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相似文献
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1.
胡飞  段玲  丁建文 《物理学报》2012,61(7):77201-077201
基于紧束缚格林函数方法,研究了两半无限长锯齿型石墨纳米带叠层复合结的电子输运性质.结果表明,层间次近邻相互作用、叠层区长度及门电压对复合结的电子透射谱有重要调制作用.层间次近邻相互作用导致复合结的透射谱关于费米能呈现非对称性,与实验结果很好相符.低于费米能第一子能区内周期性出现透射系数为0和1的台阶,呈现全反射与透射现象.随散射结长度增加,透射系数在1内周期性振荡,呈现明显的量子干涉效应.在门电压调控下,低于费米能的透射系数出现了从1到0的转变,类似于开关效应.相关结果对基于石墨烯器件的设计与应用有指导意义.  相似文献   

2.
欧阳方平  徐慧  魏辰 《中国物理 B》2008,17(2):1073-1077
采用第一性原理电子结构和输运性质计算研究了zigzag型单层石墨纳米带(具有armchair 边缘)的电子结构和输运性质及其边缘空位缺陷效应. 研究发现,完整边缘的zigzag型石墨纳米带是具有一定能隙的半导体带,边缘空位缺陷的存在使得纳米带能隙变小,且缺陷浓度越大,能隙越小,并发生了半导体-金属转变. 利用这些研究结果,将有助于在能带工程中实现其电子结构裁剪.  相似文献   

3.
欧阳方平  徐慧  魏辰 《物理学报》2008,57(2):1073-1077
采用第一性原理电子结构和输运性质计算研究了zigzag型单层石墨纳米带(具有armchair 边缘)的电子结构和输运性质及其边缘空位缺陷效应. 研究发现,完整边缘的zigzag型石墨纳米带是具有一定能隙的半导体带,边缘空位缺陷的存在使得纳米带能隙变小,且缺陷浓度越大,能隙越小,并发生了半导体-金属转变. 利用这些研究结果,将有助于在能带工程中实现其电子结构裁剪. 关键词: 石墨纳米带 空位缺陷 电子结构 输运性质  相似文献   

4.
欧阳方平  王焕友  李明君  肖金  徐慧 《物理学报》2008,57(11):7132-7138
基于第一性原理电子结构和输运性质计算,研究了单空位缺陷对单层石墨纳米带(包括zigzag型和armchair型带)电子性质的影响.研究发现,单空位缺陷使石墨纳米带在费米面上出现一平直的缺陷态能带;单空位缺陷的引入使zigzag型半导体性的石墨纳米带变为金属性,这在能带工程中有重要的应用价值;奇数宽度的armchair型石墨纳米带表现出金属特性,有着很好的导电性能,同时,偶数宽度的armchair型石墨带虽有金属性的能带结构,但却有类似半导体的伏安特性;单空位缺陷使得奇数宽度的armchair石墨纳米带导电 关键词: 石墨纳米带 单空位缺陷 电子结构 输运性质  相似文献   

5.
双空位缺陷石墨纳米带的电子结构和输运性质研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
欧阳方平  徐慧  林峰 《物理学报》2009,58(6):4132-4136
基于第一原理电子结构和输运性质计算,研究了585双空位拓扑缺陷对锯齿(zigzag)型石墨纳米带(具有椅型(armchair)边)电子结构和输运性质的影响.研究发现,585双空位缺陷的存在使得锯齿型石墨纳米带的能隙增大,并在能隙中出现了一条局域于缺陷处的缺陷态能带,双空位缺陷的取向也影响其能带结构.另外,585双空位缺陷对能隙较小的锯齿型石墨纳米带输运性质的影响较大,而对能隙较大的锯齿型石墨纳米带影响很小,缺陷取向并不显著影响纳米带的输运性质. 关键词: 石墨纳米带 585空位缺陷 电子结构 输运性质  相似文献   

6.
Using nonequilibrium Green?s functions in combination with the density functional theory, the spin-dependent electronic transport properties on V-shaped notched zigzag-edged graphene nanoribbons junctions have been calculated. The results show that the electronic transport properties are strongly depending on the type of notch and the symmetry of ribbon. The spin-filter phenomenon and negative differential resistance behaviors can be observed. A physical analysis of these results is given.  相似文献   

7.
刘文  程杰  闫翠霞  李海宏  王永娟  刘德胜 《中国物理 B》2011,20(10):107302-107302
Electronic transport properties of a kind of phenylacetylene compound— (4-mercaptophenyl)-phenylacetylene are calculated by the first-principles method in the framework of density functional theory and the nonequilibrium Green's function formalism. The molecular junction shows an obvious rectifying behaviour at a bias voltage larger than 1.0 V. The rectification effect is attributed to the asymmetry of the interface contacts. Moreover, at a bias voltage larger than 2.0 V, which is not referred to in a relevant experiment [Fang L, Park J Y, Ma H, Jen A K Y and Salmeron M 2007 Langmuir 23 11522], we find a negative differential resistance phenomenon. The negative differential resistance effect may originate from the change of the delocalization degree of the molecular orbitals induced by the bias.  相似文献   

