Equation de Dirac et graphène
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Equation de Dirac et graphène



  1. #1
    Skops

    Equation de Dirac et graphène


    ------

    Bonjour,

    Cela vient d'un article,

    On a le hamiltonien suivant :



    où vf est la vitesse de fermi, e, la charge de l'éléctron, vaut 1 ou -1,

    et l'équation de Dirac

    Après une petite discussion, ils disent que l'on peut prendre comme fonction d'onde, le spineur suivant :



    Ensuite, en insérant ce spineur dans l'équation de Dirac, on en sort une équation differentielle couplée et en la découplant, on obtient :





    Pouvez vous m'indiquez combien obtient t'on l'équation couplé ?

    Merci

    Skops :P

    -----

  2. #2
    Skops

    Re : Equation de Dirac et graphène

    J'ai oublié :

    et on prend l'èquation de Dirac en coordonnées cylindriques.

    Je ne vois pas comment on peut obtenir une dérivée deuxième alors que le moment qui peut s'exprimer comme un gradient a juste une dérivée première

    SKops :P

  3. #3
    Squared

    Re : Equation de Dirac et graphène

    Citation Envoyé par Skops Voir le message
    Ensuite, en insérant ce spineur dans l'équation de Dirac, on en sort une équation differentielle couplée et en la découplant, on obtient :



    Tu a essayé de remplacer dans l'équation de Dirac toi-même et voir ce que tu obtient ? L'équation couplée c'est ce que tu vas obtenir après remplacement.
    "Qu'est-ce qu'il y a avant le big bang ? ... et bien l'apéro ! " - PVB

  4. #4
    Skops

    Re : Equation de Dirac et graphène

    J'ai essayé mais je me suis heurté à un autre problème avant :

    Je ne comprend pas vraiment comment actue le sigma sur le moment p, c'est à dire calculer le produit scalaire p.sigma

    Skops :P

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Skops

    Re : Equation de Dirac et graphène

    Je m'explique un peu mieux :



    Je ne vois pas comment calculer ca

    Skops :P

  7. #6
    Squared

    Re : Equation de Dirac et graphène

    Si je ne m'abuse, tu a oublié la troisième coordonnée du vecteur (i.e. la composante nulle).
    De plus, il y a trois matrices en tant que composante de ce vecteur également.
    Ca devrait t'aider à résoudre le problème.

    Evidemment, tu dois également avoir trois composantes pour . Dis moi si cela t'éclaire un peu plus ou non.
    "Qu'est-ce qu'il y a avant le big bang ? ... et bien l'apéro ! " - PVB

  8. #7
    Skops

    Re : Equation de Dirac et graphène

    Oui mais comme je considère un problème en 2D, les troisième composantes sont nulles.
    Par ailleurs, l'article me dit que le vecteur sigma a deux composantes x et y.

    (Autre chose que je n'ai pas dit, c'est que l'on considère le potentiel comme égale à 0)

    Mais ca ne m'aide pas trop puisque je ne vois pas comment calculer le produit scalaire de p par sigma

    Skops :P

  9. #8
    Squared

    Re : Equation de Dirac et graphène

    Citation Envoyé par Skops Voir le message
    Oui mais comme je considère un problème en 2D, les troisième composantes sont nulles.
    Par ailleurs, l'article me dit que le vecteur sigma a deux composantes x et y.
    Ok justement parce que le problème est en 2D mais sinon tu a bien trois composantes pour un vecteur .

    Et pour le produit du vecteur par la matrice, te suffit de considérer un produit de la forme :

    non ?

    Edit : OK je viens de me rendre compte que ça n'aide en rien du tout. Je réfléchis de nouveau à ton soucis et je t'écris dès que j'ai une idée ...faut que je me remette aux calculs
    "Qu'est-ce qu'il y a avant le big bang ? ... et bien l'apéro ! " - PVB

  10. #9
    Squared

    Re : Equation de Dirac et graphène

    Citation Envoyé par Squared Voir le message
    Je réfléchis de nouveau à ton soucis et je t'écris dès que j'ai une idée ...faut que je me remette aux calculs
    Ok donc explicite de manière détaillée ton équation en incorporant les spineurs. Multiplie ensuite les composantes du spineur avec les matrices de . En fait, si tu prend l'hamiltonien sans l'appliquer sur les spineurs, on ne peut pas faire grand chose.

    Dis moi ce que tu en penses.
    "Qu'est-ce qu'il y a avant le big bang ? ... et bien l'apéro ! " - PVB

  11. #10
    Skops

    Re : Equation de Dirac et graphène

    Première composante du spineur multiplié par sigma x et deuxième composante par sigma y ?

