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Electronic Transport Properties of Diblock Co-Oligomer Molecule Devices Sandwiched between Nitrogen Doping Armchair Graphene Nanoribbon Electrodes
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作者 叶萌 夏蔡娟 +4 位作者 杨爱云 张博群 苏耀恒 涂喆研 马越 《Chinese Physics Letters》 SCIE CAS CSCD 2017年第11期71-74,共4页
We investigate the electronic transport properties of dipyrimidinyl-diphenyl sandwiched between two armchair graphene nanoribbon electrodes using the nonequilibrium Green function formalism combined with a first-princ... We investigate the electronic transport properties of dipyrimidinyl-diphenyl sandwiched between two armchair graphene nanoribbon electrodes using the nonequilibrium Green function formalism combined with a first-principles method based on density functional theory. Among the three models M1–M3, M1 is not doped with a heteroatom. In the left parts of M2 and M3, nitrogen atoms are doped at two edges of the nanoribbon. In the right parts, nitrogen atoms are doped at one center and at the edges of M2 and M3, respectively. Comparisons of M1, M2 and M3 show obvious rectifying characteristics, and the maximum rectification ratios are up to 42.9 in M2. The results show that the rectifying behavior is strongly dependent on the doping position of electrodes. A higher rectification ratio can be found in the dipyrimidinyl-diphenyl molecular device with asymmetric doping of left and right electrodes, which suggests that this system has a broader application in future logic and memory devices. 展开更多
关键词 Electronic transport Properties of Diblock Co-Oligomer Molecule devices Sandwiched between Nitrogen Doping Armchair graphene nanoribbon Electrodes NDR
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Spin Caloritronic Transport of Tree-Saw Graphene Nanoribbons
2
作者 Yu-Zhuo LV Peng ZHAO 《Chinese Physics Letters》 SCIE CAS CSCD 2019年第1期48-51,共4页
