Z形石墨带的电子输运性质: 形状与尺寸效应

徐宁 孔凡杰 王延宗

引用本文: 徐宁, 孔凡杰, 王延宗. Z形石墨带的电子输运性质: 形状与尺寸效应[J]. 物理化学学报, 2011, 27(03): 559-563. doi: 10.3866/PKU.WHXB20110305 shu
Citation:  XU Ning, KONG Fan-Jie, WANG Yan-Zong. Electronic Transport in Z-Shaped Graphene-Nanoribbons: Shape and Size Effects[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2011, 27(03): 559-563. doi: 10.3866/PKU.WHXB20110305 shu

Z形石墨带的电子输运性质: 形状与尺寸效应

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(10874052) (10874052)

    全国优秀博士学位论文基金(200726)资助项目 (200726)

摘要:

基于格林函数方法及Landauer-Büttiker公式, 研究了纳米石墨带异质结的电子输运性质, 石墨带异质结由Z 形石墨带与两个锯齿型石墨带电极构成. 研究发现电导大小依赖其几何构型. 由于电子局域在锯齿型石墨带边缘, 因此在费米能级附近出现了电导隙或电导谷. 调节结间石墨带的宽度, 发现准束缚态的存在诱导许多尖锐的电导峰, 电导峰的数目几乎与结间的石墨带长度无关. 在低能区, 当θ为60°或150°时, 宽度均匀的Z型石墨带仍然保持弹道输运特征. 因此, Z形纳米石墨带可选择地应用于未来的纳微电路.

English

    1. [1]

      (1) Hiura, H. Appl. Surf. Sci. 2004, 222, 374.

      (1) Hiura, H. Appl. Surf. Sci. 2004, 222, 374.

    2. [2]

      (2) Zhang, Y.; Tan, Y. W.; Stormer, H. L.; Kim, P. Nature 2005, 438, 201.(2) Zhang, Y.; Tan, Y. W.; Stormer, H. L.; Kim, P. Nature 2005, 438, 201.

    3. [3]

      (3) Berger, C.; Song, Z. M.; Li, X. B.; Wu, X. S.; Brown, N.; Naud, C.; Mayou, D.; Li, T. B.; Hass, J.; Marchenkov, A. N.; Conrad, E. H.; First, P. N.; de Heer, W. A. Science 2006, 312, 1191.(3) Berger, C.; Song, Z. M.; Li, X. B.; Wu, X. S.; Brown, N.; Naud, C.; Mayou, D.; Li, T. B.; Hass, J.; Marchenkov, A. N.; Conrad, E. H.; First, P. N.; de Heer, W. A. Science 2006, 312, 1191.

    4. [4]

      (4) Berger, C.; Song, Z. M.; Li, T. B.; Li, X. B.; Ogbazghi, A. Y.; Feng, R.; Dai, Z.; Marchenkov, A. N.; Conrad, E. H.; First, P. N.; de Heer, W. A. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 19912.(4) Berger, C.; Song, Z. M.; Li, T. B.; Li, X. B.; Ogbazghi, A. Y.; Feng, R.; Dai, Z.; Marchenkov, A. N.; Conrad, E. H.; First, P. N.; de Heer, W. A. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 19912.

    5. [5]

      (5) Nakada, K.; Fujita, M.; Dresselhaus, G.; Dresselhaus, M. S. Phys. Rev. B 1996, 54, 17954.(5) Nakada, K.; Fujita, M.; Dresselhaus, G.; Dresselhaus, M. S. Phys. Rev. B 1996, 54, 17954.

    6. [6]

      (6) Ezawa, M. Phys. Rev. B 2006, 73, 045432.(6) Ezawa, M. Phys. Rev. B 2006, 73, 045432.

    7. [7]

      (7) Brey, L.; Fertig, H. A. Phys. Rev. B 2006, 73, 195408.(7) Brey, L.; Fertig, H. A. Phys. Rev. B 2006, 73, 195408.

    8. [8]

      (8) Li, T. C.; Lu, S. P. Phys. Rev. B 2008, 77, 085408.(8) Li, T. C.; Lu, S. P. Phys. Rev. B 2008, 77, 085408.

    9. [9]

      (9) Ponomarenko, L. A.; Schedin, F.; Katsnelson, M. I.; Yang, R.; Hill, E. W.; Novolevov, K. S.; Geim, A. K. Science 2008, 320, 356.(9) Ponomarenko, L. A.; Schedin, F.; Katsnelson, M. I.; Yang, R.; Hill, E. W.; Novolevov, K. S.; Geim, A. K. Science 2008, 320, 356.

    10. [10]

      (10) Schnez, S.; Molitor, F.; Stampfer, C.; Guttinger, J.; Shorubalko, I.; Ihn, T.; Ensslin, K. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 012107.(10) Schnez, S.; Molitor, F.; Stampfer, C.; Guttinger, J.; Shorubalko, I.; Ihn, T.; Ensslin, K. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 012107.

    11. [11]

      (11) Bahamon, D. A.; Pereira, A. L. C.; Schulz, P. A. Phys. Rev. B 2009, 79, 125414.(11) Bahamon, D. A.; Pereira, A. L. C.; Schulz, P. A. Phys. Rev. B 2009, 79, 125414.

