グラフェン・リボンにおける電子の弾道熱コンダクタンス

WATANABE Eiji; YAMAGUCHI Sho; NAKAMURA Jun; NATORI Akiko

文献

J-GLOBAL ID：200902254404635682 整理番号：09A1064891

グラフェン・リボンにおける電子の弾道熱コンダクタンス

Ballistic thermal conductance of electrons in graphene ribbons

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資料名：
巻： 80 号： 8 ページ： 085404.1-085404.6 発行年： 2009年08月
JST資料番号： D0746A ISSN： 1098-0121 CODEN： PRBMDO 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

低次元黒鉛構造の例外的な電子輸送特性がカーボンナノチューブで広く示されてきた。電子輸送特性に関して,弾道輸送はカーボンナノチューブ中で室温まで観測された。筆者らの以前の研究で,ゲート・グラフェンシートに対する弾道熱コンダクタンスのフェルミ準位依存性を研究し,電子的寄与はフェルミ準位が十分大きいならば低温でのフォノン寄与よりもより支配的になることを示した。最近,グラフェンシートの熱コンダクタンスが実際に室温で測定され,弾道熱コンダクタンスに近い値を示す。一方,グラフェンの弾道熱コンダクタンスはカーボンナノチューブの単位外周長さ当たりの弾性熱コンダクタンスの下限を生じることが示される。本研究における筆者らの目的はリボン幅の広い範囲内のゲート・グラフェン・リボンにおける電子の弾道熱コンダクタンスを計算し,温度とフェルミ準位に関する依存性を明確にすることである。固有のグラフェン・リボンにおいて,量子コンダクタンスにより規格化された熱コンダクタンスκ₀は温度とともに単調に増加する。ゲート・グラフェン・リボンにおいて,規格化された熱コンダクタンスはフェルミ準位が増加するにつれてステップ状に増加する。しかし,フェルミ準位がサブバンドの底部よりもずっと小さいとき非単調な温度依存性をもつ。グラフェン・リボンの単位幅あたりの弾道電子熱コンダクタンスは対応する単一壁ナノチューブとグラフェンシートのそれよりも小さい。

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非金属化合物に見られる電子伝導 , 半導体結晶の電子構造

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