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Graphite – Asymetrie électrons-trous des transitions optiques

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Le graphite a été très largement étudié, en particulier les techniques de magnéto-optiques ont été utilisées pour sonder le spectre d’énergie au points H et au points K où les densités d’états sont maximales simultanément. Le modèle de bi-couche effective pour le graphite , avec seulement deux paramètres, permet de décrire le splitting des transitions au points K- des mesures de réflexion si l’on inclus l’asymétrie électron-trou due au terme de couplage non vertical. Par ailleurs, le splitting observé au points H- n’est lui pas affecté par l’asymétrie électron-trou car il n’y a pas de distorsion trigonale au point H. Nous avons utilisé des techniques magnéto-optiques pour étudier la structure de la bande du graphite. Une séparation à la fois au points H et au points K -point en raison de l’ électron - trou d’ asymétrie est observée . Ceci, à première vue des résultats extrêmement surprenant , peut être comprise à partir de la SEM hamiltonien et provient des électrons libres termes d’énergie cinétique souvent négligées qui se produisent dans les éléments de la matrice diagonale . Lorsque ces termes sont inclus , l’asymétrie électron-trou existe pour toutes les valeurs de kz . Surtout, les conditions d’électrons libres se posent dans le hamiltonien d’un atome de carbone isolé fournissant une source insoupçonnée de l’asymétrie électron-trou dans le graphène .

Figure 1 : ( a) Spectres magnéto-transmission différentiels du graphite mesurée à des champs magnétiques dans la gamme 55 - 59T à T = 1.8K . ( b ) transitions optiques observées en fonction du champ magnétique dans le graphite. Les énergies calculées SWM des transitions sont représentées par des lignes : point H Dn= ± 1 ( lignes bleues fines) , "effectif’’ point H Dn= ± 2 (lignes pointillés rouges ) , Dn= 0 (lignes pointillés vertes ) et point K Dn= ± 1 (lignes noires épaisses ) .

Voir en ligne : For more details please see Plochocka et al. Phys. Rev. B 85, 245410 (2012)