超格子としてのグラフェンナノメッシュ 兵庫県立大学大学院物質理学研究科 　　　　　　　　　　　　　　　　　　島　信幸.

Presentation on theme: "超格子としてのグラフェンナノメッシュ 兵庫県立大学大学院物質理学研究科 　　　　　　　　　　　　　　　　　　島　信幸."— Presentation transcript:

1 超格子としてのグラフェンナノメッシュ 兵庫県立大学大学院物質理学研究科 　　　　　　　　　　　　　　　　　　島　信幸

2 背景 パイ電子系が作る２次元超ハニカム構造の電子状態 　　　　　　　　　　　　　 　　Shima,Aoki PRL(1993) 仮定：ｂipertite構造、軌道あたり1電子、Tight Binding 群論により既約表現（1 or 2次元)の数を数え上げることで 半導体 半導体＆平坦バンド 半金属 半金属＆平坦バンド の4つに分類できる。

3 これらの区別（EFでのDirac Cone, flat bandの有無）
にはSuper Site(Super Atom)の構造が重要 Super Site間の共有原子（b-atom)の有無 Super Site内の中心原子（c-atom)の有無

4 Rectangular?

5

6 Ao 　　 Ac 　 Bo Bc

7

8 応用 グラファイトシートに周期的な穴を開ける。 穴の大きさに応じてバンドギャップ、 分散の勾配が変化 －＞　グラフェンナノメッシュ （Bai et　al. 2010, Tada et　al. 2013) で実現！

9 Ac

10 Ao

11 Ao type? Flat band? Bridge部分 70X190 C6 rings 120度edge state
K.Tada,N.Kosugi,K.Sakuramoto,T.Hashimoto,K.Takeuchi,Y.Yagi,J.Haruyama,H.Yang,M.Chshiev J.Supercond Nov Magn(2013)26: Ao type? Flat band? Bridge部分　70X190 C6 rings 120度edge state

12 Flat band系の実現のポイント：b-atomの安定性
　　　　　　　　　　　　　　　 σバンドの位置 電子数(half filled) B2N3 ー＞グラフェンナノメッシュでも実現可？

13 条件、Flat BandとEdge stateの関係などを整理 Flat Band系（B2N3,C5…)の磁性状態の第一原理計算
研究計画 Chiralityの議論（Hatsugai and Aoki, Liu,..)などの新しい観点から群論による議論を見直し、Flat Band, Dirac Cone,Gapの出現 条件、Flat BandとEdge stateの関係などを整理 Flat Band系（B2N3,C5…)の磁性状態の第一原理計算 Square,Trigonalなどの対称性の異なるナノメッシュでの新しい 現象の探索 　[Triangular,Rectangular (Petersen et al. 2011,2012理論計算)] Bilayer Graphene(Ohta et.al 2012),３D系などへの議論の拡張 ナノメッシュでのスピントロ二クスの考察