8.
邓小清  孙琳  李春先 《物理学报》2016,65(6):68503-068503
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, 构件了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.  相似文献   

9.
利用从头计算方法和弹性散射格林函数的方法,对4,4'-二巯基二苯醚分子电输运特性的研究结果显示,分子与电极之间接触点的构型以及两电极之间的距离对4,4'-二巯基二苯醚分子的电输运性质都有很大影响.电流随电极距离的变化与耦合系数的变化存在着密切关系.分子末端硫原子处于金原子的顶位上时电流的开启电压很小,而处在金(111)面的空位上时约有1.0V左右电流禁区.与实验结果相比,硫原子更可能处在金(111)面的空位上方.  相似文献   

10.
林晓那  张广平  任俊峰  原晓波  胡贵超 《物理学报》2014,63(6):68502-068502
结合密度泛函理论和非平衡格林函数方法计算了溶液酸碱性对低聚苯亚乙炔基分子结电输运性质的影响,此低聚苯亚乙炔基分子中两个不同位置的H原子被氨基和羧基取代.通过质子化和去质子化模拟酸性溶液和碱性溶液对分子结构的影响.计算结果表明:中性环境下分子器件具有良好的导电性和微弱的整流效应;碱性溶液中羧基去质子化后,分子器件电流值增长近一倍,但整流效应变化不明显;酸性溶液中氨基质子化后,分子器件正向偏压导电性能略微降低,但整流方向发生明显反转,且与中性环境下的情况相比,整流比提高了近三倍.提出了一种利用化学手段控制分子结导电能力和整流性能的方法.  相似文献   

11.
本文采用第一性原理计算方法,研究了zigzag型石墨烯纳米带在边缘采用不同基团(包括氢原子、羟基、酮基、氢和羟基共同饱和)进行修饰后电子特性的改变,计算了能带结构、态密度和电荷差分密度。结果分析表明,不同基团修饰的影响本质上可归结于不同的边缘杂化方式。边缘sp2杂化方式对GNRs体系内层原子的电子状态影响很小,没有改变zigzag-GNRs的金属性;而边缘sp3杂化的体系在能带结构中打开了一个带隙,此带隙随纳米带宽度的增加而逐渐减小。其中GNRs-H2 体系和GNRs-H2O体系发生了由金属性向半导体性的转变,而GNRs-O体系费米能级升高并且进入了导带,依然呈现金属性。利用这种边缘修饰非常易于调控GNRs的电子能带结构。  相似文献   

12.
本文采用第一性原理计算方法,研究了zigzag型石墨烯纳米带在边缘采用不同基团(包括氢原子、羟基、酮基、氢和羟基共同饱和)进行修饰后电子特性的改变,计算了能带结构、态密度和电荷差分密度。结果分析表明,不同基团修饰的影响本质上可归结于不同的边缘杂化方式。边缘sp2杂化方式对GNRs体系内层原子的电子状态影响很小,没有改变zigzag-GNRs的金属性;而边缘sp3杂化的体系在能带结构中打开了一个带隙,此带隙随纳米带宽度的增加而逐渐减小。其中GNRs-H2 体系和GNRs-H2O体系发生了由金属性向半导体性的转变,而GNRs-O体系费米能级升高并且进入了导带,依然呈现金属性。利用这种边缘修饰非常易于调控GNRs的电子能带结构。  相似文献   

13.
The switching behaviour of dihydroazulene/vinylheptafulvene molecule with different anchoring groups sandwiched between two zigzag-edged graphene nanoribbons (ZGNRs) electrodes is investigated by applying nonequilibrium Green's function formalism combined with first-principles density functional theory. The calculated results show that the anchoring groups play a significant role in determining the electronic transport properties and switching behaviour of the molecular junctions. A higher current switching ratio without any oscillation can be obtained for the molecular junctions with carbon atom anchoring group, which suggests that this system has a broader application in future logic and memory devices.  相似文献   

14.
15.
李宗良  李怀志  马勇  张广平  王传奎 《中国物理 B》2010,19(6):67305-067305
A first-principles computational method based on the hybrid density functional theory is developed to simulate the electronic transport properties of oligomeric phenylene ethynylene molecular junctions with H2O molecules accumulated in the vicinity as recently reported by Na {\it et al.} [\wx{Nanotechnology}{18} 424001 (2007)]. The numerical results show that the hydrogen bonds between the oxygen atoms of the oligomeric phenylene ethynylene molecule and H2O molecules result in the localisation of the molecular orbitals and lead to the lower transition peaks. The H2O molecular chains accumulated in the vicinity of the molecular junction can not only change the electronic structure of the molecular junctions, but also open additional electronic transport pathways. The obvious influence of H2O molecules on the electronic structure of the molecular junction and its electronic transport properties is thus demonstrated.  相似文献   