Using density functional theory combined with non-equilibrium Green's function method, we investigate the spin caloritronic transport properties of tree-saw graphene nanoribbons. These systems have stable ferromag... Using density functional theory combined with non-equilibrium Green's function method, we investigate the spin caloritronic transport properties of tree-saw graphene nanoribbons. These systems have stable ferromagnetic ground states with a high Curie temperature that is far above room temperature and exhibit obvious spin-Seebeck effect. Moreover, thermal colossal magnetoresistance up to 1020% can be achieved by the external magnetic field modulation. The underlying mechanism is analyzed by spin-resolved transmission spectra, current spectra and band structures. 展开更多
关键词 spin Caloritronic transport Tree-Saw graphene nanoribbonS Density functional theory
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石墨烯纳米带的热输运性能研究
3
作者 刘远超 徐一帆 +2 位作者 邵钶 蒋旭浩 李耑 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期126-131,共6页
基于分子动力学模拟方法,研究了本征石墨烯纳米带的尺寸效应以及存在空位、N掺杂、B掺杂缺陷时,温度、缺陷浓度和不同缺陷类型对石墨烯纳米带热输运性能的综合影响,深入研究了石墨烯纳米带的声子热输运机理。结果表明:本征石墨烯纳米带... 基于分子动力学模拟方法,研究了本征石墨烯纳米带的尺寸效应以及存在空位、N掺杂、B掺杂缺陷时,温度、缺陷浓度和不同缺陷类型对石墨烯纳米带热输运性能的综合影响,深入研究了石墨烯纳米带的声子热输运机理。结果表明:本征石墨烯纳米带的热导率在400K时为107.0W/(m·K),且均随长度和宽度的增加而增加。当缺陷和温度混合效应存在时,由于声子散射和高频声子的激发,使热导率均会随浓度和温度的增加而下降。同时,不同缺陷类型在同一温度下,空位缺陷在低浓度时对热导率影响较大,但在高浓度时掺杂缺陷影响显著。其中N掺杂的影响强于B掺杂,这是由于不同原子的质量不同造成的。研究结果有助于调控石墨烯热输运特性,可为微纳电子器件的高效散热提供理论指导。 展开更多
关键词 石墨烯纳米带 热输运 缺陷 温度 分子动力学模拟
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基于石墨烯电极TCNQ分子结热/电输运性质理论研究
4
作者 刘仪伟 邱乙峰 张蓓 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第3期135-140,共6页
本文采用密度泛函理论和非格林平衡函数,对基于石墨烯电极的7,7,8,8-四氰基苯醌二甲烷(Tetracyanoquinodimethane,TCNQ)分子结热/电输运性质进行系统研究.研究结果表明:随着中心TCNQ分子个数的增加,声子透射系数明显降低,即声子透射行... 本文采用密度泛函理论和非格林平衡函数,对基于石墨烯电极的7,7,8,8-四氰基苯醌二甲烷(Tetracyanoquinodimethane,TCNQ)分子结热/电输运性质进行系统研究.研究结果表明:随着中心TCNQ分子个数的增加,声子透射系数明显降低,即声子透射行为受到极大抑制.与此同时,电子透射系数也有一定程度的减小.在热/电参数的协同作用下,伴随分子数量的增加分子结热电转换性能呈上升趋势,1TCNQ热电优值(ZT)为0.016,而2TCNQ则上升了1个数量级,ZT值达到0.11.最后,我们对分子结依赖于分子结构个数的自旋输运性质进行研究,发现TCNQ分子结具有显著的自旋过滤效应,其过滤能力随着TCNQ分子数量的增加而增加.该工作可为实验制备分子热电器件提供理论依据和数据支持. 展开更多
关键词 锯齿状石墨烯纳米带 TCNQ分子 自旋输运性质 自旋过滤效应
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N,B原子取代调控M-OPE分子器件的量子干涉与自旋输运
5
