zigzag型石墨烯納米帶輸運(yùn)性質(zhì)及其邊界態(tài)研究.pdf

1、本文主要介紹了zigzag型石墨烯納米帶的電學(xué)性質(zhì)，著重研究了邊界態(tài)對(duì)于其輸運(yùn)性質(zhì)的影響。全文總共分為三個(gè)部分:第一部分介紹了石墨烯和石墨烯納米帶的研究的現(xiàn)狀。分為三個(gè)章節(jié)，第1節(jié)簡(jiǎn)單介紹了石墨烯概況,石墨烯沿著不同的角度切割可以制備得到石墨烯納米帶；第2節(jié)介紹了石墨烯的制備，并且對(duì)其電子結(jié)構(gòu)，尤其是能帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算；第3節(jié)采用緊束縛近似對(duì)于電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，石墨烯按照其邊界碳原子的排列情況可以分為兩類，zigzag型和armcha

2、ir型,兩者之間的電子結(jié)構(gòu)有著顯著地不同。此外簡(jiǎn)單介紹了石墨烯納米帶制備方法。第二部分包括三節(jié)，第一節(jié)主要介紹了研究納米體系電子結(jié)構(gòu)的密度泛函原理；第二節(jié)介紹了處理分子器件輸運(yùn)性質(zhì)的方法:非平衡態(tài)格林函數(shù)方法。第三節(jié)簡(jiǎn)單介紹了基于密度泛函原理和非平衡態(tài)格林函數(shù)方法的量子計(jì)算軟件ATK2008.10，可以很好的處理兩端體系的輸運(yùn)性質(zhì)。不僅如此，對(duì)于孤立的分子以及周期性的晶體或者是2維周期性結(jié)構(gòu)都可以進(jìn)行電子結(jié)構(gòu)計(jì)算。需要指出的是在處理準(zhǔn)一

3、維或者2維周期體系的時(shí)候需要留出真空層，因?yàn)樵谔幚磉@種結(jié)構(gòu)的時(shí)候，ATK會(huì)在沒(méi)有周期的維度上虛構(gòu)出一個(gè)周期，真空層在這一維度上阻隔著不同周期元胞的相互作用。還有計(jì)算中涉及到的物理量給出了計(jì)算公式，此外，在對(duì)于zigzag型石墨烯納米帶的能帶結(jié)構(gòu)和輸運(yùn)性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算優(yōu)化之后我們得到了最優(yōu)的計(jì)算參數(shù)。需要說(shuō)明的是，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過(guò)程當(dāng)中，我們使用了量子化學(xué)計(jì)算軟件Gaussian03。第三部分具體的介紹了我們關(guān)于zigzag石墨烯納米帶電子結(jié)構(gòu)