores, não foram observadas até agora |
id |
UFF-2_26fbced074cf4c35efb95ada19f6db28 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:app.uff.br:1/23270 |
network_acronym_str |
UFF-2 |
network_name_str |
Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
repository_id_str |
2120 |
spelling |
Disordered graphene in a strong magnetic fieldModelo de AndersonEspectro dos níveis de LandauModelo efetivo tight-bindingProdução intelectualModelo de AndersonEspectro dos níveis de LandauModelo efetivo tight-bindingProdução intelectualEstudamos o espectro dos níveis de Landau de monocamadas de grafeno além da dispersão linear sem massa de Dirac. Utilizamos um modelo efetivo tight-binding, do tipo Wannier, obtido a partir de cálculos ab initio, que inclui termos integrais de hopping eletrônico de longo alcance. Empregamos o método desenvolvido por Heidock-Heine-Kelly (HHK) para calcular numericamente o espectro de níveis de Landau do grafeno no regime Hall quântico, evitando a necessidade do uso de supercélulas grandes e a restrição correspondente no campo magnético. Nossa abordagem analítica baseia-se, como padrão, na expansão da relação de dispersão eletrônica em torno dos pontos Dirac, os ponto K e K', em potências do momento canônico. Encontramos um excelente acordo entre as duas abordagens. Nossa análise também elucida a discrepância entre os níveis de Landau de alta energia medidos, usando espectroscopia de transmissão de alto campo e as teorias atuais. Em seguida, estudamos os efeitos de desordem no grafeno na presença de um forte campo magnético. Em relação ao DOS, a desordem é responsável pelo alargamento e deslocamento de energia dos níveis de Landau. Mostramos que o método HHK é muito preciso e eficiente para o estudo dos efeitos de desordem e pode revelar características interessantes que, apesar de extensas investigações teóricas anteriores, não foram observadas até agoraCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorWe study the Landau level spectrum of bulk graphene monolayers beyond the Dirac massless linear dispersion. We use an effective Wannier-like tight-binding model obtained from ab initio calculations, that includes long-range electronic hopping integral terms. We employ the Heidock-Heine-Kelly (HHK) recursive method to numerically compute the Landau level spectrum of bulk graphene in the quantum Hall regime, circumventing the need of using large supercells and the corresponding restriction on the magnetic field. Our analytical approach is based, as standard, in expanding the electronic dispersion relation around the Dirac points, the K and K'-points, in powers of the canonical momentum. We find an excellent agreement between both approaches. Our analysis also elucidates the discrepancy between the high-energy Landau levels measured using infrared transmission spectroscopy and the current theories. Next, we study disorder effects on graphene in the presence of a strong magnetic field. Regarding the DOS, disorder is responsible for the broadening and the energy shift of the Landau levels. We show that the HHK method is very accurate and efficient for the study of disorder effects and can unveil interesting features that, despite previous extensive theorical investigations, have been overlooked so far62 f.Lewenkopf, Caio HenriqueLewenkopf, Caio HenriqueCapaz, Rodrigo BarbosaLatgé, Andréa BritoMuniz, Roberto BecharaPinheiro, Felipe Arruda de Araújohttp://lattes.cnpq.br/0519543508232731http://lattes.cnpq.br/8567960115058074http://lattes.cnpq.br/8567960115058074http://lattes.cnpq.br/2713375538068664http://lattes.cnpq.br/9802635232762865http://lattes.cnpq.br/5601107886236184http://lattes.cnpq.br/3131518471129590Urcia Vidarte, Kevin Johnmar2021-09-20T20:36:32Z2021-09-20T20:36:32Z2020info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfURCIA VIDARTE, Kevin Johnmar. Disordered graphene in a strong magnetic field. 2020. 62 f. Dissertação (Mestrado em Física) − Instituto de Física, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2020.https://app.uff.br/riuff/handle/1/23270http://dx.doi.org/10.22409/PPGF.2020.m.06485427775http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessengreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2021-10-28T14:43:55Zoai:app.uff.br:1/23270Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202021-10-28T14:43:55Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Disordered graphene in a strong magnetic field |
title |
Disordered graphene in a strong magnetic field |
spellingShingle |