作者 彭淑平 邓淑玲 +2 位作者 刘乾 董丞骐 范志强 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期345-351,共7页
采用第一性原理计算基础上结合非平衡格林函数方法,开展了N,B原子取代对间苯乙烯低聚物(M-OPE)分子器件量子干涉与自旋输运的调控研究.研究结果表明N,B原子在中心苯环不同位置取代对M-OPE分子器件原有的相消量子干涉抑制程度不同.因此,... 采用第一性原理计算基础上结合非平衡格林函数方法,开展了N,B原子取代对间苯乙烯低聚物(M-OPE)分子器件量子干涉与自旋输运的调控研究.研究结果表明N,B原子在中心苯环不同位置取代对M-OPE分子器件原有的相消量子干涉抑制程度不同.因此,N,B原子在不同位置取代后的器件电导存在较大差异研究还发现B原子取代的器件自旋电流值要明显高于N原子取代的器件,且B原子在特定位置取代后,器件在负偏压下的自旋电流值要明显大于正偏压下的自旋电流值,呈现显著的自旋整流效应.本文得到的N,B原子取代对分子体系量子干涉和自旋输运调控的物理机制,可以为杂环芳烃在分子电子学中的进一步应用提供理论指导. 展开更多
关键词 第一性原理 密度泛函理论 分子器件 量子干涉 自旋输运
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掺杂Graphene纳米带基分子器件的整流特性
6
作者 崔彬 杜威 刘德胜 《济宁学院学报》 2011年第6期5-8,共4页
采用紧束缚方法,研究了Zigzag型和Armchar型Graphene纳米带的能谱结构和电子态分布,得到了相应的带隙和边界态.然后,使用格林函数方法,计算了电极/Graphene纳米带/电极三明治结构的分子结的输运性质,并在掺杂的纳米带分子结中得到了整... 采用紧束缚方法,研究了Zigzag型和Armchar型Graphene纳米带的能谱结构和电子态分布,得到了相应的带隙和边界态.然后,使用格林函数方法,计算了电极/Graphene纳米带/电极三明治结构的分子结的输运性质,并在掺杂的纳米带分子结中得到了整流特性. 展开更多
关键词 graphene纳米带 整流 分子器件
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二噻吩硼烷异构体分子结构测定的第一性原理研究 被引量:1
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作者 彭淑平 黄旭东 +3 位作者 刘乾 任鹏 伍丹 范志强 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期434-444,共11页
本文在第一性原理计算基础上结合非平衡格林函数方法,研究了量子干涉效应对连接镍电极的二噻吩硼烷(dithienoborepin,DTB)分子结自旋输运性质的影响,并通过氨基和硝基钝化实现了对二噻吩硼烷分子异构体(DTB-A和DTB-B)的区分.结果表明,... 本文在第一性原理计算基础上结合非平衡格林函数方法,研究了量子干涉效应对连接镍电极的二噻吩硼烷(dithienoborepin,DTB)分子结自旋输运性质的影响,并通过氨基和硝基钝化实现了对二噻吩硼烷分子异构体(DTB-A和DTB-B)的区分.结果表明,原始的DTB-A和DTB-B分子结在费米能级两侧都有一个自旋向上透射峰和一个自旋向下透射峰,且两个透射峰的能量位置和高度基本相同.因此,原始DTB-A和DTB-B分子结的自旋向上和自旋向下电流曲线基本重合,不能被明显区分.然而,研究发现量子干涉效应能不同程度地增强氨基钝化DTB-A分子结费米能级两侧分子轨道的自旋极化输运能力,并减弱氨基钝化DTB-B分子结费米能级两侧分子轨道的自旋极化输运能力.此外,研究还发现量子干涉效应可以显著提高硝基钝化DTB-B分子结费米能级两侧分子轨道的自旋极化输运能力,同时减弱硝基钝化DTB-A分子结费米能级两侧分子轨道的自旋极化输运能力.由于量子干涉效应对氨基和硝基钝化的DTB异构体分子结自旋输运能力有不同的调制作用,因此可以通过测量氨基和硝基钝化分子结的自旋电流值来区分DTB分子的两种异构体. 展开更多
关键词 第一性原理 密度泛函理论 分子器件 量子干涉 自旋输运
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通过边缘修饰在非磁性石墨烯基单分子结中引入自旋的理论研究
8
作者 秦志杰 张惠晴 +4 位作者 张广平 任俊峰 王传奎 胡贵超 邱帅 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第13期252-259,共8页
