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Theoretical studies of topological and electron correlation effects in graphene

石墨烯拓扑和电子相关效应的理论研究

基本信息

批准号：
22740196
负责人：
EZAWA Motohiko
金额：
$ 2万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

I studied electronic and topological properties of graphene and silicene (graphene's cousin).In particular, I analyzed various topological insulators and their topological phase transitions. Main results read as follows: The zero-energy sector of the triangular zigzag graphene is investigated based on the Dirac theory of graphene.Analytic wave functions of triangular graphene are obtained. A vortex with the winding number 2 emerges in triangular graphene. Graphene nanodisk arrays have multi-degenerate perfect flat bands and are ferromagnet. The band gap of silicene can be controlled by external electric field applied perpendicular to silicene. Silicene shows the quantum anomalous-Hall effect when ferromagnet is attached. Furthermore, silicene undergoes a topological phase transition by photo-irradiation, where single-Dirac cone states appear at the critical point.I also studied the skyrmion, which is a topological structure in magnet.

我研究了石墨烯和硅烯（石墨烯的表亲）的电子和拓扑特性。特别地，我分析了各种拓扑绝缘体及其拓扑相变。主要研究结果如下：基于石墨烯的狄拉克理论，研究了三角形之字形石墨烯的零能扇区。得到了三角形石墨烯的解析波函数。一个圈数为2的漩涡出现在三角形石墨烯中。石墨烯纳米磁盘阵列具有多简并完美平坦带和铁磁性。硅烯的带隙可以通过施加垂直于硅烯的外加电场来控制。硅烯在附着铁磁体时表现出量子反常霍尔效应。此外，硅烯在光照射下发生拓扑相变，在临界点处出现单狄拉克锥态。我还研究了skyrmion，它是磁铁中的拓扑结构。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Giant Skyrmions Stabilized by Dipole-Dipole Interactions in Thin Ferromagnetic Films

DOI：
10.1103/physrevlett.105.197202
发表时间：
2010-11-02
期刊：
PHYSICAL REVIEW LETTERS
影响因子：
8.6
作者：
Ezawa, Motohiko
通讯作者：
Ezawa, Motohiko

Compact merons and skyrmions in thin chiral magnetic films

DOI：
10.1103/physrevb.83.100408
发表时间：
2011-03-18
期刊：
PHYSICAL REVIEW B
影响因子：
3.7
作者：
Ezawa, Motohiko
通讯作者：
Ezawa, Motohiko

Skyrmion Burst and Multiple Quantum Walk in Thin Ferromagnetic Films

铁磁薄膜中的斯格明子爆发和多重量子行走

DOI：
10.1016/j.physleta.2011.08.030
发表时间：
2011
期刊：
Phys. Lett
影响因子：
0
作者：
渡邊浩;ニコラ・ブレフェル,毛利真一郎,ジャン・ピエール・ツシャゲ;エリック・コレ、田中耕一郎;M. Ezawa;H.Watanabe;M. Ezawa;秋月直人;毛利真一郎;M. Ezawa;岩村宗千代;M. Ezawa;毛利真一郎;M. Ezawa;秋月直人;岩村宗千代;M. Ezawa;毛利真一郎;M. Ezawa
通讯作者：
M. Ezawa

Quantum Hall Effects in Silicene