双层石墨烯纳米带的第一性的研究.pdf

硕士研究生:刘华导师:—·篖:中国·金华·浙江师范大学二。一二年四月,,
双层石墨烯纳米带的第一性研究摘要叠加方式一偷雍偷印:雎宰孕挠跋焓保ú隳擅状哪艽峁褂本文采用基于第一性原理的密度泛函理论和非平衡格林函数理论的计算模拟方法研究了双层石墨烯纳米带的电子能带和输运性质。文章中重点计算了不同宽度的错层叠加锯齿边缘型石墨烯纳米带牡缱邮湓诵灾剩玫搅艘些如负微分电阻等有意义的结果。论文首先综述了石墨烯的发现、制备、物理性质和独特的电子结构,然后简述了石墨烯纳米带的制备和电子特性,接着介绍了基于第一性原理的密度泛函理论和非平衡格林函数电子输运理论。在此基础上我们详述了硕士期间完成的以下研究工作。双层石墨烯纳米带的电子能带结构。双层石墨烯纳米带有两种不同的单层纳米带的能带类似,边界的纳米带体系呈现金属性,型边界纳米带体系则呈半金属性。自旋的贡献使边界的双层纳米带的能带在费米面打开,形成带隙。纳米带也呈现半金属性。双层石墨烯纳米带的量子电输运性质。与单层啾龋聿愕写嬖诓慵浣缑妫蚨诟孟低持心芄皇迪指臃岣坏牡缪匦浴R虼宋们研究了这样一个双电极系统的电子输运性质:左右电极为单层边界石墨烯纳米带,中间区域为两错层石墨烯偷印T诘缡湓说募扑隳D庵校颐侵要考虑了两个因素对输运结果的影响:一是纳米带宽度对体系输运性质的影响;二是中间区域叠加长度影响。结果表明:蹦擅状目矶刃∮趌时,体系的电流会出现较多的小振荡;而当大于保竦词考跎俣竦捶仍黾印在许多情形下会出现负微分电阻窒蟆屑淝┑忧蛟匠ぃ缌鞯谋浠湟簿驮酱螅备何⒎值缱现象也越明显。关键词:量子输运;叠加石墨烯纳米带;密度泛函理论;非平衡格林函数;负微分电阻
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录目ɡ怼计算软件一摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯髀邸的制备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..的基本性质⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..石墨烯纳米带⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.。獬菪问┠┠擅状本文的选题背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.砺鄄糠钟爰扑惴椒ā第一性原理概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯多体系统的电子结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯密度泛函理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.方程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.ú闶┠擅状牡缱有灾省完整的双层石墨烯纳米带模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯珿⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.
双层边界纳米带的电子特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一负微分电阻效应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ゲ銁┠擅状聿愕拥牡缱邮湓诵灾省模型与方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯结果与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一全文总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一攻读学位期间取得的研究成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯”浙江师范大学学位论文独创性声明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一学位论文使用授权说明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯“
己半导体器件的集成度一直都是微电子领域的主要研究课题。目前,计算机的芯片的尺度已经缩小到纳米丁K孀诺缱庸ひ档姆⒄褂肽Χ傻囊G螅尺度还需要继续减少,而由此带来的问题是器件达到纳米尺度时带来的量子效应和边界效应,小器件中的电子波动性将表现出重要性R虼耍谧罱募改里,为找到适用于量子力学的纳米器件的研究成为物理学界的主要研究项目。在纳米材料的研究过程中,碳的纳米材料一直备受关注。而碳纳米管被发现以后,人们开始设想利用碳纳米管的一些特有的电学特性,并将其运用到传统的半导体器件中呤叫R蛭K嫣氐牧孔有вΓ寄擅坠芤丫谑湓撕推骷圃熘械玫焦泛的关注。但是纳米管在实