石墨烯納米器件電子輸運性質(zhì)研究

1、 分類號 密級 UDC 1 注 學 位 論 文 石墨烯納米器件電子輸運性質(zhì)研究 （題名和副題名） 陳小冬 （作者姓名） 指導教師姓名 祖小濤 教 授 電子科技大學 成 都 （職務、職稱、學位、單位名稱及地址）

2、 申請專業(yè)學位級別 碩士 專業(yè)名稱 凝聚態(tài)物理 論文提交日期 2012.4 論文答辯日期 2012.5 學位授予單位和日期 電子科技大學 答辯委員會主席 評閱人 2012

3、年 月 日 注 1：注明《國際十進分類法 UDC》的類號。摘 要 摘 要 隨著集成電路上晶體管數(shù)量的急劇增加，傳統(tǒng)意義上的半導體器件已經(jīng)不能滿足人們需求。此時飛速發(fā)展的自旋電子學開始利用電子自旋這個內(nèi)稟屬性來處理和攜帶信息。為了整合電子器件和自旋器件，需要一種新型的材料，這種材料同時具備電子器件和自旋器件所需要的重要性質(zhì)。 石墨烯自 2004 年被發(fā)現(xiàn)以來，以其奇異的物理特性，開始吸引著科學家們的興趣。高的載流子遷移率，線性色散關(guān)系

4、等使得石墨烯有希望成為未來電子器件的核心材料。 本文主要分析和討論了石墨烯納米條帶中，電子輸運的物理性質(zhì)。從相對論狄拉克方程出現(xiàn)，求解無靜止質(zhì)量狄拉克費米子的波函數(shù)，利用傳遞矩陣方法，以及布拉格反射方法對不同體系作了分析。 論文主要的研究內(nèi)容包含： (1)鐵磁石墨烯結(jié)的自旋過濾效應。系統(tǒng)地研究了非對稱常規(guī)/鐵磁/常規(guī)/鐵磁/常規(guī)石墨烯結(jié)中的電子自旋輸運性質(zhì)。在非垂直入射的情況下，這個石墨烯結(jié)呈現(xiàn)出完全自旋極化的性質(zhì)，這相當于一個理想的自

5、旋過濾器。通過施加門電壓，可以實現(xiàn)對自旋極化電流的控制?？紤]全角度入射時，自旋極化率也高達 86%。 (2)速度勢壘對電子熱效應的影響。這一章研究了有速度勢壘存在的石墨烯納米條帶中，電子的熱電性質(zhì)。 (3)非對稱磁性超晶格的自旋極化。本章研究了磁性超晶格中出現(xiàn)一個高度異常的勢壘時，電子自旋的輸運性質(zhì)。 (4)非平行雙勢壘中的電子輸運。本章用布拉格反射方法研究了石墨烯中，非平行雙勢壘的電子輸運性質(zhì)。包括透射隨勢壘夾角的影響。 (5)對論文