Электронные свойства графена

В статье рассматриваются основные теоретические аспекты графена — аллотропной модификации углерода толщиной в один атом с необычными двумерными электронными возбуждениями дираковского типа. На электроны Дирака можно воздействовать посредством внешних электрических и магнитных полей, а также изменяя геометрию и/или топологию образца. Они демонстрируют необычное поведение при туннелировании, конфайнменте и в целочисленном квантовом эффекте Холла. Обсуждаются электронные свойства стопок графена, которые зависят от порядка укладки и числа слоёв. Краевые (поверхностные) состояния в графене зависят от типа завершения края (зигзагообразного или креслообразного) и влияют на физические свойства нанолент. Различные типы разупорядочения модифицируют уравнение Дирака, что приводит к необычным спектроскопическим и транспортным свойствам. Также представлены эффекты электрон-электронного и электрон-фононного взаимодействий в однослойном и многослойном графене.