Индуцированная взаимодействием щель в спектре электронов и киральные эффекты в металлических углеродных нанотрубках

Abstract

Изучено влияние электрон-фононного взаимодействия на спектр и транспортные характеристики дираковских электронов в металлических однослойных углеродных нанотрубках. Показано, что псевдомагнитная часть потенциала взаимодействия электронов с поперечными акустическими фононами индуцирует щель в спектре электронов. Рассмотрены два механизма образования щели: пайерлсовский фазовый переход и корреляционный механизм за счет виртуального обмена электронов поперечными фононами. Рассчитана вероятность рассеяния массивных дираковских фермионов на скалярном (электростатическом) потенциале конечного размера и найдены индуцированные электрон-электронными корреляциями перенормировки затравочной амплитуды рассеяния.

Вивчено вплив електрон-фононної взаємодії на спектр та транспортні характеристики діраківських електронів в одношарових вуглецевих нанотрубках. Показано, що псевдомагнітна частина потенціалу взаємодії електронів з поперечними фононами індукує щілину в спектрі електронів. Розглянуто два механізми утворення щілини: пайєрлсовський фазовий перехід та кореляційний механізм за рахунок віртуального обміну електронiв поперечними фононами. Розраховано вірогідність розсіювання масивних діраківських ферміонів на скалярному (електростатичному) потенціалі скінченного розміру та знайдено індуковані електрон-електронними кореляціями перенормування первинної амплітуди розсіювання.

We study influence of electron-phonon interaction on electron spectrum and transport characteristics of Dirac electrons in metallic single-wall carbon nanotubes. It is shown that pseudomagnetic part of interaction potential with transversal acoustic phonons induces a gap in electron spectrum. Two mechanisms of a gap generation were considered: i) Peierls phase transition and ii) correlation mechanism due to electrons virtual exchange by transversal phonons. We calculate reflection probability of massive Dirac fermions on scalar (electrostatic) potential of finite size and evaluate the renormalization of bare probability induced by electron-electron correlations.