Геометрические и квантово-полевые подходы к описанию неравновесных свойств малослойных композитных систем на основе графена : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель В. А. Гайсенок

Abstract

Объектами исследования являются геометрические и топологические инварианты зонной структуры графеноподных композитов и топологически нетривиальный транспорт носителей заряда в них. Цель работы – создание геометрических и квантово-полевых методов для исследования неравновесных свойств графеновых сверхрешеток с малым числом слоев во внешних электромагнитных полях для анализа возможностей полевого управление когерентным квантовым транспортом в двумерных системах с нетривиальной топологией. Основными методами исследования являются: вторично-квантованная квантовая теория поля, зонная теория твердых тел, метод сильной связи. В процессе работы проводились экспериментальные и теоретические исследования топологических токов в графеноподобных «сэндвич»-системах и связанных с ними геометрических структурах за границами приближения безмассовых дираковских фермионов. В результате разработан метод расчета зонной структуры двумерного полуметалла с топологически защищенными пересечениями дираковских валентной зоной и зоной проводимости. Построенная калибровочная теория двумерного графен-подобного полуметалла с топологически защищенными дираковскими пересечениями валентной зоной и зоной проводимости предсказывает, что одночастичные состояния топологического полуметалла являются экзотическими неабелевыми майорано-подобными безщелевыми фермионными возбуждениями.