03 خرداد 1403
رعد چگل

رعد چگل

مرتبه علمی: دانشیار
نشانی: دانشگاه ملایر
تحصیلات: دکترای تخصصی / نانو اپتیک
تلفن: 09166615727
دانشکده: دانشکده علوم پایه

مشخصات پژوهش

عنوان
تأثیر میدان الکتریکی بر خواص الکترونی و اپتیکی گرافن دولایه، بورون نیترید دولایه و دولایۀ گرافن/بورون نیترید
نوع پژوهش مقاله چاپ شده
کلیدواژه‌ها
گرافن بورون نیترید میدان الکتریکی تنظیم گاف تابع دی الکتریک
سال 1398
مجله فیزیک کاربردی
پژوهشگران رعد چگل

چکیده

در این مقاله با استفاده از نظریۀ تابعی چگالی، تأثیر میدان الکتریکی خارجی را در خواص الکترونی و اپتیکی گرافین دولایه و بورون نیترید دولایه و دولایۀ گرافین/بورون­نیترید با چینش AB بررسی کرده ایم. بررسی ما نشان می­دهد که ساختار الکترونی تمام این ساختارها در حضور میدان الکتریکی تغییر کرده، گاف انرژی آنان از این طریق کنترل پذیر می شود. با اِعمال میدان الکتریکی بر ساختار گرافین­دولایه، رابطۀ پاشندگی انرژی آن تغییر نموده و شکل سهموی نوارها در نقطۀ K به شکل جدیدی موسوم به «کلاه مکزیکی» تغییر می­یابد. حضور میدان الکتریکی Ang/V1 موجب افزایش گاف انرژی این ساختار و نهایتاً رسیدن آن به مقدار eV 28/0 می شود. با این حال، اِعمال میدان و افزایش شدت آن باعث کاهش گاف انرژی بورون­نیترید دولایه شده، به­نحوی که در حضور میدانی با شدت V/Ang3.5 دچار کاهش 88 درصدی شده و به حدوداً eV 53/0 می­رسد. نهایتاً گذار نیم­رساناـ فلز را برای این ساختار در حضور میدان­های قوی­تر شاهد هستیم. گاف انرژی دولایۀ گرافین/بورون­نیترید نسبت به گرافین­دولایه بر اثر اِعمال میدان با شدت کمتری افزایش یافته، همچنین نوارها شکل سهموی خود را در نقطۀ K حفظ می­کنند. در نهایت تأثیر میدان الکتریکی در نمودارهای اپتیکی این ساختارها بررسی شده است. اِعمال میدان الکتریکی خارجی بر این سه ساختار موجب تغییر در شدت و محل قله های نمودارهای اپتیکی می شود. در بررسی این موضوع، صرفاً تابشی با قطبش متعامد را به­کار گرفته­ایم. به­عنوان پیامد حضور میدان الکتریکی خارجی، افزایش تابع دی الکتریک استاتیک برای هر سه ساختار مشاهده می شود. همچنین مشاهده می شود که اِعمال میدان الکتریکی بر رفتار پلاسمونی سیستم­ها نیز اثر گذار است.