Influence of Adsorbed Potassium Atoms on the Energy Spectrum of Graphene
Loading...
Date
2017
Authors
Repetsky, Stanislav
Vyshyvana, Iryna
Melnyk, Ruslan
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
The paper studies the influence of adsorbed impurities, namely potassium atoms, on the energy
spectrum of electrons in graphene. The electron states of the system are described in the frame of the
self-consistent multiband strong-coupling model. It is shown that, at the ordered arrangement of potassium
atoms corresponding to a minimum of the free energy, the gap arises in the energy spectrum of graphene.
It is established that, at the potassium concentration such that the unit cell includes two carbon atoms
and one potassium atom, the latter being placed on the graphene surface above a carbon atom at a
distance of 0.286 nm, the energy gap is equal to ~0.25 eV. Such situation is realized if graphene is placed
on a potassium support.
У роботі досліджено вплив адсорбованих домішок атомів калію на електронний спектр графену. Електронні стани системи описано в рамках самоузгодженої багатозонної моделі сильного зв’язку. Показано, що при упорядкованому розташуванні атомів калію, яке відповідає мінімуму вільної енергії, в енергетичному спектрі графену виникає щілина. Встановлено, що при концентрації калію, коли на елементарну комірку припадає два атоми вуглецю і один атом калію, який розташований на поверхні графену над атомом вуглецю на відстані 0,286 нм, величина енергетичної щілини становить ~0.25 еВ. Така ситуація реалізується, коли графен розташований на калієвій підкладці.
У роботі досліджено вплив адсорбованих домішок атомів калію на електронний спектр графену. Електронні стани системи описано в рамках самоузгодженої багатозонної моделі сильного зв’язку. Показано, що при упорядкованому розташуванні атомів калію, яке відповідає мінімуму вільної енергії, в енергетичному спектрі графену виникає щілина. Встановлено, що при концентрації калію, коли на елементарну комірку припадає два атоми вуглецю і один атом калію, який розташований на поверхні графену над атомом вуглецю на відстані 0,286 нм, величина енергетичної щілини становить ~0.25 еВ. Така ситуація реалізується, коли графен розташований на калієвій підкладці.
Description
Keywords
Green’s function, mass operator, vertex part of the mass operator, electron-electron interaction, energy gap, функція Гріна, масовий оператор, вершинна частина масового оператора, електрон-електронна взаємодія, енергетична щілина
Citation
Repetsky S. Influence of Adsorbed Potassium Atoms on the Energy Spectrum of Graphene / S. Repetsky, I. Vyshyvana, R. Melnyk // Наукові записки НаУКМА. Природничі науки. - 2017. - Т. 197. - С. 61-64.