Journal of Experimental and Theoretical Physics
HOME | SEARCH | AUTHORS | HELP      
Journal Issues
Golden Pages
About This journal
Aims and Scope
Editorial Board
Manuscript Submission
Guidelines for Authors
Manuscript Status
Contacts


ZhETF, Vol. 152, No. 6, p. 1341 (December 2017)
(English translation - JETP, Vol. 125, No. 6, December 2017 available online at www.springer.com )

Кулоновская задача при Z>Zcr в допированном графене
Кулешов В.М., Мур В.Д., Федотов А.М., Лозовик Ю.Е.

Received: December 17, 2016

DOI: 10.7868/S0044451017120197

PDF (468.5K)

В рамках эффективного двумерного уравнения Дирака рассматривается динамика носителей заряда в допированном, т.е. с зависящей от подложки величиной щели в энергетическом спектре, графене в присутствии кулоновской примеси с зарядом Z. Для модифицированного на малых расстояниях кулоновского потенциала определены волновые функции носителей с сохраняющимся угловым моментом J=M+1/2. В рассматриваемом случае, как и в любой двумерной физической системе, возможно как целое, так и полуцелое квантование орбитального момента в плоскости, M=0,\pm 1,\pm 2,\ldots Для J=0,\pm 1/2,\pm 1 вычислены критические значения эффективного заряда Zcr(J,n), при которых уровень с угловым моментом J и радиальными квантовыми числами n=0 и n=1 достигает верхней границы валентной зоны. При Zcr(J,n=0) для низших значений орбитального момента M приведена зависимость энергии уровня от заряда Z, причем уровень с J=0 первым опускается до границы зоны. При Z>Zcr(J,n=0) вычислены фазы рассеяния как функции энергии дырок при нескольких значениях надкритичности, а также положения \varepsilon _0 и ширины γ квазистационарных состояний как функций надкритичности. Указаны значения \varepsilon _0^* и ширины γ *, при которых квазидискретные уровни могут проявляться как брейт-вигнеровские резонансы в рассеянии дырок на закритической примеси. В силу вещественности фаз парциальная матрица рассеяния унитарна, так что радиальное уравнение Дирака непротиворечиво и при Z>Zcr. В этом одночастичном приближении спонтанное рождение электрон-дырочных пар отсутствует и экранировка заряда примеси за счет такого механизма не может реализоваться.

 
Report problems