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B/N掺杂对于石墨烯纳米片电子输运的影响
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2013.8
  • 页码:340-347
  • 分类:O484[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]长沙理工大学物理与电子科学学院,长沙410114
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:61071015,61101009,61201080)、湖南省教育厅科技项目(批准号:11B008,12A001)、湖南省科技厅项目(批准号:2011FJ3089,2012FJ4254)、湖南省重点学科建设项目和湖南省高校科技创新团队支持计划资助的课题.
  • 相关项目:基于石墨烯的功能分子器件的理论设计
中文摘要:

选用锯齿(zigzag)型石墨烯纳米片为研究对象,Au作为电极,分子平面与Au的(111)面垂直,并通过末端s原子化学吸附于金属表面,构成两种分子器件:一种是在纳米片的边缘掺杂N(B)原子,发现电流一电压具有非线性行为,但是整流系数较小,特别是掺杂较多时,整流具有不稳定性;另一种是用烷链把两个石墨烯片连接,在烷链附近和石墨烯片的边缘进行N(B)掺杂,发现在烷链附近掺杂具有较大的整流,但是掺杂的原子个数和位置会影响整流性能.研究表明:整流主要为正负电压下分子能级的移动方向和空间轨道分布不同导致.部分体系中的负微分电阻现象主要由于偏压导致能级移动和透射峰形态的改变,并且在某些偏压下主要透射通道被抑制而引起.

英文摘要:

The electron transport properties of the system consisting of the zigzag graphene nanoflake doped with nitrogen and boron atoms connected to two Au electrodes through S-Au bonds are investigated theoretically. The results show that a nanoflake doped with nitrogen and boron atoms at edges has poor rectifying performance. While the system consisting of two pieces of graphene flakes doped by boron and nitrogen atoms, respectively, and linked with an alkane chain, shows good performance. And the significant effects of the doped sites on the current-voltage characteristics are observed. The mechanisms for these phenomena are explained by the different shifts of transmission spectra, the different spatial distributions of the molecular projected self-consistent Hamiltonian eigenstates. The negative differential resistance behavior results from the biase induced shifts of the energy level and change of the resonance transmission spectra, and the suppression of the relevant channels at some bias voltages.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876