在分子自旋电子学中,向非磁性的分子器件中注入自旋引起了广泛关注.在此提出一个新颖的策略,将磁性引入到与两个扶手椅形石墨烯纳米带电极耦合的单个苯分子器件中,即将这两个扶手椅形石墨烯纳米带电极的末端切割成锯齿形边缘的三角形石... 在分子自旋电子学中,向非磁性的分子器件中注入自旋引起了广泛关注.在此提出一个新颖的策略,将磁性引入到与两个扶手椅形石墨烯纳米带电极耦合的单个苯分子器件中,即将这两个扶手椅形石墨烯纳米带电极的末端切割成锯齿形边缘的三角形石墨烯.利用第一性原理方法研究了分子结的自旋相关输运性质.结果表明,由于锯齿形边缘的三角形石墨烯向扶手椅形石墨烯纳米带电极和苯分子的自旋转移,导致锯齿形边缘三角形石墨烯的本征磁性减弱.有趣的是,虽然锯齿形边缘三角形石墨烯的本征磁性衰减了,但仍对分子结的自旋输运有显著的贡献.输运计算表明,在自旋平行构型下,可以获得较大的电流自旋极化率.然而,在自旋反平行构型下,电流的自旋极化率发生了反转.器件隧穿磁电阻的正负可以通过偏压来调控.这项工作提出了一个在新型分子自旋电子器件中设计和应用石墨烯纳米带的有趣方法. 展开更多
关键词 分子自旋电子学 自旋输运 单分子结 锯齿形边缘三角形石墨烯
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γ-石墨炔基分子磁隧道结的输运性能
9
作者 李瑾 邸茂云 +1 位作者 刘旭光 杨致 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第12期1953-1962,共10页
对γ-石墨炔进行剪切可以得到零维γ-石墨炔纳米点(γ-GYND),采用密度泛函理论和非平衡格林函数相结合的方法,利用γ-石墨炔纳米点和锯齿型石墨烯纳米带理论设计了三种连接方式的分子磁隧道结(MMTJ),并研究了这三种磁隧道结的输运性能... 对γ-石墨炔进行剪切可以得到零维γ-石墨炔纳米点(γ-GYND),采用密度泛函理论和非平衡格林函数相结合的方法,利用γ-石墨炔纳米点和锯齿型石墨烯纳米带理论设计了三种连接方式的分子磁隧道结(MMTJ),并研究了这三种磁隧道结的输运性能。研究结果表明,γ-石墨炔纳米点和锯齿型石墨烯纳米带连接方式不同,所构建的几种分子磁隧道结输运性能不同,即随着电压的增加,三种分子磁隧道结中电流的变化趋势不同,虽然都观察到了明显的自旋过滤效应和巨磁阻效应,但自旋极化率和隧穿磁阻不同,其中隧穿磁阻最大可达10^(9)%量级,这一数值远高于传统磁隧道结,实验上这一数值只有18%。以上结果表明,γ-石墨炔纳米点和锯齿型石墨烯纳米带所组成的磁隧道结可以应用于自旋电子器件,也可用于通过改变电压或磁场信号得到相应的电流从而起到信息传递作用的分子传感器。 展开更多
关键词 分子磁隧道结(MMTJ) 石墨炔纳米点 石墨烯纳米带(GNR) 自旋过滤效应 隧穿磁阻效应
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界面铁掺杂锯齿形石墨烯纳米带的自旋输运性能 被引量:2
10
作者 邓小清 孙琳 李春先 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期345-351,共7页
基于密度泛函理论第一原理系统研究了界面铁掺杂锯齿(zigzag)形石墨烯纳米带的自旋输运性能,首先考虑了宽度为4的锯齿(zigzag)形石墨烯纳米带,构建了4个纳米器件模型,对应于中心散射区的长度分别为N=4,6,8和10个石墨烯单胞的长度,铁掺... 基于密度泛函理论第一原理系统研究了界面铁掺杂锯齿(zigzag)形石墨烯纳米带的自旋输运性能,首先考虑了宽度为4的锯齿(zigzag)形石墨烯纳米带,构建了4个纳米器件模型,对应于中心散射区的长度分别为N=4,6,8和10个石墨烯单胞的长度,铁掺杂在中心区和电极的界面.发现在铁磁(FM)态,四个器件的β自旋的电流远大于α自旋的电流,产生了自旋过滤现象;而界面铁掺杂的反铁磁态模型,两种电流自旋都很小,无法产生自旋过滤现象;进一步考虑电极的反自旋构型,器件电流显示出明显的自旋过滤效应.探讨了带宽分别为5和6的纳米器件的自旋输运性能,中心散射区的长度为N=6个石墨烯单胞的长度,FM态下器件两种自旋方向的电流值也存在较大的差异,β自旋的电流远大于α自旋电流.这些结果表明:界面铁掺杂能有效调控锯齿形石墨烯纳米带的自旋电子,对于设计和发展高极化自旋过滤器件有重要意义. 展开更多
关键词 石墨烯纳米带 自旋输运 自旋过滤效应 第一性原理方法
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氧气分子吸附对单蒽分子器件自旋输运性质调控 被引量:3
11
作者 崔兴倩 刘乾 +1 位作者 范志强 张振华 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第24期307-313,共7页
