本文采用密度泛函理論和非平衡格林函數(shù)相結(jié)合的方法,系統(tǒng)地分析了硼原子,氮原子摻雜石墨烯納米帶的電子結(jié)構(gòu)和輸運(yùn)性質(zhì)。得到以下結(jié)論:我們系統(tǒng)地研究了硼原子化學(xué)吸附扶手椅石墨烯納米帶（B-AGNR）的電子結(jié)構(gòu)和磁性性質(zhì)。結(jié)果表明,雖然硼原子吸附石墨烯可以引入高凈磁性,但是對(duì)這種磁性石墨烯的切割不總是能產(chǎn)生磁性納米帶。只有寬度為W=3p+1家族的納米帶是磁性的,磁矩為1.0μB,并且對(duì)吸附位置,納米帶寬和超晶胞長度都不敏感;而W=3p和3p+2家族的納米帶是非磁性的。與硼原子取代摻雜不同,硼原子吸附使費(fèi)米能級(jí)上移,且硼原子和鄰近碳原子P_z軌道的耦合在每個(gè)條帶中都誘導(dǎo)產(chǎn)生了半充滿能帶。而且,我們還發(fā)現(xiàn)半充滿能帶的分布完全依賴于家族特性。由于較強(qiáng)的量子限域和邊緣效應(yīng),它在W=3p或3p+2家族具有很好的離域性,但在W=3p+1家族局域性卻很強(qiáng)。此外,通過減小帶寬和增加超晶胞長度來增強(qiáng)量子限制和減弱硼原子之間的相互作用,半充滿能帶的局域性可以提高。嚴(yán)重局域化的半充滿能帶位于費(fèi)米能級(jí)上,由于受到庫侖斥力的作用發(fā)生自旋分裂,導(dǎo)致體系出現(xiàn)磁性半導(dǎo)體特性。我們的研究結(jié)果不僅為半導(dǎo)體自旋... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 石墨烯
    1.3 石墨烯納米帶
        1.3.1 石墨烯納米帶的制備
        1.3.2 石墨烯納米帶的性質(zhì)及應(yīng)用
    1.4 本章小結(jié)
第二章 理論和研究方法
    2.1 電子結(jié)構(gòu)計(jì)算
        2.1.1 Born-Oppenheimer近似
        2.1.2 Hartree-Fock近似
        2.1.3 密度泛函理論
    2.2 量子輸運(yùn)理論
        2.2.1 格林函數(shù)方法
        2.2.2 非平衡格林函數(shù)
    2.3 本章小結(jié)
第三章 吸附硼原子的石墨烯條帶磁性的家族依賴性
    3.1 引言
    3.2 模型與計(jì)算方法
    3.3 結(jié)果和討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 有序氮摻雜石墨烯納米帶超高電導(dǎo)及其機(jī)理研究
    4.1 引言
    4.2 模型與計(jì)算方法
    4.3 結(jié)果和討論
        4.3.1 扶手型石墨烯納米帶
        4.3.2 鋸齒型石墨烯納米帶
        4.3.3 費(fèi)米能級(jí)的移動(dòng)量與摻雜濃度之間的線性關(guān)系
        4.3.4 討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻碩期間取得的研究成果



本文編號(hào)：3168838