Effect of edge reconstruction and electron-electron interactions on quantum transport in graphene nanoribbons
Notice bibliographique
Résumé
We present numerical studies of conduction in graphene nanoribbons with reconstructed edges based on the standard tight-binding model of the graphene and the extended H\"uckel model of the reconstructed defects. We performed atomic geometry relaxation of individual defects using density functional theory and then explicitly calculated the tight-binding parameters used to model electron transport in graphene with reconstructed edges. The calculated conductances reveal strong backscattering and electron-hole asymmetry depending on the edge and defect type. This is related to an additional defect-induced band whose wave function is poorly matched to the propagating states of the pristine ribbon. We find a transport gap to open near the Dirac point and to scale inversely with the ribbon width, similarly to what has been observed in experiments. We predict the largest transport gap to occur for armchair edges with Stone-Wales defects, while heptagon and pentagon defects cause about equal backscattering for electrons and holes, respectively. Choosing the heptagon defect as an example, we show that although electron interactions in the Hartree approximation cause accumulation of charge carriers on the defects, surprisingly, their effect on transport is to reduce carrier backscattering by the defects and thus to enhance the conductance.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».