Electronic and magneto-optical properties of monolayer phosphorene quantum dots

磷烯 量子点 凝聚态物理 朗道量子化 磁场 单层 带隙 电子 电子结构 态密度 吸收边 石墨烯 各向异性 石墨烯量子点 物理 材料科学 光电子学 纳米技术 光学 量子力学
作者
Rui Zhang,Xiaoying Zhou,D Zhang,Wenkai Lou,Feng Zhai,Kai Chang
出处
期刊:2D materials [IOP Publishing]
卷期号:2 (4): 045012-045012 被引量:64
标识
DOI:10.1088/2053-1583/2/4/045012
摘要

We theoretically investigate the electronic and magneto-optical properties of rectangular, hexangular, and triangular monolayer phosphorene quantum dots (MPQDs) utilizing the tight-binding method. The electronic states, density of states, electronic density distribution, and Laudau levels as well as the optical absorption spectrum are calculated numerically. Our calculations show that: (1) edge states appear in the band gap in all kinds of MPQDs regardless of their shapes and edge configurations due to the anisotropic electron hopping in monolayer phosphorene (MLP). Electrons in any edge state appear only in the armchair direction of the dot boundary, which is distinct from that in graphene quantum dots; (2) the magnetic levels of MPQDs exhibit a Hofstadter-butterfly spectrum and approach the Landau levels of MLP as the magnetic field increases . A "flat band" appears in the magneto-energy spectrum which is totally different from that of MLP; (3) the electronic and optical properties can be tuned by the dot size, the types of boundary edges and the external magnetic field.
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