Kurzer Ausblick Relativistische Quantenphysik in Graphen, einem neuen Material

Quantenmechanikvorlesung von Prof. Dr. T. Brandes

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Der Artikel Kurzer Ausblick Relativistische Quantenphysik in Graphen, einem neuen Material basiert auf der Vorlesungsmitschrift von Moritz Schubotz des 1.Kapitels (Abschnitt 9) der Quantenmechanikvorlesung von Prof. Dr. T. Brandes.

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{{#set:Urheber=Prof. Dr. T. Brandes|Inhaltstyp=Script|Kapitel=1|Abschnitt=9}} Kategorie:Quantenmechanik __SHOWFACTBOX__

Graphen ist eine zweidimensionale Schicht aus Kohlenstoffatomen (C) mit hexagonalen Gittern. A Geim et al (2004)

Die Bandstruktur{{#set:Fachbegriff=Bandstruktur|Index=Bandstruktur}} $\epsilon \left(\underset{\_}{k}\right),\underset{\_}{k}=(k_x,k_y)$, lässt sich mit einem einfachen tight-binding-Modell{{#set:Fachbegriff=tight-binding-Modell|Index=tight-binding-Modell}} exakt bestimmen. Sie ist linear,$\epsilon \left(\underset{\_}{k}\right)=\pm v_F\left|\underset{\_}{k}\right|$, in der Umgebung zweier Punkte im k-Raum. Elektronische Anregungen (1 Teilchen) können für masselose Teilchen (Ruhemasse m=0) beschrieben werden.

Man erwartet deshalb eine Reihe „relativistischer“ Effekte in Graphen

• Klein`sches Paradoxon
• Zitterbewegung

allerding bei Geschwindigkeiten $v_F\approx \frac{1}{300}c\ll c$