Energy spectrum of graphene with adsorbed potassium atoms

Abstract

In the present work, we study the influence of adsorbed impurities, namely potassium atoms, on the energy spectrum of electrons in graphene. The electron states of the system are described in the frame of the self-consistent multiband strong-coupling model. It is shown that, at the ordered arrangement of potassium atoms corresponding to a minimum of the free energy, the gap arises in the energy spectrum of graphene. It is established that, at the potassium concentration such that the unit cell includes two carbon atoms and one potassium atom, the latter being placed on the graphene surface above a carbon atom at a distance of 0.286 nm, the energy gap is equal to [Formula: see text]0.25 eV. Such situation is realized if graphene is placed on a potassium support.

Electronic properties of twisted bilayer graphene in high-energy k ⋅p-Hamiltonian approximation

“…In papers [9][10][11][12][13][14][15][16] it has been proposed a superlattice model of graphene on a support, for example, on hexagonal boron nitride. It has been shown that a Hamiltonian of the superlattice represents itself a Hamiltonian of monolayer graphene with corrections to pseudo-electric and pseudo-magnetic fields which strain the graphene monolayer.…”

Electron Transport in Carbon Nanotubes with Adsorbed Chromium Impurities

“…From this system, one finds the electron bandstructure, the wave functions, and the value of the total energy functional. Calculations are performed within the VASP program package [10,11]. Adapting cluster methods with the GAUSSIAN program package [10,12], this approach can be employed for molecular electronic structure determination.…”

Influence of the Impurity Ordering on the Energy Spectrum and Electrical Conductivity of Graphene

“…Зазначені висновки відносно появи щілини в енергетичному спектрі графену, при впорядкуванні домішки, узгоджуються з результатами числових розрахунків виконаних в роботі [18] в рамках самоузгодженої багатозонної моделі сильного зв'язку для графену на підкладинці калію. В роботі [18] розраховано енергетичний спектр графену з адсорбованими на поверхні атомами калію. Показано, що при впорядкованому розташуванні атомів калію, при якому на елементарну комірку припадає два атоми вуглецю і один атом калію, в енергетичному спектрі графену виникає щілина.…”

“…Показано, що при впорядкованому розташуванні атомів калію, при якому на елементарну комірку припадає два атоми вуглецю і один атом калію, в енергетичному спектрі графену виникає щілина. В роботі [18] встановлено, що виникнення щілини зумовлене впорядкованим розташуванням графену.…”