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Massless and Massive Particle-in-a-Box States in Single- and Bi-Layer Graphene

Nano Research 2011年第4期4卷 385-392页

作者： sungjae cho michael fuhrer Department of Physics and Center for Nanophysics and Advanced Materials University of Maryland College Park Maryland 20742 USA

Electron transport through short, phase-coherent metal-graphene-metal devices occurs via resonant transmission through particle-in-a-box-like states defined by the atomically-sharp metal leads. We study the spectrum of particle-in-a-box states for single- and bi-layer graphene, corresponding to massless and massive two-dimensional （2-D） fermions. The density of states D as a function of particle number n shows the expected relationships D（n） -n1/2 for massless 2-D fermions （electrons in single-layer graphene） and D（n） -constant for massive 2-D fermions （electrons in bi-layer graphene）. The single parameters of the massless and massive dispersion relations are found, namely Fermi velocity vF = 1.1 × 10^6 m/s and effective mass m＊ = 0.032 me, where me, is the electron mass, in excellent agreement with theoretical expectations.

关键词： Fabry-Perot interference ballistic density of states phase-coherent

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