Disordered graphene in a strong magnetic field Urcia Vidarte, Kevin Johnmar Modelo de Anderson Espectro dos níveis de Landau Modelo efetivo tight-binding Produção intelectual Modelo de Anderson Espectro dos níveis de Landau Modelo efetivo tight-binding Produção intelectual |
title_short |
Disordered graphene in a strong magnetic field |
title_full |
Disordered graphene in a strong magnetic field |
title_fullStr |
Disordered graphene in a strong magnetic field |
title_full_unstemmed |
Disordered graphene in a strong magnetic field |
title_sort |
Disordered graphene in a strong magnetic field |
author |
Urcia Vidarte, Kevin Johnmar |
author_facet |
Urcia Vidarte, Kevin Johnmar |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Lewenkopf, Caio Henrique Lewenkopf, Caio Henrique Capaz, Rodrigo Barbosa Latgé, Andréa Brito Muniz, Roberto Bechara Pinheiro, Felipe Arruda de Araújo http://lattes.cnpq.br/0519543508232731 http://lattes.cnpq.br/8567960115058074 http://lattes.cnpq.br/8567960115058074 http://lattes.cnpq.br/2713375538068664 http://lattes.cnpq.br/9802635232762865 http://lattes.cnpq.br/5601107886236184 http://lattes.cnpq.br/3131518471129590 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Urcia Vidarte, Kevin Johnmar |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Modelo de Anderson Espectro dos níveis de Landau Modelo efetivo tight-binding Produção intelectual Modelo de Anderson Espectro dos níveis de Landau Modelo efetivo tight-binding Produção intelectual |
topic |
Modelo de Anderson Espectro dos níveis de Landau Modelo efetivo tight-binding Produção intelectual Modelo de Anderson Espectro dos níveis de Landau Modelo efetivo tight-binding Produção intelectual |
description |
Estudamos o espectro dos níveis de Landau de monocamadas de grafeno além da dispersão linear sem massa de Dirac. Utilizamos um modelo efetivo tight-binding, do tipo Wannier, obtido a partir de cálculos ab initio, que inclui termos integrais de hopping eletrônico de longo alcance. Empregamos o método desenvolvido por Heidock-Heine-Kelly (HHK) para calcular numericamente o espectro de níveis de Landau do grafeno no regime Hall quântico, evitando a necessidade do uso de supercélulas grandes e a restrição correspondente no campo magnético. Nossa abordagem analítica baseia-se, como padrão, na expansão da relação de dispersão eletrônica em torno dos pontos Dirac, os ponto K e K', em potências do momento canônico. Encontramos um excelente acordo entre as duas abordagens. Nossa análise também elucida a discrepância entre os níveis de Landau de alta energia medidos, usando espectroscopia de transmissão de alto campo e as teorias atuais. Em seguida, estudamos os efeitos de desordem no grafeno na presença de um forte campo magnético. Em relação ao DOS, a desordem é responsável pelo alargamento e deslocamento de energia dos níveis de Landau. Mostramos que o método HHK é muito preciso e eficiente para o estudo dos efeitos de desordem e pode revelar características interessantes que, apesar de extensas investigações teóricas anteriores, não foram observadas até agora |
publishDate |
2020 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2020 2021-09-20T20:36:32Z 2021-09-20T20:36:32Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
URCIA VIDARTE, Kevin Johnmar. Disordered graphene in a strong magnetic field. 2020. 62 f. Dissertação (Mestrado em Física) − Instituto de Física, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2020. https://app.uff.br/riuff/handle/1/23270 http://dx.doi.org/10.22409/PPGF.2020.m.06485427775 |
identifier_str_mv |
URCIA VIDARTE, Kevin Johnmar. Disordered graphene in a strong magnetic field. 2020. 62 f. Dissertação (Mestrado em Física) − Instituto de Física, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2020. |
url |
https://app.uff.br/riuff/handle/1/23270 http://dx.doi.org/10.22409/PPGF.2020.m.06485427775 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
eng |
language |
eng |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ CC-BY-SA info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ CC-BY-SA |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) instname:Universidade Federal Fluminense (UFF) instacron:UFF |
instname_str |
Universidade Federal Fluminense (UFF) |
instacron_str |
UFF |
institution |
UFF |
reponame_str |
Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
collection |
Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF) |
repository.mail.fl_str_mv |
riuff@id.uff.br |
_version_ |
1807838768509485056 |