零維石墨片的吸附對(duì)石墨納米條帶自旋輸運(yùn)的調(diào)制.pdf

1、準(zhǔn)一維的石墨納米條帶(graphene nanoribbons,GNRs),作為一種優(yōu)良的自旋器件基礎(chǔ)材料,在自旋電子學(xué)中有廣泛的應(yīng)用前景。本文利用基于第一性原理密度泛函和非平衡格林函數(shù)方法的Atomistix ToolKit(ATK)軟件,研究了在石墨納米條帶上吸附零維石墨片(graphene nanoflakes,GFs)的自旋輸運(yùn)性質(zhì)。
　　(1)首先研究了在兩種典型邊界的石墨納米條帶上吸附一個(gè)鋸齒型三角石墨片(ZTGF)的

2、自旋輸運(yùn)性質(zhì),討論了ZTGF的吸附位置和尺寸對(duì)石墨納米條帶自旋輸運(yùn)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),ZTGF相當(dāng)于一個(gè)人工的磁性分子,會(huì)使得兩種邊界的石墨納米條帶產(chǎn)生自旋極化。對(duì)于扶手椅型石墨納米條帶(AGNR),ZTGF的吸附在一個(gè)能量點(diǎn)處引起了接近100％的自旋極化。對(duì)于鋸齒型石墨納米條帶(ZGNR),ZTGF吸附在中心位置時(shí)不僅產(chǎn)生了類似于AGNR吸附ZTGF體系的自旋極化現(xiàn)象,而且在邊緣態(tài)所處能量附近也產(chǎn)生了自旋極化,這是由于ZGR邊緣態(tài)被破壞

3、引起的。當(dāng)ZTGF吸附在ZGNR的邊緣位置時(shí),吸附作用的影響更加強(qiáng)烈,邊緣態(tài)被破壞的也更加嚴(yán)重。
　　(2)還研究了在ZGNR上反對(duì)稱和對(duì)稱地吸附兩個(gè)ZTGFs的自旋輸運(yùn)性質(zhì)。結(jié)果表明,反對(duì)稱吸附的兩個(gè)ZTGFs的作用相互抵消,體系沒(méi)有產(chǎn)生自旋極化。對(duì)于對(duì)稱吸附的情況,兩個(gè)ZTGFs的吸附作用影響得到加強(qiáng),在較寬的能量區(qū)間(約0.2eV)內(nèi)產(chǎn)生了100%的自旋極化。這種自旋極化區(qū)間在實(shí)際應(yīng)用中比單個(gè)ZTGF吸附時(shí)的能量點(diǎn)極化更有價(jià)