Dvojrozměrný plyn Diracových fermionů v grafenu
Elektronový plyn vázaný v dvojrozměrných polovodičových strukturách
vykazuje řadu kvantových transportních vlastností z nichž nejznámější
jsou kvantový Hallův jev a zlomkový kvantový Hallův jev. Grafen,
jedna isolovaná atomová monovrstva uhlíku se subnanometrovou
tloušťkou, by měla představovat ideální realizaci 2D plynu. Vzhledem
k unikátní polokovové elektronové struktuře, kdy spektrum elektronů i
děr tvoří kužele dotýkající se vrcholy v ďábelském neboli Diracově
bodě, je v grafenu všechno jinak. Například kvantový Hallův jev je
poločíselný a fermiony v Diracově bodě mají nulovou efektivní hmotu.
Současnou vlnu zájmu vyvolalo především to, že grafen už není pouze
teoretickou konstrukcí modelující vlastnosti "nanotubes" a
"fullerenu", ale že se před čtyřmi lety (2004) podařilo nejen připravit
vzorky grafenu, ale i studovat experimentálně vlastnosti tohoto
pozoruhodného systému jak z hlediska budoucích aplikací v elektronice,
tak z hlediska základního fyzikálního výzkumu.
Cílem přednášky je podat stručný přehled současného stavu oboru na
elementární úrovni. Závěrem budou presentovány výsledky měření
transportních vlastností grafitu v Grenoblu z dvacátého druhého týdne
roku 2008.