多端口非对称graphene带结构中的直流输运

摘要

石墨烯是当前国际研究热点，也是今后纳米电子器件的基础材料，按照特定方向切割石墨烯就会得到石墨烯纳米带，石墨烯纳米带将会成为纳米电子器件中的重要组成部分，这就使得研究石墨烯纳米带中的电子输运性质显得尤为重要。本文的目的就是要对非对称多端口石墨烯纳米带的输运性质进行细致的研究。
　　 本文主要讨论一个非对称T形石墨烯纳米带(TGNR)模型的电子输运性质，这个非对称T形石墨烯纳米带是由一条半无限长的锯齿形石墨烯纳米带连接到一条无限长的扶手椅形石墨烯纳米带上而构成的。这种T形结构具有重要的实际应用价值，它给出了多端测量所需要的参量，对量子Hall效应和器件电导的测量非常重要。一般多端测量的端口是对称的，但在实际制作过程中会有制作误差，这就需要研究非对称多端口结构的物理特性。本文T形结构关于它的中垂线是不对称的，交叉区域和左右两边水平纳米带之间的耦合强度一样，但耦合的位置不一样，正是这种局域的不对称耦合导致了独特的不同于对称T形石墨烯纳米带的输运性质。对于那些远离费米能的电子，它们对称地从垂直纳米带输运到两边的水平纳米带上；然而对于费米能附近的电子，它们从垂直纳米带到两边水平纳米带上的输运却是不对称的。本文利用Buttiker的输运理论，结合Green函数方法，讨论了非对称输运的性质，同时画出了各个点上的态密度(DOS)和整个系统的态密度分布情况。最后，我们讨论了石墨烯纳米带的宽度对非对称T形石墨烯纳米带输运性质的影响。