Propiedades físicas de grafeno en presencia de desorden topológico

• Autores: Alberto Cortijo Fernández
• Directores de la Tesis: María Ángeles Hernández (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Carlos III de Madrid ( España ) en 2007
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Luis Francisco López Bonilla (presid.), Eduardo Jesús Sánchez Villaseñor (secret.), Francisco Guinea López (voc.), José González Carmona (voc.), Pilar López Sancho (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Electrónica
      • Transporte de electrones
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: e-Archivo
• Resumen

  • El grafeno es un cristal bidimensional consistente en una red hexagonal de átomos de carbono. Su estructura de bandas a baja energía y en situación de medio llenado viene descrita por la ecuación de Dirac sin masa en (2+1) dimensiones. Este hecho hace que gran parte de las propiedades electrónicas y de transporte que presenta este sistema sean diferentes a aquellas que se encuentran en los semiconductores de baja dimensionalidad usuales. En la realidad, las muestras de grafeno se encuentran curvadas. Las principales fuentes de curvatura son las fluctuaciones térmicas, los defectos topológicos y las interacciones con el sustrato. El hecho de encontrarse curvado hace que el grafeno presente modificaciones en sus propiedades físicas con respecto a la situación ideal. En esta tesis proponemos un modelo de fermiones de Dirac en espacios curvos para modelizar estas desviaciones devidas a la curvatura en las propiedades electrónicas y de transporte del grafeno. Hemos calculado perturbativamente la densidad de estados local en presencia de defectos topológicos y en presencia de corrugaciones suaves. También hemos calculado la conductividad DC a nivel semiclásico en el grafeno curvado por defectos topológicos, encontrando un comportamiento de tipo difusivo, en contraste con la conductividad hallada para otros tipos de desorden estudiados en la literatura. Por último, proponemos una forma alternativa a las expuestas hasta ahora en la literatura para la obtención de haces electrónicos polarizados en el índice de valle, por medio del uso de la distorsión trigonal en las bandas del grafeno. Este efecto de separación de haces puede observarse en uniones n-p-n bajo unas condiciones ac- cesibles experimentalmente. Por último, describiremos este mismo efecto en cristales fotónicos.