Ti原子吸附對鋸齒型硅烯納米帶的電、磁和熱電性質(zhì)的影響.pdf

1、本文運用非平衡格林函數(shù)結(jié)合密度泛函理論的第一性原理方法研究了吸附 Ti原子的鋸齒型硅烯納米帶（Zigzag Silicene Nanoribbons, ZSiNRs）的電、磁和熱電性質(zhì)。我們主要考慮了幾個典型的Ti原子吸附位置，包括硅烯納米帶內(nèi)部原子六元環(huán)中心位置（H）、納米帶上邊界處（E）和納米帶下邊界處（E'）。利用 Atomistix ToolKits（ATK）軟件我們首先將所有結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，然后以完美納米帶作為電極建立兩極輸運系

2、統(tǒng)，并在此基礎上計算了系統(tǒng)的電導、磁阻以及熱電系數(shù)等。我們假設電極納米帶處于鐵磁（FM）態(tài)。這可以通過施加外磁場獲得。這時兩電極的磁化方向可以為相互平行（parallel, P）或者相互反平行（antiparallel, AP），對應于我們考慮兩種電極磁化構(gòu)型：鐵磁極化平行（FM-P）和鐵磁極化反平行（FM-AP）。
　　在論文中，我們首先簡單綜述了硅烯的發(fā)現(xiàn)背景、制備方法以及其獨特的電子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)，之后介紹了ATK軟件中使用

3、的密度泛函理論和量子輸運的格林函數(shù)方法，最后論述了研究生期間完成的如下主要工作：
　　研究了零偏壓下吸附 Ti原子后的鋸齒型硅烯納米帶的結(jié)構(gòu)、磁矩、結(jié)合能、自旋輸運和熱電性質(zhì)。在FM態(tài)下，吸附在E位的Ti原子離中心平面的距離小于吸附在H位的Ti原子離中心平面的距離，并且吸附在E位的Ti原子的磁矩和結(jié)合能比吸附在H位的Ti原子的要小。當Ti原子吸附在4-ZSiNRs（寬度為4的ZSiNRs）和5-ZSiNRs（寬度為5的ZSiNRs

4、）的相同位置時，4-ZSiNRs的原子吸附結(jié)合能要高于5-ZSiNRs的吸附結(jié)合能。此外，當Ti原子吸附在4-ZSiNRs的H位置時，系統(tǒng)在FM-P構(gòu)型下具有較高的電導和自旋極化率。并且完美的和 EE'位吸附的4-ZSiNRs均出現(xiàn)了巨磁阻現(xiàn)象。特別有趣的是當原子吸附在H和HE位置時，系統(tǒng)在高溫下均具有較高的自旋熱電系數(shù)。
　　緊接著我們研究了完美的和吸附Ti原子后的ZSiNRs的非線性自旋輸運性質(zhì)。計算發(fā)現(xiàn)，Ti原子吸附在4-Z