利用基于密度泛函理论结合非平衡格林函数的第一性原理计算方法,开展了氧气分子吸附对以石墨烯纳米带为电极的单蒽分子器件自旋极化输运性质的调控物理机理探索研究.计算结果显示,在未吸附氧气分子时,单蒽分子以横向方式连接石墨烯纳米... 利用基于密度泛函理论结合非平衡格林函数的第一性原理计算方法,开展了氧气分子吸附对以石墨烯纳米带为电极的单蒽分子器件自旋极化输运性质的调控物理机理探索研究.计算结果显示,在未吸附氧气分子时,单蒽分子以横向方式连接石墨烯纳米带要比单蒽分子以纵向方式连接石墨烯纳米带具有更优异的自旋过滤效应.当氧气吸附单蒽分子后,两种构型器件的自旋电流都会大幅度降低,但是自旋过滤效应会有所增强.尤其是单蒽分子以横向方式连接石墨烯纳米带的器件在±0.5 V区间始终保持了近100%的自旋过滤效率.通过分析器件的自旋极化输运谱、输运本征态和自旋过滤效率等,详细地解释了氧气分子吸附调控器件的自旋输运性质以及改善器件的自旋过滤行为的物理机理. 展开更多
关键词 石墨烯纳米带 分子吸附 自旋输运 自旋过滤
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碳纳米管-石墨烯纳米带过渡连接处的力学稳定性与热传导性质研究 被引量:3
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作者 田川 张宏岗 +4 位作者 胡松 王辉 陈元正 王红艳 倪宇翔 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2020年第4期551-556,共6页
任何的非平面连接,材料连接处的材料失配都能导致材料局部或整体性质的改变.本文以纵向拉开的碳纳米管(CNT)为研究对象,采用非平衡态分子动力学(NEMD)的模拟方法,通过改变CNT纵向拉开的剧烈程度,即CNT向石墨烯纳米带(GNR)过渡转变的开... 任何的非平面连接,材料连接处的材料失配都能导致材料局部或整体性质的改变.本文以纵向拉开的碳纳米管(CNT)为研究对象,采用非平衡态分子动力学(NEMD)的模拟方法,通过改变CNT纵向拉开的剧烈程度,即CNT向石墨烯纳米带(GNR)过渡转变的开角大小,研究其力学稳定性和热传导性质的变化.结果表明,CNT到GNR的过渡越剧烈,连接处的开角越大,其局部热导率越高,单位长度的热阻越小;对于不同管径的CNT来说,连接处的最大开角恒定不变,为16.3°. 展开更多
关键词 碳纳米管 石墨烯纳米带 热输运 分子动力学
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边界掺Be原子石墨纳米带的自旋输运性质研究 被引量:1
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作者 吴婷婷 王雪峰 +1 位作者 蒋永进 周丽萍 《浙江师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2012年第1期65-69,共5页
采用基于第一性原理和非平衡格林函数的输运计算方法,研究了4个原子宽度锯齿(zigzag)型纳米带在边界掺Be原子时对输运性质的影响.结果发现:石墨纳米带呈半导体特性,杂质原子抑制了附近原子的局域磁性,改变了完整纳米带的电子结构,2种自... 采用基于第一性原理和非平衡格林函数的输运计算方法,研究了4个原子宽度锯齿(zigzag)型纳米带在边界掺Be原子时对输运性质的影响.结果发现:石墨纳米带呈半导体特性,杂质原子抑制了附近原子的局域磁性,改变了完整纳米带的电子结构,2种自旋电子将表现出不同的透射情况,且在费米面附近尤为明显.通过计算散射区的分子自洽哈密顿量(MPSH)能谱,发现2种自旋电子能级不再简并,在外加偏压下纳米带产生自旋极化电流.同时,在偏压低于1.5 V时,其中1种自旋电子出现负微分电阻现象(NDR). 展开更多
关键词 电子输运 石墨烯纳米带 掺杂 自旋极化 负微分电阻
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基于石墨烯电极的Co-Salophene分子器件的自旋输运 被引量:2
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作者 陈伟 陈润峰 +5 位作者 李永涛 俞之舟 徐宁 卞宝安 李兴鳌 汪联辉 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第19期295-303,共9页