  12. #11
    Squared

    Re : Equation de Dirac et graphène

    Citation Envoyé par Skops Voir le message
    Première composante du spineur multiplié par sigma x et deuxième composante par sigma y ?
    Oui je pense plutôt à ça à priori ... Mais quelque chose ne vas pas au niveau des dimensions, il y a une information qui manque j'ai l'impression ...
    "Qu'est-ce qu'il y a avant le big bang ? ... et bien l'apéro ! " - PVB

  13. #12
    Skops

    Re : Equation de Dirac et graphène

    Je n'arrive pas à avoir une équation couplé en tout cas

  14. #13
    Skops

    Re : Equation de Dirac et graphène

    http://prb.aps.org/abstract/PRB/v78/i19/e195427

    Voici l'artcle
    Je ne pense pas avoir oublié quelque chose cependant

  15. #14
    Squared

    Re : Equation de Dirac et graphène

    Ok super, merci.

    Si on part du principe que la fonction d'onde s'écrit comme la somme de et peut-être que ça peut le faire. Mais faut en être sûr...
    "Qu'est-ce qu'il y a avant le big bang ? ... et bien l'apéro ! " - PVB

  16. #15
    Skops

    Re : Equation de Dirac et graphène

    Si on part du principe que la fonction d'onde s'écrit comme la somme de et peut-être que ça peut le faire. Mais faut en être sûr...
    C'est marqué quelque part ?

  17. #16
    Squared

    Re : Equation de Dirac et graphène

    Citation Envoyé par Skops Voir le message
    C'est marqué quelque part ?
    Non du tout, mais comme souvent dans les articles, il n'écrivent pas tout lors des développements.
    Ce que je te conseille, c'est de tout écrire proprement, pour chacune des composantes de sans détailler les composantes des composantes de . Regarde ce que ça donne.

    Ensuite évalue le problème de dimensions pour voir "ce qu'il manque".
    "Qu'est-ce qu'il y a avant le big bang ? ... et bien l'apéro ! " - PVB

  18. #17
    Skops

    Re : Equation de Dirac et graphène

    J'arrive à obtenir un système couplé mais bon... c'est fait sans trop de rigueur pour moi

  19. #18
    Squared

    Re : Equation de Dirac et graphène

    Citation Envoyé par Skops Voir le message
    J'arrive à obtenir un système couplé mais bon... c'est fait sans trop de rigueur pour moi
    La rigueur ça consiste plutôt à écrire proprement les équations sans développer les termes qu'on maîtrise mal justement. Tu peux toujours essayer de développer ensuite (mais je comprend ton idée, je suis pareil ^^).

    Essaye de voir si tu retombes sur l'équation pour ensuite peaufiner le développement et que ce soit plus propre.
    "Qu'est-ce qu'il y a avant le big bang ? ... et bien l'apéro ! " - PVB

  20. #19
    Karibou Blanc

    Re : Equation de Dirac et graphène

    Je ne vois pas comment on peut obtenir une dérivée deuxième alors que le moment qui peut s'exprimer comme un gradient a juste une dérivée première
    La seconde différentiation apparait lorsqu'on "decouple" les equations associées aux deux composantes du spineur. En gros, on prend le "carré" de l'equation de Dirac pour obtenir une serie d'equations de Klein-Gordon que verifie chaque composante.

    Je ne comprend pas vraiment comment actue le sigma sur le moment p, c'est à dire calculer le produit scalaire p.sigma
    Oublie dans un premier temps que sigma est une matrice 2x2 dans l'espace de spin. Donc le scalaire p.sigma vaut

    p.sigma = p_1sigma_1 + p_2sigma_2 = {{0,p_1-ip_2},{p_1+ip_2,0}}


    Bonne chance.
    Well, life is tough and then you graduate !

  21. #20
    Skops

    Re : Equation de Dirac et graphène

    Donc on obtient bien une matrice à la fin que l'on multiplie par le spineur pour obtenir notre équation différentielle couplée ?

    Skops :P

  22. #21
    Skops

    Re : Equation de Dirac et graphène

    J'obtiens à la fin :



    Il y a t'il un moyen de simplifier ?

    (Je retrouve quelques termes juste de l'équation qu'il faut trouver donc la méthode ne doit pasetre si fausse que ca...)

    Skops :P

  23. #22
    Skops

    Re : Equation de Dirac et graphène

    Dans le même genre d'idée, j'ai du mal avec ce calcul :



    où le vecteur sigma est le même qu'avant.
    Au final, cela devrait me donner



    En faisant le calcul à l'envers, je n'arrive pas à me retrouver avec la bonne matrice pour effectuer le calcul.

    Skops :P

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