六角晶格材料因其特殊的結構被廣泛研究,其中具有代表性的就是石墨烯。然而,由于石墨烯是零帶隙的,要想將它應用到半導體器件有一定的困難。石墨烯納米帶恰恰解決了這個問題,由于其不同的邊界類型,帶隙的大小也不同。介于它這種特別的性質(zhì),引起了研究者對它的好奇和濃厚的鉆研興趣。這篇文章中,我們首先介紹石墨烯的結構性質(zhì)和石墨烯納米帶的能帶結構的介紹,然后介紹研究過程中所用到的理論模型和研究方法,最后運用上述方法對石墨烯納米帶的能帶結構及其輸運性質(zhì)做了系統(tǒng)的研究。我們先通過改變單一外場來調(diào)控石墨烯納米帶的能帶結構,從而改變它們的輸運性質(zhì)。發(fā)現(xiàn)在AB子晶格勢的作用下,石墨烯納米帶的能隙都隨子晶格勢的增大呈線性增大。在非均勻電場的作用下,對于不同類型的石墨烯納米帶,其能隙的變化規(guī)律不同。在單軸應力的作用下,Armchair石墨烯納米帶（AGNNR）帶隙會隨應力變化,但Zigzag石墨烯納米帶（ZGNR）的帶隙基本沒有什么變化。其次,我們研究了AGN 在單軸應力和非均勻電場的共同作用下的能帶,發(fā)現(xiàn)其能帶結構能夠?qū)崿F(xiàn)能隙的閉合和打開。值得一提的是當在以上基礎上加入了一個垂直磁場時,納米帶中出現(xiàn)邊界態(tài)及界面態(tài),... 

【文章來源】：新疆大學新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１：?Ｕ）石墨烯的蜂窩晶格結構

ｖＦ?＝?＾ｆ３ｙ〇ａ／２ｆｉ?（１．４）??從方程（１．３）可以在布里淵區(qū)的尤和廠點產(chǎn)生了接觸的錐型能帶，如圖１－??１?（ｃ）所示。石墨烯中的電子由于它的線性，類光子散射以及在動量空間的接觸??點被叫做狄拉克點，所以被稱為狄拉克費米子ｓ費米能級正好位于未摻雜石??墨烯的狄拉克點＜＞??由于石墨鋪的每個碳原乎以雜化的方式形成很強的（Ｔ鍵與其它相臨的碳??原子相連，這種強相連的Ｃ－Ｃ鍵使得石塵烯擁有了很高的強度，而且它還具備??優(yōu)秀的柔韌性，其楊氏模録可以接近：Ｌ〇ｒＰｆｌ［５］，還具有高的拉伸強度［６］，從而??在外在應力情況下得到很多有趣的現(xiàn)象［７－９］。３然，主要使石墨烯的存在變的特??別的

烯片［１２，１３］或者外延生長的石墨烯片［１４，１５］的方法，得到了小尺寸的石墨烯納米??帶，而且由于其邊緣結構的不同，蟲要分為兩種，即：和ＺＧＡＷ［１６，１７］，??如圖１－２所示。圖中虛線表示在此方向上是周期性循環(huán)的，而在另＾方面是有限??寬度的。在此我們應用緊束縛近似的方法，則在僅考慮最近鄰電子躍遷的情況??下，早層石墨烯納米帶的哈密頓量為：??Ｈ?＝?－ｔＹｊＣ＾Ｃｊ?＋?Ｈ．Ｃ?（１．５）??＜Ｕｊ＞??方程中ｒ為最近鄰躍遷能，＜／，ｊ＞代表最近鄰的格點，ＣＪＸＣ；）是產(chǎn)生（煙沒）算??符，是第一項的厄米共軛。??－３－??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Evidence of van Hove singularities in ordered grain boundaries of graphene[J].   Science Foundation in China. 2014(02)



本文編號：3550761