采用基于非平衡格林函数结合第一性原理的密度泛函理论的计算方法,研究了基于锯齿型石墨纳米带电极的Co-Salophene分子器件的自旋极化输运性质.计算结果表明,当左右电极为平行自旋结构时,自旋向上的电流明显大于自旋向下的电流,自旋向... 采用基于非平衡格林函数结合第一性原理的密度泛函理论的计算方法,研究了基于锯齿型石墨纳米带电极的Co-Salophene分子器件的自旋极化输运性质.计算结果表明,当左右电极为平行自旋结构时,自旋向上的电流明显大于自旋向下的电流,自旋向下的电流在[-1V,1V]偏压下接近零,分子器件表现出优异的自旋过滤效应.与此同时,在自旋向上电流中发现负微分电阻效应.当左右电极为反平行自旋结构时,器件表现出双自旋过滤和双自旋分子整流效应.除此之外,整个分子器件还表现出较高的巨磁阻效应.通过分析器件的自旋极化透射谱、局域态密度、电极的能带结构和分子自洽投影哈密顿量,详细解释该分子器件表现出众多特性的内在机理.研究结果对设计多功能分子器件具有重要的借鉴意义. 展开更多
关键词 自旋输运 分子器件 石墨烯纳米带
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硼氮掺杂对锯齿型硅烯纳米带器件中自旋输运的调控 被引量:1
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作者 张丹 崔丽玲 +4 位作者 谭金桃 肖金 何军 范志强 罗小刚 《湖南工业大学学报》 2020年第5期15-20,共6页
采用密度泛函理论和非平衡格林函数方法,研究了硼和氮原子单独掺杂对锯齿型硅烯纳米带器件中自旋输运行为的调控作用。研究发现硼和氮原子都是掺杂在锯齿型硅烯纳米带的边缘最稳定。硼和氮原子的掺杂区域对器件的自旋输运性质起着关键作... 采用密度泛函理论和非平衡格林函数方法,研究了硼和氮原子单独掺杂对锯齿型硅烯纳米带器件中自旋输运行为的调控作用。研究发现硼和氮原子都是掺杂在锯齿型硅烯纳米带的边缘最稳定。硼和氮原子的掺杂区域对器件的自旋输运性质起着关键作用:当掺杂在器件的散射区时,可发现微小的自旋劈裂现象;但是当掺杂在电极区时,会出现较明显的自旋劈裂现象,相应的自旋过滤效率可高达100%。 展开更多
关键词 锯齿型硅烯纳米带器件 掺杂 第一性原理 自旋输运性质 自旋过滤效应
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锯齿边缘石墨烯纳米带的电子输运性质 被引量:1
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作者 梅光全 《苏州大学学报(自然科学版)》 CAS 2012年第2期48-53,共6页
通过计算模拟研究了对称和非对称的边缘被氢原子饱和的锯齿型石墨烯纳米带(ZGNRs)的电子输运特性.电流与电压的关系是由量子输运的非平衡格林函数方法计算获得.研究表明,ZGNRs输运性质取决它们的宽度及对称性等因素.如果在计算中考虑自... 通过计算模拟研究了对称和非对称的边缘被氢原子饱和的锯齿型石墨烯纳米带(ZGNRs)的电子输运特性.电流与电压的关系是由量子输运的非平衡格林函数方法计算获得.研究表明,ZGNRs输运性质取决它们的宽度及对称性等因素.如果在计算中考虑自旋效应,我们发现,电流电压曲线有明显的改变,并与自旋过滤效应存在相关性.结果表明,ZGNRs具有作为恒流源材料的潜在应用价值且可能在未来的自旋电子器件中扮演重要角色. 展开更多
关键词 量子输运 石墨烯纳米带 自旋过滤 zgnrs 格林函数
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裁剪层数对石墨烯纳米带电学输运性能的研究 被引量:1
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作者 卜习习 苗瑞霞 +2 位作者 叶海安 郭三栋 王少青 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期34-37,47,共5页
基于密度泛函理论和非平衡格林函数结合的方法,研究了裁剪层数对扶手椅型石墨烯纳米带电子输运性质的影响。研究结果表明,裁剪不同层数对扶手椅型石墨烯纳米带的整流特性会产生不同的影响。当裁剪层数为1,2,3,5层时,器件的电流-电压曲... 基于密度泛函理论和非平衡格林函数结合的方法,研究了裁剪层数对扶手椅型石墨烯纳米带电子输运性质的影响。研究结果表明,裁剪不同层数对扶手椅型石墨烯纳米带的整流特性会产生不同的影响。当裁剪层数为1,2,3,5层时,器件的电流-电压曲线呈现为准对称结构,器件产生较弱的整流现象;当裁剪层数为4层时,正负偏压下电流的对称性消失。在正向偏压下,电流随电压的增加而增大;而负向偏压下,电流几乎不随电压的变化而变化,可以看出器件产生了明显的整流现象。也就是说,可以通过裁剪的方式对分子器件的整流特性进行调整和改进。该研究结果对未来石墨烯整流器件的设计具有指导意义。 展开更多
关键词 密度泛函理论 石墨烯纳米带 整流 裁剪 电子输运 分子器件
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基于γ-石墨炔分子磁隧道结对称性依赖的输运性质
