초록 ▼

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
본 연구에서는 불순물과 전자의 상호작용이 지그재그 나노리본의 위상학적 특성에 미치는 영향을 조사한다. 특히 1/2 분수 전하의 정확도가 불순물 강도와 상호작용 크기에 따라 어떻게 변하는지 파악할 것이다. 또한 위상절연체로서 그래핀 지그재그 나노리본의 얽힘 엔트로피 값이 유한한 값을 가지는 지 조사한다.
전체 내용
본 연구에서는 불순물이 있는 그래핀 지그재그 나노리본의 위상절연체로서 특성을 연구한다. 그래핀 나노리본의 many-body correlation을 분석할 수 있는 것으

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
본 연구에서는 불순물과 전자의 상호작용이 지그재그 나노리본의 위상학적 특성에 미치는 영향을 조사한다. 특히 1/2 분수 전하의 정확도가 불순물 강도와 상호작용 크기에 따라 어떻게 변하는지 파악할 것이다. 또한 위상절연체로서 그래핀 지그재그 나노리본의 얽힘 엔트로피 값이 유한한 값을 가지는 지 조사한다.
전체 내용
본 연구에서는 불순물이 있는 그래핀 지그재그 나노리본의 위상절연체로서 특성을 연구한다. 그래핀 나노리본의 many-body correlation을 분석할 수 있는 것으로 알려진 Hubbard model과 self-consistent Hartree-Fock 방법을 이용하여 수치해석적 계산 진행하는 프로그램을 만들었고, 이를 바탕으로 불순물과 1/2 분수 전하의 존재 사이의 관계를 조사하고 얽힘 엔트로피 값이 유한하다는 것을 계산했다.

연구개발성과
그래핀 지그재그 나노리본에서 불순물이 존재할 때, 1/2 분수전하가 나타나는 것과 함께, 불순물에 의해 Symme44trically protected phase이던 그래핀 지그재그 나노리본이 topological ordered phase로 변하는 것을 규명했다 [1-3]. 이는 interacting disordered graphene zigzag nanoribbon이 topologically ordered Mott-Anderson insulator임을 암시하는 성과이다 [3]. 이것은 또한 topological ordered phase의 그래핀 지그재그 나노리본에 Wilson loop를 적용하여 얽힘 엔트로피가 유한한 값을 가진다는 것을 확인했다 [4]. 상전이와 얽힘 엔트로피의 관계에 대한 아직 심도 있는 이해가 부족한 시점에서 위상절연체와 그래핀에서 얽힘 엔트로피를 계산한 것은 본 연구를 통해서 얻은 매우 중요한 성과라고 할 수 있다.

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
그래핀 나노리본에서 분수 전하가 존재할 수 있다는 것은 본 연구팀이 최초로 밝혀낸 성과이며 이로부터 다양한 실험 및 후속 연구를 유발할 것으로 보인다. 최근 실험적으로 원자 단위에서 정확한 zigzag 그래핀 나노리본이 구현되었다[5]. 이 계에서 scanning tunneling microscopy를 이용하여 differential conductance를 측정하면 edge 전하의 여러 가지 특성을 알 수 있을 것이다[6]. 또한 본 연구에서 진행한 그래핀의 얽힘 엔트로피 계산과 함께, 앞으로의 다양한 후속연구들을 통해 softgap을 갖고 있는 topological ordered phase와 얽힘 엔트로피와의 관계에 대한 심도 깊은 이해가 가능할 것으로 보인다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 5
• 1) 연구수행 결과 ... 5
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 7
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 7
• 6. 참고문헌 ... 8
• 끝페이지 ... 8