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铂掺杂扶手椅型石墨烯纳米带的电学特性研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2011.11.11
  • 页码:400-404
  • 分类:O484.42[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]东南大学MEMS教育部重点实验室,SEU—FEI纳皮米中心,南京210096
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973)项目(批准号:2011CB707601,2009CB623702); 国家自然科学基金(批准号:51071044,60976003,61006011); 教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号:NCEF-09-0293); 博士点基金(批准号:20100HD92l10014)资助的课题~~
  • 相关项目:金属-碳纳米管接触的原位构建及其界面微结构与电学性质研究
中文摘要:

本文采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算了铂原子填充扶手椅型石墨烯纳米带(AGNR)中双空位结构的电学性能.计算结果表明:通过控制铂原子的掺杂位置,可以实现纳米带循环经历小带隙半导体一金属一大带隙半导体的相变过程;纳米带边缘位置是铂原子掺杂的最稳定位置,边缘掺杂纳米带的带隙值随宽度的变化与本征AGNR一样可用三簇曲线表示,但在较大宽度时简并成两条曲线,一定程度上抑制了带隙值的振荡;并且铂原子边缘掺杂导致宽度系数Na=3p和3p+1(p是一个整数)的几个较窄纳米带的带隙中出现杂质能级,有效地降低了其过大的带隙值.此外,铂掺杂.AGNR的能带结构对掺杂浓度不是很敏感,从而降低了对实验精度的挑战.本文的计算有利于推动石墨烯纳米带在纳米电子学方面的应用.

英文摘要:

The platinum-doped graphene has been achieved in our previous experiments.To further study the effects of metal doping on the band structures of graphene,and provide theoretical guidance for the next step of the experiment,we analyze the electronic properties of armchair graphene nanoribbons(AGNRs) with platinum atoms doping in the divacancy positions using first principle calculation based on density functional theory.The results show that the band structures of AGNRs can be effectively tailored by controlling the doping position on ribbons.Edge position is the most stable position for platinum atom.The band gaps of edge doped AGNRs can be shown in three curves like that of pristine AGNRs.However,they degenerate into two curves at large width,inhibiting the vibration of band gaps to some extent.In addition,several narrow platinum-doped AGNRs with width index N_a = 3_p and 3_p + 1 have impurity level(s) in the band gap,reducing the large band gap effectively.Furthermore,band characteristics of platinum doped AGNRs are not sensitive to doping concentration,thus reducing the challenge of experimental precision.Our results will promote the application of graphene nanoribbons in the field of nano-electronics.

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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)
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