16.
根据紧束缚模型,利用格林函数的方法,将次近邻跃迁考虑在内,研究了扶手椅型石墨烯纳米带的输运性质.通过数值计算,给出了不同尺寸和不同次近邻跃迁能下系统的能量-电导和电流-电压特征曲线.结果表明,次近邻跃迁对扶手椅型石墨烯纳米带的输运性质有显著的影响.它破坏了电导共振峰关于能量的对称分布,增强了系统的导电性,减小了电子导电偏压阈值,加速了系统输运性能由半导体向导体转变. 次近邻跃迁能和石墨烯纳米带的尺寸越大,这种影响越明显  相似文献   

17.
张广平  胡贵超  李宗良  王传奎 《中国物理 B》2011,20(12):127304-127304
The transport properties of a conjugated dipyrimidinyl-diphenyl diblock oligomer sandwiched between two gold electrodes, as recently reported by [Díez-Pérez et al. Nature Chem. 1 635 (2009)], are theoretically investigated using the fully self-consistent nonequilibrium Green's function method combined with density functional theory. Two kinds of symmetrical anchoring geometries are considered. Calculated current-voltage curves show that the contact structure has a strong effect on the rectification behaviour of the molecular diode. For the equilateral triangle configuration, pronounced rectification behaviour comparable to the experimental measurement is revealed, and the theoretical analysis indicates that the observed rectification characteristic results from the asymmetric shift of the perturbed molecular energy levels under bias voltage. While for the tetrahedron configuration, both rectification and negative differential conductivity behaviours are observed. The calculated results further prove the close dependence of the transporting characteristics of molecular junctions on contact configuration.  相似文献   

18.
林琦  陈余行  吴建宝  孔宗敏 《物理学报》2011,60(9):97103-097103
用第一性原理研究了N掺杂zigzag型石墨烯纳米带(z-GNRs)的能带结构、透射谱和电流电压特性,研究结果表明N掺杂将使得z-GNRs的能带结构中出现能隙,材料从金属转变为半导体;随着杂质浓度的增大,相同偏压下电流明显减小,同时体系费米面附近的透射率逐渐减小;z-GNRs的长度、宽度以及N原子的替代掺杂位置均会对输运性质产生影响,在宽度较小的情况下,掺杂浓度和掺杂位置两种因素共同影响体系的输运性质. 关键词: 石墨烯纳米带 N掺杂 能带结构 输运性质  相似文献   

19.
蒲晓庆  吴静  郭强  蔡建臻 《物理学报》2018,67(21):217301-217301
石墨烯材料应用于多种电子器件时不可避免地要与金属电极接触,它们之间的接触电阻直接影响了器件的性能.为了揭示影响金属电极与石墨烯间接触电阻的因素,提出有效地抑制这些影响的措施,本文建立了一种求解接触电阻的物理模型,将载流子的输运分为金属与正下方石墨烯之间、正下方石墨烯与邻近石墨烯之间的两个过程,分别研究各个过程的输运概率;结合金属电极与石墨烯接触对载流子分布的影响分析接触电阻,据此分别探讨了金属电极材料、栅极电压、掺杂浓度、金属与石墨烯原子距离等对接触电阻的影响.为验证理论分析结果的正确性,制作了金与石墨烯接触的实验样品,实验测得的接触电阻与理论分析结果符合.理论分析结果表明,可通过选择与石墨烯功函数接近的金属材料,降低二氧化硅层厚度,增加载流子平均自由程,改进金属材料的表面形态使其更光滑,减小金属与石墨烯耦合长度等方法降低石墨烯与金属电极的接触电阻.  相似文献   

20.
陈风  陈元平  张迷  钟建新 《中国物理 B》2010,19(8):86105-086105
The transport properties of hexagonal boron--nitride nanoribbons under the uniaxial strain are investigated by the Green's function method. We find that the transport properties of armchair boron--nitride nanoribbon strongly depend on the strain. In particular, the features of the conductance steps such as position and width are significantly changed by strain. As a strong tensile strain is exerted on the nanoribbon, the highest conductance step disappears and subsequently a dip emerges instead. The energy band structure and the local current density of armchair boron--nitride nanoribbon under strain are calculated and analysed in detail to explain these characteristics. In addition, the effect of strain on the conductance of zigzag boron--nitride nanoribbon is weaker than that of armchair boron nitride nanoribbon.  相似文献   

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