石墨烯-氮化硼納米帶異質(zhì)結(jié)的熱、電輸運(yùn)性質(zhì)研究.pdf

1、石墨烯和氮化硼由于其特殊的結(jié)構(gòu)，以及在電學(xué)、熱學(xué)、磁學(xué)等方面存在優(yōu)良的性能，是目前制備納米電子器件的優(yōu)異材料。最近有理論研究表明，石墨烯和氮化硼納米帶連接形成的異質(zhì)結(jié)具有很多奇特的性質(zhì)，所以在本文中我們用基于密度泛函理論結(jié)合非平衡態(tài)格林函數(shù)的方法，研究基于自旋的石墨烯和氮化硼納米帶異質(zhì)結(jié)的輸運(yùn)性質(zhì)。本文的研究主要分為兩個(gè)部分：第一部分是研究石墨烯和氮化硼納米帶垂直連接形成異質(zhì)結(jié)的熱自旋輸運(yùn)性質(zhì)。第二部分是將石墨烯和氮化硼納米帶沿輸運(yùn)方向

2、橫向連接形成異質(zhì)結(jié)，研究其電輸運(yùn)性質(zhì)。
　　在研究石墨烯和氮化硼納米帶垂直連接形成上下結(jié)構(gòu)的異質(zhì)結(jié)時(shí)，上邊緣的硼(B)原子用一個(gè)氫(H)鈍化，同時(shí)下邊緣的碳(C)原子用兩個(gè)氫鈍化，異質(zhì)結(jié)可以定義為H2CH1B(C2)4(BN)4。我們的研究表明，該器件在沒有任何外在偏壓或門電壓，僅在溫度差的作用下表現(xiàn)出了良好的自旋塞貝克效應(yīng)以及負(fù)微分電阻效應(yīng)?？客饧哟艌?chǎng)的控制改變器件的自旋狀態(tài)，在器件中發(fā)現(xiàn)了有趣的龐磁阻效應(yīng)，并且磁阻隨溫度的變化

3、出現(xiàn)了正負(fù)之間的轉(zhuǎn)變。之后，我們考慮了異質(zhì)結(jié)寬度對(duì)熱輸運(yùn)性質(zhì)的影響。發(fā)現(xiàn)石墨烯納米帶(ZGNRs)和氮化硼納米帶(ZBNNRs)的單元個(gè)數(shù)會(huì)影響電子的能帶結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響器件的熱自旋輸運(yùn)性質(zhì)。但是在不同的寬度下異質(zhì)結(jié)都表現(xiàn)出自旋塞貝克效應(yīng)和龐磁阻效應(yīng)。當(dāng)異質(zhì)結(jié)上下邊緣原子都用兩個(gè)氫鈍化時(shí)，在反鐵磁(AFM)態(tài)下異質(zhì)結(jié)是半金屬，展現(xiàn)了高自旋極化率。但在鐵磁(FM)態(tài)下體現(xiàn)了金屬的性質(zhì)，并且在溫差作用下器件出現(xiàn)了不太完美的自旋塞貝克效應(yīng)和高自