    12. [12]

      (12) Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Zhang, Y.; Dubonos, S. V.; Gri rieva, I. V.; Firsov, A. A. Science 2004, 306, 666.(12) Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Zhang, Y.; Dubonos, S. V.; Gri rieva, I. V.; Firsov, A. A. Science 2004, 306, 666.

    13. [13]

      (13) Echtermeyer, T. J.; Lemme, M. C.; Bolten, J.; Baus, M.; Ramsteiner, M.; Kurz, H. Eur. Phys. J. Spec. Top. 2007, 148, 19.(13) Echtermeyer, T. J.; Lemme, M. C.; Bolten, J.; Baus, M.; Ramsteiner, M.; Kurz, H. Eur. Phys. J. Spec. Top. 2007, 148, 19.

    14. [14]

      (14) Russo, S.; Oostinga, J. B.; Wehenkel, D.; Heersche, H.; Sobhani, S. S.; Vandersypen, L. M. K.; Morpur , A. F. Phys. Rev. B 2008, 77, 085413.(14) Russo, S.; Oostinga, J. B.; Wehenkel, D.; Heersche, H.; Sobhani, S. S.; Vandersypen, L. M. K.; Morpur , A. F. Phys. Rev. B 2008, 77, 085413.

    15. [15]

      (15) Recher, P.; Trauzettel, B.; Rycerz, A.; Blanter, Y. M.; Beenakker, C. W. J.; Morpur , A. F. Phys. Rev. B 2007, 76, 235404.(15) Recher, P.; Trauzettel, B.; Rycerz, A.; Blanter, Y. M.; Beenakker, C. W. J.; Morpur , A. F. Phys. Rev. B 2007, 76, 235404.

    16. [16]

      (16) Shen, T.; Wu, Y. Q.; Capano, M. A.; Robickinson, L. P.; Engel, L. W.; Ye, P. D. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 122102.(16) Shen, T.; Wu, Y. Q.; Capano, M. A.; Robickinson, L. P.; Engel, L. W.; Ye, P. D. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 122102.

    17. [17]

      (17) Xu, N.; Wang, B. L.; Sun, H. Q.; Ding, J. W. Chin. Phys. Lett. 2010, 27, 107303.(17) Xu, N.; Wang, B. L.; Sun, H. Q.; Ding, J. W. Chin. Phys. Lett. 2010, 27, 107303.

    18. [18]

      [徐 宁, 王保林, 孙厚谦, 丁建文. 物理快报, 2010, 27, 107303.][徐 宁, 王保林, 孙厚谦, 丁建文. 物理快报, 2010, 27, 107303.]

    19. [19]

      (18) Xu, N.; Wang, B. L.; Sun, H. Q.; Kong, F. J. Physica B in press, DOI: 10.1016/j.physb.2010.11.065.(18) Xu, N.; Wang, B. L.; Sun, H. Q.; Kong, F. J. Physica B in press, DOI: 10.1016/j.physb.2010.11.065.

    20. [20]

      (19) Areshkin, D. A.; White, C. T. Nano Lett. 2007, 7, 3253.(19) Areshkin, D. A.; White, C. T. Nano Lett. 2007, 7, 3253.

    21. [21]

      (20) Datta, S. Electronic Transport in Mesoscopic Systems; Cambridge University Press: Cambridge, England, 1997.(20) Datta, S. Electronic Transport in Mesoscopic Systems; Cambridge University Press: Cambridge, England, 1997.

    22. [22]

      (21) Xu, N.; Ding, J. W.; Xing, D. Y. J. Appl. Phys. 2008, 103, 083710.(21) Xu, N.; Ding, J. W.; Xing, D. Y. J. Appl. Phys. 2008, 103, 083710.

    23. [23]

      (22) Xu, N.; Ding, J. W. J. Phys.: Condens. Matter 2008, 48, 485213.(22) Xu, N.; Ding, J. W. J. Phys.: Condens. Matter 2008, 48, 485213.

    24. [24]

      (23) Xu, N.; Wang, B. L.; Sun, H. Q.; Kong, F. J. Chin. Phys. B 2010, 19, 117201.(23) Xu, N.; Wang, B. L.; Sun, H. Q.; Kong, F. J. Chin. Phys. B 2010, 19, 117201.

    25. [25]

      [徐 宁, 王保林, 孙厚谦, 孔凡杰. 中国物理B, 2010, 19, 117201.][徐 宁, 王保林, 孙厚谦, 孔凡杰. 中国物理B, 2010, 19, 117201.]

    26. [26]

      (24) Rosales, L.; Pacheco, M.; Barticevic, Z.; latgé, A.; Orellana, P. A. Nanotechnology 2008, 19, 065402.(24) Rosales, L.; Pacheco, M.; Barticevic, Z.; latgé, A.; Orellana, P. A. Nanotechnology 2008, 19, 065402.

    27. [27]

      (25) Areshkin, D. A.; Gunlycke, D.; White, C. T. white Nano Lett. 2007, 7, 204.

      (25) Areshkin, D. A.; Gunlycke, D.; White, C. T. white Nano Lett. 2007, 7, 204.

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  1528
  • 文章访问数:  2866
  • HTML全文浏览量:  54
文章相关
  • 发布日期:  2011-03-03
  • 收稿日期:  2010-10-12
  • 网络出版日期:  2011-01-21
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章