État localisé particulier au bord de graphite en zigzag

Nous étudions les états électroniques des rubans de graphite ayant des bords de deux formes typiques, armchair et zigzag, en effectuant des calculs de bandes par liaison étroite, et constatons que les rubans de graphite montrent un contraste frappant dans les états électroniques selon la forme du bord. En particulier, un ruban en zigzag présente un pic remarquablement sharp de densité d'états au niveau de Fermi, qui ne provient pas du graphite infini. Nous découvrons que les états électroniques singuliers proviennent des bandes partiellement plates au niveau de Fermi, dont les fonctions d'onde sont principalement localisées sur le bord en zigzag. Nous révélons le mystère de l'émergence de l'état de bord particulier en dérivant la forme analytique dans le cas du graphite semi-infini avec un bord en zigzag. En appliquant le modèle de Hubbard dans le cadre de l'approximation du champ moyen, nous discutons de la structure magnétique possible à l'échelle du nanomètre dans le micrographite.