含單排線缺陷鋸齒型石墨烯納米帶的電磁性質(zhì)

編號：CPJS05485

篇名：含單排線缺陷鋸齒型石墨烯納米帶的電磁性質(zhì)

作者：張華林 ;孫琳 ;王鼎

關(guān)鍵詞： 石墨烯納米帶 線缺陷 自旋極化

機構(gòu)： 長沙理工大學物理與電子科學學院,長沙410114

摘要： 基于密度泛函理論的第一性原理方法,研究了含單排線缺陷鋸齒型石墨烯納米帶（ZGNR）的電磁性質(zhì),主要計算了該缺陷處于不同位置時的能帶結(jié)構(gòu)、透射譜、自旋極化電荷密度、總能以及布洛赫態(tài).研究表明,含單排線缺陷的ZGNR和無缺陷的ZGNR在非磁性態(tài)和鐵磁態(tài)下都為金屬.雖然都為金屬,但其呈金屬性的成因有差異.在反鐵磁態(tài)下,單排線缺陷越靠近ZGNR的邊緣,對ZGNR電磁性質(zhì)的影響越明顯,缺陷由ZGNR對稱軸線向邊緣移動過程中,含單排線缺陷的ZGNR有一個半導(dǎo)體-半金屬-金屬的相變過程.雖然線缺陷靠近中線的ZGNR為半導(dǎo)體,但由于缺陷引入新的能帶,導(dǎo)致含單排線缺陷的ZGNR的帶隙小于無缺陷ZGNR的帶隙.單排線缺陷緊鄰邊界時,含缺陷ZGNR最穩(wěn)定;單排線缺陷位于次近鄰邊界位置時,含缺陷ZGNR最不穩(wěn)定.在反鐵磁態(tài)下,對單排線缺陷位于對稱軸線的ZGNR施加適當?shù)臋M向電場,可以實現(xiàn)半導(dǎo)體到半金屬的轉(zhuǎn)變.這些研究結(jié)果對于發(fā)展基于石墨烯的納米電子器件有重要的意義.