含褶皱石墨烯纳米条带的输运性能研究.pdf

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2、DegreeofMasterofEngineeringByWeichengGuSupervisor:ZhikuoTaoMarch2015*A~~M~~~~m~~~ft~A~%Wm~~*fi~~RI~&*~~~~~M.gftM~.~7~~~~tiQ~~~~ftW~~~*'~~~~~*~~AB~~~~-~rls{]iiJfn~*.ill/G'PL*79~ff!-1¥3J?-1h~~*~E)(;it~~1l;fJL;ftja~~fl'LE)GilE-=1=5iffl1~fflul¥3i'.tN.~ft-·-~IifB~~;t:X>t:$

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4、~H¥,~[~*~1ftitx.*~EtfXt.¥3(3'-H''J~*IJg~JJ1!~X~~~~-~.~~~0~C~M~~)~~m~~Eg*~~n~~b~.摘要石墨烯是由碳原子组成的二维单原子层材料，其发现打破了二维晶体在一定温度下无法稳定存在这一观点。但石墨烯并非绝对理想的二维晶体，研究表明石墨烯在垂直其平面方向存在很多起伏，这些褶皱起伏可能是石墨烯稳定存在的根本原因。同时，它对石墨烯的各方面性质起着重要的影响。应用非平衡格林函数方法，我们计算了含褶皱石墨烯纳米条带的输运性能，研究分析了含褶皱石墨烯纳米条带褶皱特性对电子输运

5、性能的影响。我们对两种不同情况进行了研究：电流方向平行褶皱方向和电流方向垂直褶皱方向。这两种情形我们又分别研究了zigzag型和armchair型这两种不同边缘结构的石墨烯纳米带。对于不同宽度W的石墨烯条带，我们首先保持褶皱周期N不变，通过改变褶皱振幅A分析了褶皱振幅的变化对石墨烯条带的电导特性的影响；然后保持褶皱A不变，分析了褶皱周期N的变化对石墨烯条带的电导特性的影响；进而系统研究了不同褶皱周期N，不同褶皱起伏度A，不同石墨烯条带宽度W等因素对石墨烯条带输运性能的影响。研究表明，对于第一种情况，不管是zigzag型还是armc

6、hair型石墨烯，其电导不再展现严格的量子化台阶，而是在原有台阶上表现出微小的振荡，我们认为这是由于褶皱相关的应力变化所引起的。对于第二种情形，zigzag型石墨烯条带的量子电导平台整体上呈现出先增加再降低的趋势，而armchair型石墨烯条带的导电性在金属性和半导体型之间转换，具体的影响机制，我们还在进一步的研究之中。关键词:石墨烯，褶皱，电导，振荡IAbstractGrapheneistwo-dimensionalsingleatomiclayermaterialconstitutedbyCarbonatoms,theexis

7、tenceofwhichbreakstheviewthatthetwo-dimensionalcrystalcannotbestableatcertaintemperature.However,grapheneisnotaabsolutelyidealtwo-dimensionalcrystal,andmanystudieshaveshownthatgraphenehasalotofripplesintheverticaldirection,whichmaybethereasonthatgraphenecanbestable.At

8、thesametime,ithasanimportanteffectonthepropertiesofgraphene.Byusingthenon-equilibriumGreenfunction,thetransportpropertiesofr