有限寬介觀環(huán)中持續(xù)電流的量子尺寸與梯度無(wú)序效應(yīng).pdf

1、在介觀體系中,由于電子波函數(shù)的相位相干性,可以觀察到許多新奇的物理現(xiàn)象。其中一個(gè)非常奇特的宏觀量子效應(yīng)便是正常介觀環(huán)中磁通誘導(dǎo)的持續(xù)電流。這種電流是存在于非超導(dǎo)介觀環(huán)中的一種熱力學(xué)平衡、非耗散的宏觀可觀測(cè)電流。本論文中,將從緊束縛模型出發(fā),理論上探討了量子尺寸與梯度無(wú)序效應(yīng)對(duì)有限寬介觀環(huán)中持續(xù)電流的影響。論文包括以下幾部分:
　　第一章,簡(jiǎn)要介紹介觀物理學(xué)中的一些基本概念,闡述了介觀環(huán)中持續(xù)電流的基本理論與實(shí)驗(yàn)進(jìn)展,分析了量子尺寸

2、效應(yīng)與無(wú)序?qū)橛^環(huán)中持續(xù)電流的影響機(jī)制。
　　第二章,研究了量子尺寸效應(yīng)對(duì)石墨環(huán)中電子結(jié)構(gòu)與持續(xù)電流的影響。在鋸齒型六邊形石墨環(huán)(HGRs)中,電子結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出奇異的奇偶寬度效應(yīng)。當(dāng)環(huán)的寬度N為奇數(shù)時(shí),環(huán)表現(xiàn)為金屬性質(zhì),此時(shí)持續(xù)電流隨磁通呈線性變化關(guān)系;而當(dāng)環(huán)的寬度N為偶數(shù)時(shí),環(huán)表現(xiàn)出半導(dǎo)體性質(zhì),此時(shí)持續(xù)電流隨磁通呈正弦曲線變化關(guān)系。特別的是,當(dāng)環(huán)的寬度比較大時(shí),HGRs中的這種奇偶效應(yīng)卻消失。在菱形石墨環(huán)(DGRs)中,分別計(jì)算了

3、扶手型和鋸齒型DGRs中的電子結(jié)構(gòu)與持續(xù)電流。結(jié)果發(fā)現(xiàn),對(duì)于1/3的扶手型DGRs表現(xiàn)出金屬性質(zhì),而對(duì)于所有的鋸齒型DGRs都表現(xiàn)出金屬性質(zhì)。尤其是,在同等大小的情況下,金屬型鋸齒型DGRs的持續(xù)電流要比金屬型扶手型DGRs的持續(xù)電流小兩個(gè)數(shù)量級(jí)。結(jié)果表明,在石墨環(huán)中,可以通過(guò)調(diào)節(jié)幾何結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)制其電子輸運(yùn)性質(zhì)。
　　第三章,研究了無(wú)序-有序二維介觀環(huán)中無(wú)序梯度與幾何結(jié)構(gòu)等因素對(duì)環(huán)中持續(xù)電流的影響。在表面無(wú)序區(qū)無(wú)梯度衰減時(shí),持續(xù)電流