Спектры трансмиссии электронов через графеновую сверхрешетку Тью–Морса

Анотація

Изучаются энергетические спектры сверхрешетки (СР) Тью–Морса на основе монослойного графена при наличии в нем запрещенной зоны. Решетка состоит из прямоугольных барьеров, расположенных вдоль оси Оx. Апериодическую модуляцию Тью–Мoрса предлагается осуществить за счет различия в значениях ширины запрещенной зоны в разных элементах СР. Показано, что эффективное расщепление разрешенных зон (и тем самым образование ряда запрещенных зон) под действием апериодического фактора реализуется как при наклонном, так и при нормальном падении электронной волны на поверхность СР. Спектры выявляют свойство периодичности в зависимости от высоты потенциальных барьеров. В отдельных участках спектра расщепление зон происходит согласно инфляционному правилу Фибоначчи в каждой новой генерации. Как и в периодических СР на основе графена, во всех генерациях Тью–Морса образуется запрещенная зона, связанная со сверхрешеточной дираковской точкой. Ее ширина существенно зависит от параметров задачи; в то же время положение этой зоны на оси энергий слабо зависит от значения массового слагаемого в гамильтониане и не зависит от периода СР. Зависимость спектров от угла падения электронной волны на решетку незначительна.