论文摘要
由于纳米材料在量子限域效应下所表现出的独特的光、电、磁性质,以石墨烯为代表的二维纳米材料被广泛应用在纳电子器件上。研究表明裁剪石墨烯可以获得不同性质的石墨烯纳米带,其中锯齿型石墨烯纳米带以其独特的边缘电子态引起了广泛的关注。石墨烯纳米带的金属性和磁有序态,使得它能够应用于光探测器和自旋电子输运等方面。然而,实验室中制备的石墨烯纳米带是不纯净的,包含一些杂质和缺陷,因此在本文中,我们利用密度泛函理论和非平衡格林函数的方法,着重研究了掺杂对石墨烯纳米带的光学和电子输运的影响,并且得到了一些有意义的结果。在光学性质方面,掺杂会明显改变石墨烯纳米带的介电函数。与未掺杂的相比,ε~┴(ω)和ε~|(ω)的吸收峰所对应的光子能量都发生了变化,这种变化是掺杂引起的能带的变化所导致的。随着杂质浓度的增大两吸收峰的峰值都会增加,这使得光难以透过掺杂后石墨烯纳米带。在电子输运方面,对于硼/氮掺杂下的石墨烯纳米带,其磁矩的分布不在遵循奈尔磁畴壁的螺旋式磁化分布,而是呈现出了双区域特征,它的电子透射系数展现出了杂质散射的作用大于自旋翻转散射。在锂掺杂的石墨烯纳米带也出现了相似的特征。我们的研究结果对于设计基于锯齿型石墨烯纳米带的光电子器件和自旋电子器件起到了一定的帮助。
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文章来源
类型: 硕士论文
作者: 梁锦涛
导师: 颜晓红
关键词: 石墨烯纳米带,非平衡格林函数,光学性质,非共线磁序,电子输运
来源: 南京航空航天大学
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑
专业: 物理学,无机化工,材料科学
单位: 南京航空航天大学
分类号: O469;TQ127.11;TB383.1
DOI: 10.27239/d.cnki.gnhhu.2019.001155
总页数: 61
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