遞歸格林函數(shù)方法研究低維碳納米材料的能帶.pdf

1、納米碳材料，是介觀物理研究領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)的一種新型材料，也是當(dāng)前凝聚態(tài)物理學(xué)研究的熱點之一。因為量子限制效應(yīng)，納米碳材料顯現(xiàn)出與眾不同的電學(xué)性質(zhì)與光學(xué)性質(zhì)，在納米器件的制造工業(yè)中具有巨大的應(yīng)用前景。
　　本文主要應(yīng)用遞歸格林函數(shù)方法研究具有周期性結(jié)構(gòu)的碳納米材料的電子結(jié)構(gòu)。
　　首先我們研究兩種典型邊界結(jié)構(gòu)--鋸齒型邊界、扶手型邊界石墨納米條帶的能帶結(jié)構(gòu)。所得結(jié)論都與前人的研究結(jié)果相符，在該方法的基礎(chǔ)上，我們同時也采用硬壁(har

2、d wall)邊界條件的緊束縛理論對AGNRs的能帶結(jié)構(gòu)結(jié)果進(jìn)行了理論分析。在采用遞歸格林函數(shù)方法研究半導(dǎo)體性的AGNRs時，我們發(fā)現(xiàn)在能隙處存在復(fù)能帶結(jié)構(gòu)，對該電子耗散態(tài)的穿透深度做了初步的計算。
　　A-B型、A-A型堆垛下，ZGNRs依然存在邊界態(tài)。在A-A型堆垛下兩種石墨納米帶的能帶電子結(jié)構(gòu)：發(fā)現(xiàn)層數(shù)的疊加，會使得每一層納米條帶的能帶曲線相互交疊分布。層數(shù)的疊加，對于半導(dǎo)體性質(zhì)的結(jié)構(gòu)會減小其能隙的大小，而對于金屬性的AGN

3、Rs，導(dǎo)致能帶曲線在費米能面相交的點數(shù)增多。在此基礎(chǔ)上，我們又采用遞歸格林函數(shù)方法計算了石墨納米條帶與其對應(yīng)結(jié)構(gòu)下卷曲而成的單壁碳納米管的能帶電子結(jié)構(gòu)，并用能帶理論分析了周期性邊界條件對石墨納米帶的影響。
　　最后我們采用遞歸格林函數(shù)方法研究缺陷對鋸齒型石墨納米帶的能帶電子結(jié)構(gòu)的影響。對于n=7的ZGNRs，我們發(fā)現(xiàn)，單空位缺陷并不改變n=7的ZGNRs的金屬性質(zhì)。當(dāng)缺陷位置位于鋸齒型邊界處時，費米能面處的能帶結(jié)構(gòu)會發(fā)生很大的改變