Простейшая модель нелинейных спиновых волн в графеновых структурах

Обложка

Аннотация


Известен ряд экспериментальных и теоретических работ, в которых исследовались магнитные свойства графеновых структур. Это вызвано перспективами использования графена в качестве материала для нужд будущей наноэлектроники и спинтроники. В частности, известно о наличии ферромагнитных свойств при температурах до 200в€-C и выше в однослойных плёнках графена, свободных от примесей. Ранее была предложена модель квантового поля, описывающая возможный механизм ферромагнетизма в графене в результате спонтанного нарушения спиновой симметрии поверхностной плотности валентных электронов. Описаны возможные пространственные конфигурации локализованной спиновой плотности. В этой работе исследуются пространственно локализованные нелинейные спиновые конфигурации плотности валентных электронов на поверхности графена, такие как кинки, их взаимодействие, а также метастабильные состояния взаимодействующих кинков и антикинков, являющихся бризерами. Исследован спектр бризеров. Показано, что при определённых условиях этот спектр имеет дискретный сектор, что, в свою очередь, позволяет говорить о возможности когерентной квантовой генерации спиновых волн в графеновых структурах, что важно с точки зрения практического применения в наноэлектронике и спинтронике.


Дмитрий Сергеевич Кулябов

Лицо (автор) для связи с редакцией.
kulyabov_ds@rudn.university
Российский университет дружбы народов; Лаборатория информационных технологий Объединённый институт ядерных исследований ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, Россия, 117198; ул. Жолио-Кюри, д. 6, г. Дубна, Московская область, Россия, 141980

доцент, доктор физико-математических наук, доцент кафедры прикладной информатики и теории вероятностей РУДН

Константин Петрович Ловецкий

lovetskiy_kp@rudn.university
Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, Россия, 117198

доцент, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры прикладной информатики и теории вероятностей РУДН

Ань Ньат Ле

leanhnhat@tuyenquang.edu.vn
Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, Россия, 117198

аспирант кафедры прикладной информатики и теории вероятностей РУДН

  • Wallace P. R. The Band Theory of Graphite // Physical Review. — 1947. — Vol. 71. — Pp. 622–634.
  • Kolesnikov D. V., Osipov V. A. The Continuum Gauge Field-Theory Model for Low-Energy Electronic States of Icosahedral Fullerenes // European Physical Journal B. — 2006. — Vol. 49. — P. 465.
  • Two-Dimensional Gas of Massless Dirac Fermions in Graphene / K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov et al. // Nature. — 2005. — Vol. 438. — Pp. 197–200. — doi: 10.1038/nature04233.
  • Peres N. M. R. Electronic Properties of Disordered Two-Dimensional Carbon // Physical Review B. — 2006. — Vol. 73. — P. 12541. — doi: 10.1103/PhysRevB.73.125411.
  • Room-Temperature Ferromagnetism of Graphene / Y. Wang, Y. Huang, Y. Song et al. // Nano Lett. — 2009. — Vol. 9. — Pp. 220—224.
  • Electronic Spin Transport and Spin Precession in Single Graphene Layers at Room Temperature / N. Tombros, C. Jozsa, M. Popinciuc et al. // Nature. — 2007. — Vol. 448. — Pp. 571–574.
  • Ферромагнетизм в графеновых и фуллереновых наноструктурах. Теория, моделирование, эксперимент / Д. Д. Грачёв, Ю. П. Рыбаков, С. Л. А., Ш. Е. Ф. // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Математика. Информатика. Физика. — 2010. — № 1. — С. 22–27.
  • Grachev D. D., Sevastyanov L. A. The Quantum Field Model of the Ferromagnetism in Graphene Films // Nanostructures, Mathematical Physics and Modelling. — 2011. — Vol. 4. — Pp. 5–15.
  • Brauner T. Spontaneous Symmetry Breaking and Nambu–Goldstone Bosons in Quantum Many-Body Systems // Symmetry. — 2010. — Vol. 2. — Pp. 609–657. — doi: 10.3390/sym2020609.
  • Watanabe H., Murayama H. Unified Description of Non-Relativistic Nambu–Goldstone Bosons // Physical Review Letters. — 2012. — Vol. 108. — P. 25160.

Просмотры

Аннотация - 13

PDF (English) - 9


© Кулябов Д.С., Ловецкий К.П., Ле А.Н., 2018

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.