Вышедшие номера
Бозонный пик в аморфном графене в рамках модели устойчивых случайных матриц
Райков И.O.1, Конюх Д.А.2, Ипатов A.Н.3,1, Паршин Д.А.3,1
1Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
3Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Email: ioraikov@gmail.com, conyuh.dmitrij@yandex.ru, andrei_ipatov@mail.ru, dmitry.a.parshin@gmail.com
Поступила в редакцию: 11 июня 2020 г.
В окончательной редакции: 11 июня 2020 г.
Принята к печати: 24 июня 2020 г.
Выставление онлайн: 3 августа 2020 г.

Исследовано влияние беспорядка в распределении атомных силовых констант на оптические и акустические фононы в скалярной модели кристаллического графена как для колебаний лежащих в плоскости листа, так и для изгибных мод. Показано, что при достаточной степени беспорядка, в рамках модели устойчивых случайных матриц, обладающих трансляционной симметрией, возникает избыточная, по сравнению с дебаевской, плотность колебательных состояний бозонный пик. С ростом амплитуды относительных флуктуаций силовых констант и уменьшением среднего модуля Юнга системы, бозонный пик смещается в сторону более низких частот. При относительно слабом беспорядке (или в отсутствие беспорядка), в плотности состояний g(omega) имеется два пика, которые соответствуют логарифмическим сингулярностям ван-Хова для акустических и оптических фононов кристаллического графена. По мере увеличения беспорядка эти пики уширяются и сливаются в один, бозонный пик. Причем первыми за счет беспорядка разрушаются оптические фононы, а акустические фононы плавно трансформируются в бозонный пик. Для изгибных мод картина немного другая. По-прежнему беспорядок размывает сингулярности ван-Хова, но приводит к появлению в системе фононов, которые формируют бозонный пик и движутся вместе с ним в сторону малых частот при возрастании степени беспорядка. Ключевые слова: аморфный графен, бозонный пик, случайные матрицы.
  1. A. Kumar, M. Wilson, M.F. Thorpe. J. Phys. Condens. Matter 24, 485003 (2012)
  2. R. Ravinder, R. Kumar, M. Agarwal, N.M. Anoop Krishnan. Sci. Rep. 9, 4517 (2019)
  3. J. Kotakoski, A.V. Krasheninnikov, U. Kaiser, J.C. Meyer. Phys. Rev. Lett. 106, 105505 (2011)
  4. S. Bazrafshan, A. Rajabpour. Int. J. Heat Mass Transf. 112, 379 (2017)
  5. C. Lee, X. Wei, J.W. Kysar, J. Hone. Science 321, 385 (2008)
  6. J.S. Bunch, A.M. van der Zande, S.S. Verbridge, I.W. Frank, D.M. Tanenbaum, J.M. Parpia, H.G. Craighead, P.L. McEuen. Science 315, 490 (2007)
  7. A.K. Geim, K.S. Novoselov. Nature Mater 6, 183 (2007)
  8. A.H. Castro Neto, F. Guinea, N.M.R. Peres, K.S. Novoselov, A.K. Geim. Rev. Mod. Phys. 81, 109 (2009)
  9. V.M. Apalkov, T. Chakraborty. Phys. Rev. B 84, 033408 (2011)
  10. А.В. Елецкий, И.М. Искандарова, А.А. Книжник, Д.Н. Красиков. УФН 181, 233 (2011)
  11. A.A. Balandin, S. Ghosh, W. Bao, I. Calizo, D. Teweldebrhan, F. Miao, C.N. Lau. Nano Lett. 8, 902 (2008)
