锯齿型石墨烯纳米带能带结构和吸收光谱的研究.pdf

南京师范大学
硕士学位论文
锯齿型石墨烯纳米带能带结构和吸收光谱的研究
姓名:王雪梅
申请学位级别:硕士
专业:物理学;理论物理
指导教师:刘红
20110509
\、��胪�要摘自从��年单层石攀��飨�珿����被成功制各以来,石鬟烯以其独特的力学性烯纳米带��融�捅呓绯史鍪忠巫吹姆鍪忠涡褪��┠擅状����。其电学性质的影响。我们发现两边界都无悬挂原子的�—��纭⒅挥幸槐呓缬行�以�子的�.��凇⒘奖呓缍加形灞咝位返腟�.���虯��猌�鼢为金属性。两边界都有悬挂原子的�.��、一边界为五边形环另一边界无悬挂原予的���飚和一边界为五边形环另一边界有悬挂原予的�.��鞫嘉0氲继逍裕��撬婺擅状�矶鹊脑�加,�.���蚉�猌�融的带隙很快减小至零,而���瓠的带隙随宽度呈指数衰质、电学性质和光学性质,引起了科学家们的广泛关注和极大兴趣。在科技迅猛发展的今天,石墨烯已经成为一种新型的碳纳米材料,并且由其制备出的纳米尺寸的石墨烯纳米带�����������珿��,具有巨大的应用前景。石墨烯纳米带作为一种准一维碳纳米材料,几何结构是决定电予结构的主要因素,因此对石墨烯纳米带几何结构的研究具有重要的意义。根据边界结构不同,石墨烯纳米带主要分为边界里锯齿状的锯齿型石墨本文运用紧束缚理论,计算了七种不同边界结构、不同尺寸的锯齿型石豢烯纳米带的能带色散关系和费米面附近价带上电子的分布情况,讨论石器烯纳米带的结构和尺寸对减至�鲇邢拗�.���2煌�呓缃峁苟苑衙酌娓浇�鄞�系缱臃植疾��挠跋觳煌��在石器烯边界原子上电子几率都相对较高。在此基础上,我们进一步研究了锯齿型石墨烯纳米带的光学性质,利用梯度近似的方法计算出不同边界结构的锯齿型石墨烯纳米带的吸收光谤孥,讨论光潜中主要的电子跃迁和跃迁前后电子分布的变化情况,发现光谱与速度矩阵元和��都有关。关键词:锯齿型石墨烯纳米带,紧束缚理论,缺陷结构,吸收光谱,电子跃迁南京师范大学硕士学位论文
/����琩虢��������兀甌��.���风.������絥坶�瓣�����—��矗瑃����一�滞�羇����������印�����琙�飚盯�������������������风�鰐���趖�����ⅲ琫���韜���—��瑆���.��砟蘴����琍�猌�鼬谢����飚����舒����齦��.����賝￡��������王����鐃����,擎��������’诚�����科,�印�������������������,���������.�甧�髓�����哪�����.�矗���錳��、,�����留���鹏���������甒���篴���������南京师范大学硕士学位论文锯齿型石墨烯纳米带的能带结构和吸收光谱的研究�����酰琫������鉳�������口�������珂������盯�����讁�行研����������甧����、,￡:����������琭������.��������瓽�����騬����扛��������������琲��丑�����ⅲ琣������琣����鱞����鮡����髟熔,�—�����,��甖���琻���.�.��鰈����,�—����������,���,�����.�����籪��—���瑃��∈������.�’���籺�����餰���絜�����畁�����,�����騣��、,������瑂�
.������甒.�餹�����������簔�詀������矗瑃逗��������瑃����躤����������穝����琫�����������,
第一章绪论弟一早珀下匕石墨烯纳米带的概述妙的光学效应,这使它能够在普通光学显微镜下被发现�,���R虼耍琖以这样说,石碳元素怒生活中的第一物质,也是有机化学的基础。由于碳原予成键的灵活性,由其继成了很多种具有不同物理性质的碳原予结构的系统。石墨烯怒由排列成六角蜂窝结构的碳原予组成的单层结构,具有二维拓扑结构,了解它的电学性质对了解其它由碳原子构成的拓扑结构有重要作用。和它结构相似的碳原子组成的物质还有富勒烯,碳纳米管,石墨,如图��:富勒烯足由排列成球形的碳原子组成的大分子。因此,富勒烯是零维的物质,它可以由石墨烯引入一些五边形的缺陷后包裹而成。碳纳米管是由石墨烯沿确定方向卷曲而成,是一维结构。石器是碳原子的三维拓扑结构,在生活中,它随处可见,比如我们使用的铅笔芯。石墨是由很多层与层之间具有范德瓦斯作用力的石墨层组成的。石墨的这种性质决定了其适合于书写的特点。尽管石鬟烯是其它碳原子拓扑结构的母亲,并且每天都被我们用铅笔制造出来,但是把它分离出来还是在石氍被发明��旰蟮����由�����热擞锰厥獾慕捍�颓Ρ史⑾值摹緇】。隔了这么久石墨烯才被发现的原因是