二维硼单层纳米结构电子输运性质的研究
2019-10-21王维


摘 要:近年来,新制备出的硼烯备受关注,本文中根据第一性原理,研究将硼烯裁剪成不同形貌的硼烯纳米带时,不同的边缘突起结构尺寸对硼烯纳米带电子输运性质的影响,研究发现,硼烯纳米带在费米面处的能隙与边缘突起结构尺寸的奇偶性密切相关,可以通过调节硼烯纳米带边缘形貌等因素来对输运体系的电子性质进行调控。
关键词:硼纳米结构;电子输运;密度泛函理论;自旋电子
中图分类号:O469 文献标识码:A 文章编号:2096-4706(2019)21-0048-03
Abstract:In recent years,the newly prepared boron and olefine have attracted much attention. According to the first principle,this paper studies the influence of different edge protrusion structure sizes on the electronic transport properties of boron and olefine nanoribbons when they are cut into different shapes. It is found that the energy gap of boron and olefine nanoribbons at the Fermi surface is closely related to the parity of edge protrusion structure sizes,which can be adjusted by adjusting The electronic properties of the transport system can be controlled by the edge morphology of the nanoribbons.
Keywords:boron nanostructures;electronic transport;density functional theory;spintronics
0 引 言
本世纪初,石墨烯在实验上首次被合成,由于其独特的电子结构和奇异的电子性质[1,2],石墨烯很快成为科研人员的研究热点。对于三族元素硼元素来说,其在周期表中与碳相邻,比碳元素少一个电子,有着丰富的化学性质,但关于其单原子层结构却一直没有被发现。直到2015年,Mannix等人[3]在期刊《Science》上报道称,在超高真空环境下,以Ag(111)表面为基底,通过实验成功合成了单层硼烯结构,与石墨烯不同的是,硼烯的所有原子并不是完全在同一平面内,而是呈现出一定的褶皱结构。目前,关于硼烯纳米带的研究还比较少。
在本文中,我们将硼烯裁剪成不同形貌的硼烯纳米带,即裁剪出不同的边缘突起尺寸,采用第一性原理的计算方法,使用ATK(Atomistix ToolKit)软件,研究了该因素对硼烯纳米带输运性质的影响。
1 密度泛函理论与非平衡格林函数
多年来,国际上对输运体系的电子性质研究越来越多,时下对这方面的研究已经成为热点。那么所谓的输运体系有什么显著的特点呢?……
