1557.石墨烯石墨炔異質結的輸運性質和光電性質

1、分類號密級太原理工大學碩士學位論文題目石墨烯石墨炔異質結的輸運性質和光電性質英文并列題目TheTransptPropertiesOptoelectronicPropertiesofGraphenegraphyneHeterojunctions研究生姓名：李瑩學號：2014510825專業(yè)：凝聚態(tài)物理研究方向：低維磁性材料導師姓名：楊致職稱：副教授學位授予單位：太原理工大學論文提交日期20174地址：山西太原太原理工大學太原理工大學碩士研

2、究生學位論文I石墨烯石墨炔異質結的輸運性質和光電性質摘要二十世紀以來，越來越多的碳材料引起了人們的廣泛關注，并且基于碳材料的納米器件的設計與研究也逐漸成為熱點。其中石墨烯和石墨炔由于其獨特的物理和化學性質，有望應用于多種科學領域，因此它們被認為是今后很有前景的全碳材料。在本文中我們設計了基于這兩種碳材料的功能化納米帶異質結，為研究低維碳材料提供了新思路和新途徑，具有重要的理論意義和潛在的應用價值。在本文第一章中，我們首先介紹了自旋電子學

3、的相關概念，討論了石墨烯、石墨炔及其納米帶的研究進展，詳細說明了半導體異質結的研究現(xiàn)狀，并闡明了本課題的研究內容和意義。第二章中我們介紹了本文研究所使用的密度泛函理論和非平衡格林函數(shù)方法以及ATK、Nanodcal軟件。在第三章和第四章中，我們選用了鋸齒型石墨烯、石墨炔納米帶，通過不同的連接方式構建了多種異質結器件。運用密度泛函理論結合非平衡格林函數(shù)的方法，這里對所構建的異質結器件進行了電荷輸運性質和光電性質的研究。具體內容如下：首先，

4、我們探究了這些器件在一定偏壓范圍內的自旋輸運性質。結果顯示，所有異質結器件均擁有非常明顯的巨磁阻效應，可高達106%。此外，對于不同的對稱性和連接方式，鐵磁態(tài)的異質結在有限偏壓下會產生自旋電流同時表現(xiàn)出明顯的整流特性。其次，我們研究了這些器件在光照條件下電流的產生情況。我們發(fā)現(xiàn)，這些器件被紅外光、可見光及紫外光照射時會產生自旋極化的光電流。更重要的是，我們發(fā)現(xiàn)鐵磁態(tài)時自旋向上（自旋向下）的光電流與反鐵磁態(tài)時自旋向下（自旋向上）的光電流非