二维石墨结构的电子性质的理论研究

最近从实验上得到的二维石墨材料具有很特殊的性质，如：反常的量子霍尔效应和弱局域化缺失等。这些特性源于该体系费米面附近的电子具有零带隙和线性的色散关系。这种电子遵从相对论量子力学的Dirac方程，所以二维石墨结构开启了凝聚态物理的一个新领域：相对论凝聚态物理。而由于该体系中的电子在常温和高载流子浓度下仍保持高的迁移率，而且其结构便于裁制成各种纳米结构，所以二维石墨材料可以成为纳米电子学的基本材料。.本课题拟从理论上研究二维石墨结构和由此派生的各种纳米结构的电子态特征和电子输运性质，这包括研究其能带结构、能态密度、多体效应、动态与静态电导或电导率、I-V特性等。澄清这些结构特有的电子性质与Dirac电子的本征属性（如：手征性、赝自旋及Berry相等）的内在关系。为建立和丰富"相对论凝聚态物理"的基本理论体系提供可靠的物理规律；为源于二维石墨结构的纳米电子学的器件设计提供有价值的理论信息。