磁場和缺陷對碳納米管電子結構和電學性質的影響.pdf

1、磁場和缺陷對碳納米管電子結構和電學性質的影響重慶大學碩士學位論文學生姓名：楊云青指導教師：王蜀霞 教 授專 業(yè)：凝聚態(tài)物理學科門類：理 學重慶大學數(shù)理學院二 OO 八年五月重慶大學碩士學位論文 中文摘要I摘 要碳納米管，特別是單壁碳納米管是一種重要的準一維納米功能材料，是當前高新技術研究的前沿和熱點之一。碳納米管結構的特殊性，它的小尺寸效應、界面效應、量子效應和量子隧道效應等一系列新的物理效應，使碳納米管出現(xiàn)許多不同于其它傳統(tǒng)材料的獨特

2、性能，成為當前制備納米電子器件的首選材料之一，也是材料物理、凝聚態(tài)物理等學科領域的研究前沿問題。本文主要研究了在磁場作用下碳納米管的能帶結構、態(tài)密度變化以及缺陷對稱性對碳納米管電學性質的影響。首先，從緊束縛模型出發(fā)，應用固體能帶理論，解析地推導出了在軸向磁場作用下單壁碳納米管中π 電子的能帶表達式， 研究了碳納米管磁致能隙峰值隨直徑的變化,得到了能隙峰值與直徑成反比關系,相同直徑的金屬性碳納米管的能隙峰值最大。 理論分析結果認為磁場使范

3、霍夫奇異點發(fā)生分裂-移動-融合的周期性變化現(xiàn)象正是在磁場作用下碳納米管出現(xiàn)絕緣體-金屬轉變的機理所在。碳納米管優(yōu)異的電子結構特性和對外磁場的奇異響應特性，使它在微納電子器件中有廣闊的應用前景，因而我們的研究工作具有實際的意義，對碳納米管的磁致電阻、磁化系數(shù)和軌道磁矩等磁性質的深入研究也會有很大的幫助。另外， 還采用π 電子緊束縛模型下實空間和 k 空間格林函數(shù)方法， 研究了碳納米管中 Stone-Wales 缺陷的對稱性效應。缺陷的存在