项目按计划进行,主要研究工作侧重于探索调制单层和双层石墨烯的物性的有效途径,如应力、掺杂、无序和门压。揭示石墨烯纳米条带的输运特性,设计基于石墨烯纳米条带的功能型分子器件。主要研究进展包括第一性原理计算结果表明外加应力能对石墨烯纳米条带的能隙进行有效调制;发展了一种计算无序体系的卷积方法,通过计算无序石墨烯的平均态密度(ADOS),发现ADOS的共振峰和下陷位置明显依赖于无序浓度和无序的强度; 发现石墨烯纳米条带的选择性跃迁规律,基于此原理,成功地构建出基于石墨烯的负微分电阻器件; 基于Z型石墨烯异质结,通过外加门压,构建出整流器件;采用掺杂石墨烯纳米条带作为电极,构建了一个负微分电阻器件;基于金属有机夹心化合物和光敏分子,分别构建出性能优异的自旋过滤器和单分子开关。在基金委的资助下完成预期目标。在Phys. Rev. B, Appl. Phys. Lett., J. Chem. Phys.等国内外学术期刊上发表SCI论文16篇,参加国内外学术研讨会12人次,此外培养博士1名,硕士3名,学士9名,在读研究生8人。
英文主题词graphen; DFT calculation; electronic structure; electron transport; molecular device