二維光子石墨烯晶體表面態(tài)的形成和耦合.pdf

1、石墨烯由于其非常獨特的電子傳輸性質(zhì)在未來制造電子器件的材料中成為有力競爭者。而且，在近幾年，拓撲絕緣體中的表面態(tài)（邊界態(tài)）引發(fā)了一批研究熱潮。就如2007年預測的一樣，石墨烯中的量子霍爾相應引起了研究者對石墨烯或者類石墨烯結(jié)構(gòu)的表面態(tài)研究的巨大興趣。然而，由于技術(shù)上的難關，帶有不同邊界的石墨烯的制備仍然富有挑戰(zhàn)性。
　　在此同時，光子晶體的拓撲性質(zhì)的研究給這些領域帶來了一些新的發(fā)展。由于和石墨烯有相似的能帶結(jié)構(gòu)，特別是狄拉克點色散

2、的存在，在石墨烯中有趣的被預言或者已被觀測到的電子傳輸性質(zhì)在光子晶體中都有類似物的存在，包括顫動效應(Zittebewegung)和無關背景散射的表面態(tài)(Backscattering immune interface states)等等。由于光子晶體在制備工藝上的便捷，光子晶體能成為對量子體系仿真的完美平臺。
　　本文的主要安排如下:
　　第一章，當前課題的研究背景和研究進展。簡單的介紹了光子晶體、光子晶體的表面態(tài)、光子晶體

3、的能帶計算方法、石墨烯以及帶有狄拉克點的光子晶體以等等。
　　第二章，關于光子石墨烯晶體中，Zigzag邊界的表面態(tài)的產(chǎn)生和耦合情況的研究。本文通過緊束縛近似理論計算了Zigzag邊界的表面態(tài)的存在。在光子石墨烯晶體中，研究Zigzag邊界的表面態(tài)的耦合。
　　第三章，關于光子石墨烯晶體中Bearded邊界的表面態(tài)的研究。同樣，本文通過緊束縛近似理論計算了Bearded邊界的表面態(tài)的存在條件，基于計算的理論結(jié)果進行了微波實驗