石墨烯纳米带中新的半金属性实现方案的理论探索

石墨烯纳米带因具有优异而独特的物理、化学特性，使其在纳电子器件领域有着广泛的应用前景。本项目利用密度泛函理论研究实现石墨烯纳米带半金属性的新方法。锯齿型石墨烯纳米带的两边缘分别存在自旋反平行能量简并的边缘态，为实现空间调制能带结构实现材料的半金属性提供条件。我们通过在石墨烯纳米带的表面和边缘替代或吸附合适的原子、分子或基团，特别是磁性原子或基团，探索获得半金属性的新方案，并在此基础上总结材料的电子结构性质随石墨烯纳米带带宽、掺杂浓度变化的规律，计算材料的量子输运特性，设计基于石墨烯纳米带的自旋流输运材料。