Guías de onda eléctricas y magnéticas en el grafeno

Abstract

En el presente trabajo se resuelve la ecuación de Dirac-Weyl estacionaria para electrones sin masa en una red de grafeno en presencia de campos eléctricos y magnéticos. El objetivo es estudiar la dinámica de los electrones en el grafeno en presencia de un campo eléctrico y un campo magnético con una cierta simetría para conocer las condiciones de scattering y de posibles estados de confinamiento en la región del plano del grafeno donde se aplican estos campos. Se hará un estudio desde el punto de vista clásico y cuántico del scattering y de las condiciones de confinamiento del electrón para pozos y barreras de potencial tanto eléctrico como magnético. Para ello, se expresa la ecuación de Dirac-Weyl en una forma más conveniente para nuestro estudio particular y que va a permitir estudiar la dinámica del electrón sin masa con una ecuación análoga a una ecuación de tipo Schrodinger. Esto contribuye a una mejor comprensión de la física del problema a estudiar pues, de esta forma, se pueden definir unos potenciales de energía efectivos como si de una ecuación de Schrodinger se tratara.

In the present work, the stationary Dirac-Weyl equation for massless electrons in a graphene network is solved in the presence of electric and magnetic fields. The objective is to study the dynamics of electrons in graphene in the presence of an electric field and a magnetic field with a certain symmetry to know the scattering conditions and possible confinement states in the region of the graphene plane where these fields are applied. A study will be carried out from the classical and quantum point of view of scattering and electron confinement conditions for wells and barriers of both electrical and magnetic potential. To do this, the Dirac-Weyl equation is expressed in a more convenient form for our particular study and that will allow us to study the dynamics of the massless electron with an equation analogous to a Schrodinger-type equation. This contributes to a better understanding of the physics of the problem to be studied since, in this way, effective energy potentials can be defined as if it were a Schrodinger equation.