Graphene Quantum Dots

این کتاب منعکس کننده وضعیت فعلی تحقیقات نظری و تجربی نانوساختارهای مبتنی بر گرافن، به ویژه نقاط کوانتومی، در سطحی است که برای محققان جوان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، تجربی‌گران و نظریه‌پردازان قابل دسترسی است. این وضعیت فعلی تحقیقات نقاط کوانتومی گرافن، یک یا چند جزیره ضخیم تک لایه گرافن را نشان می دهد. این خواننده را با ویژگی های الکترونیکی و نوری گرافیت، گرافیت درونی و گرافن، از جمله فرمیون های دیراک، فاز بری مرتبط با زیرشبکه ها و انحطاط دره آشنا می کند، ویژگی های تک ذره نقاط کوانتومی گرافن، برهمکنش الکترون-الکترون، خواص مغناطیسی و خواص نوری را پوشش می دهد. نانوساختارهای گرافن دروازه‌ای خواص الکترونیکی، نوری و مغناطیسی نقاط کوانتومی گرافن به عنوان تابعی از اندازه، شکل، نوع لبه و چگالی حامل در نظر گرفته شده است. توجه ویژه ای به درک لبه ها و پیدایش حالت های لبه برای لبه های زیگزاگ می شود. روش های اتصال محکم اتمی و جرم موثر برای محاسبات تک ذره انجام می شود. علاوه بر این، درمان نظری و عددی برهمکنش‌های الکترون-الکترون در سطح میدان میانگین، HF، DFT و سطح برهمکنش پیکربندی به تفصیل شرح داده شده است.

This book reflects the current status of theoretical and experimental research of graphene based nanostructures, in particular quantum dots, at a level accessible to young researchers, graduate students, experimentalists and theorists. It presents the current state of research of graphene quantum dots, a single or few monolayer thick islands of graphene. It introduces the reader to the electronic and optical properties of graphite, intercalated graphite and graphene, including Dirac fermions, Berry's phase associated with sublattices and valley degeneracy, covers single particle properties of graphene quantum dots, electron-electron interaction, magnetic properties and optical properties of gated graphene nanostructures. The electronic, optical and magnetic properties of the graphene quantum dots as a function of size, shape, type of edge and carrier density are considered. Special attention is paid to the understanding of edges and the emergence of edge states for zigzag edges. Atomistic tight binding and effective mass approaches to single particle calculations are performed. Furthermore, the theoretical and numerical treatment of electron-electron interactions at the mean-field, HF, DFT and configuration-interaction level is described in detail.