خواص ترابرد اسپینی گرافین

عصر جدید برای گرافین در سال 200? با تولید صفحه های گرافین به صورت تجربی آغاز شد. خبر تولید گرافین هیجان زیادی در دنیای فیزیک به وجود آورده و پس از مشاهده خواص منحصربه فرد آن در آزمایشگاه گام بلندی برداشته شد. گرافین از نقطه نظر کاربردی و بنیادی، به عنوان ماده اولیه وسایل نانوالکتریکی و خواص الکترونی برجسته اش جالب توجه است. طیف الکترونی گرافین در انرژی های پایین و حول نقاط دیراک، جایی که نوار رسانش و ظرفیت بهم می رسند، خطی است. در واقع گرافین نیمه رسانای بدون گافی است که برانگیختگی های انرژی پایین آن مانند فرمیون های دیراک بدون جرم رفتارمی کنند. خواص منحصربه فرد ذرات، مثل دوبعدی بودن، طبیعت اسپینوری، جرم و گاف صفر در طیف منجر به تعدادی پدیده های الکترونی می شود که شباهتی به سیستم های فیزیکی رایج ندارد. در این رساله آثار بس ذره ای ناشی از برهمکنش کولنی و برهمکنش الکترون-فونون در گرافین را مطالعه می کنیم. اثر برهمکنش ها روی بازبهنجارش خواص الکترونی گرافین را بررسی می کنیم. در برهم کنش کولنی با استفاده از تقریب فاز تصادفی اثر استتار را منظور کرده و خود-انرژی الکترون را فرمول بندی می کنیم. سپس خواص وابسته به قطبش اسپین شبه ذره مانند ضریب بازبهنجارش و سرعت فرمی بازبهنجارشده شبه ذره را به دست می آوریم. خواص الکترونی بازبهنجارشده ناشی از برهم کنش الکترون-فونون در گرافین گاف دار نیز با کمک خود-انرژی الکترون به صورت تحلیلی محاسبه شده است. در قسمتی دیگر از این رساله ترابرد وابسته به مغناطیس در حضور حامل های بار اسپین قطبیده که برای مثال با اعمال میدان مغناطیسی موازی با سطح القا می شود پرداخته ایم. نظریه کمی مقاومت مغناطیسی موازی را در حضور مراکز پراکننده ای که مکانیزم غالب در پراکندگی اند به دست می آوریم.