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作者 杨贻顺 周敏 邢燕霞 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第4期84-91,共8页
利用非平衡格林函数和密度泛函理论,研究不同类型γ-石墨炔分子磁隧道结(MMTJ)自旋极化输运特性的影响。磁隧道结以铁磁性的锯齿形石墨烯纳米带作电极。随着纳米带宽度变化,考虑γ-石墨炔的两种接触点,我们构造了8种有代表性的且具有不... 利用非平衡格林函数和密度泛函理论,研究不同类型γ-石墨炔分子磁隧道结(MMTJ)自旋极化输运特性的影响。磁隧道结以铁磁性的锯齿形石墨烯纳米带作电极。随着纳米带宽度变化,考虑γ-石墨炔的两种接触点,我们构造了8种有代表性的且具有不同对称性的隧道结。通过计算我们发现,对称性对磁隧道结的自旋输运起决定性作用。对于偶数碳链的锯齿形石墨烯纳米带,石墨炔的接触点位居于正中,这种结构的自旋极化输运性质远优于其它结构。比如在非常宽的偏压范围内都能达到100%的自旋极化率,且隧穿磁阻(TMR)高达3.7×10^(5),这表明该结构在自旋滤波器和自旋阀器件方面的应用潜力最大。与之形成对比的是,当耦合位置偏离锯齿形石墨烯纳米带的中心时,输运性质迅速变为普通电输运,相应的巨磁阻效应比最优对称结构约小4个数量级。 展开更多
关键词 非平衡格林函数 密度泛函理论 石墨烯纳米带 γ-石墨炔纳米点 自旋极化效率 隧穿磁阻 自旋极化输运性质
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Li原子掺杂C_(28)单分子器件的热自旋输运性质
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作者 翁祝林 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2022年第1期98-103,共6页
利用第一性原理对Li原子掺杂C_(28)的分子器件的热自旋输运性质进行了计算。在不同的温度场下,上下自旋分别为Li原子掺杂C_(28)的分子器件中的空穴和电子提供了输运通道,在MJ_(1)和MJ_(3)分子器件中,热自旋电流随着温度增加而增大,但在M... 利用第一性原理对Li原子掺杂C_(28)的分子器件的热自旋输运性质进行了计算。在不同的温度场下,上下自旋分别为Li原子掺杂C_(28)的分子器件中的空穴和电子提供了输运通道,在MJ_(1)和MJ_(3)分子器件中,热自旋电流随着温度增加而增大,但在MJ_(2)分子器件中,热自旋电流先增大再减小。三种分子器件都出现了自旋塞贝克效应,MJ_(2)还出现了负微分电阻现象,利用费米-狄拉克分布和自旋输运谱对其物理机理进行了解释。根据Li掺杂C_(28)的单分子器件的热自旋输运性质,可设计新的自旋纳米器件。 展开更多
关键词 C_(28) 富勒烯 掺杂分子 塞贝克效应 分子器件 热自旋 输运性质 第一性原理
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BN链掺杂的石墨烯纳米带的电学及磁学特性 被引量:6
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作者 王鼎 张振华 +1 位作者 邓小清 范志强 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第20期391-398,共8页
基于密度泛函理论第一性原理系统研究了BN链掺杂石墨烯纳米带(GNRs)的电学及磁学特性,对锯齿型石墨烯纳米带(ZGNRs)分非磁态(NM)、反铁磁态(AFM)及铁磁性(FM)三种情况分别进行考虑.重点研究了单个BN链掺杂的位置效应.计算发现:BN链掺杂... 基于密度泛函理论第一性原理系统研究了BN链掺杂石墨烯纳米带(GNRs)的电学及磁学特性,对锯齿型石墨烯纳米带(ZGNRs)分非磁态(NM)、反铁磁态(AFM)及铁磁性(FM)三种情况分别进行考虑.重点研究了单个BN链掺杂的位置效应.计算发现:BN链掺杂扶手椅型石墨烯纳米带(AGNRs)能使带隙增加,不同位置的掺杂,能使其成为带隙丰富的半导体.BN链掺杂非磁态ZGNR的不同位置,其金属性均降低,并能出现准金属的情况;BN链掺杂反铁磁态ZGNR,能使其从半导体变为金属或半金属(half-metal),这取决于掺杂的位置;BN链掺杂铁磁态ZGNR,其金属性保持不变,与掺杂位置无关.这些结果表明:BN链掺杂能有效调控石墨烯纳米带的电子结构,并形成丰富的电学及磁学特性,这对于发展各种类型的石墨烯基纳米电子器件有重要意义. 展开更多
关键词 石墨烯纳米带 BN链掺杂 输运性质 自旋极化
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