  12. D.V. Tuan, A. Kumar, S. Roche, F. Ortmann, M.F. Thorpe, P. Ordejon. Phys. Rev. B 86, 121408 (2012)
  13. C. Carpenter, D. Maroudas, A. Ramasubramaniam. Appl. Phys. Lett. 103, 013102 (2013)
  14. A. Zandiatashbar, G.-H. Lee, S.J. An, S. Lee, N. Mathew, M. Terrones, T. Hayashi, C.R. Picu, J. Hone, N. Koratkar. Nature Commun. 5, 3186 (2014)
  15. G. Lуpez-Polin, C. Gуmez-Navarro, V. Parente, F. Guinea, M.I. Katsnelson, F. Perez-Murano, J. Gуmez-Herrero. Nature Phys. 11, 26 (2015)
  16. T. Zhu, E. Ertekin. Phys. Rev. B 93, 155414 (2016)
  17. T. Zhu, E. Ertekin. Nano Lett. 16, 4763 (2016)
  18. P.B. Allen, J.L. Feldman. Phys. Rev. B 48, 12581 (1993)
  19. P.B. Allen, J.L. Feldman, J. Fabian, F. Wooten. Phil. Mag. B 79, 1715 (1999)
  20. V.L. Gurevich, D.A. Parshin, H.R. Schober. Phys. Rev. B 67, 4203 (2003)
  21. D.A. Parshin, H.R. Schober, V.L. Gurevich. Phys. Rev. B 76, 064206 (2007)
  22. W. Schirmacher, G. Diezemann, C. Ganter. Phys. Rev. Lett. 81, 136 (1998)
  23. M. Baggioli, A. Zaccone. Phys. Rev. Lett. 122, 145501 (2019)
  24. T. Nakayama. Rep. Prog. Phys. 65, 1195 (2002)
  25. H. Shintani, H. Tanaka. Nature Mater. 7, 870 (2008)
  26. S.N. Taraskin, Y.L. Loh, G. Natarajan, S.R. Elliott. Phys. Rev. Lett. 86, 1255 (2001)
  27. A.I. Chumakov, G. Monaco, A. Monaco, W.A. Crichton, A. Bosak, R. Ruffer, A. Meyer, F. Kargl, L. Comez, D. Fioretto, H. Giefers, S. Roitsch, G. Wortmann, M.H. Manghnani, A. Hushur, Q. Williams, J. Balogh, K. Parlinski, P. Jochym, P. Piekarz. Phys. Rev. Lett. 106, 225501 (2011)
  28. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Теория упругости. Наука, М. (1987). Т. 7. 248 с
  29. L. Wirtz, A. Rubio. Solid State Commun. 131, 141 (2004)
  30. J.C. Maxwell. Phil. Mag. 27, 294 (1865)
  31. Y.M. Beltukov, V.I. Kozub, D.A. Parshin. Phys. Rev. B 87, 134203 (2013)
  32. Y.M. Beltukov, D.A. Parshin. Письма в ЖЭТФ 104, 570 (2016)
  33. Д.А. Конюх, Я.М. Бельтюков, Д.А. Паршин. ФТТ 60, 369 (2018)
  34. Л.А. Фальковский. ЖЭТФ 142, 560 (2012)
  35. J.W. Kantelhardt, S. Russ, A. Bunde. Phys. Rev. B 63, 064302 (2001)
  36. T.S. Grigera, V. Martin-Mayor, G. Parisi. J. Phys.: Condens. Matter 14, 2167 (2002)
  37. K.S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, M.I. Katsnelson, I.V. Grigorieva, S.V. Dubonos, A.A. Firsov. Nature 438, 197 (2005)
  38. P.R. Wallace. Phys. Rev. 71, 622 (1947)
  39. J.P. Hobson, W.A. Nierenberg. Phys. Rev. 89, 662 (1953)
  40. А. Марадудин, Э. Монтролл, Дж. Вейсс. Динамическая теория кристаллической решетки в гармоническом приближении. Мир, М. (1965). 383 с
  41. Y.M. Beltukov, C. Fusco, D.A. Parshin, A. Tanguy. Phys. Rev. E 93, 023006 (2016)
  42. A. Weise, G. Wellein, A. Alvermann, H. Fehske. Rev. Mod. Phys. 78, 275 (2006)
  43. Y.M. Beltukov, D.A. Parshin. Письма в ЖЭТФ 93, 660 (2011)
  44. В.А. Марченко, Л.А. Пастур. Мат. сб. 72, 114, 507 (1967).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.