纳米材料输运性质测量的有限元研究

纳米材料输运性质的研究是当前的热点之一，当前多采用薄膜微电路来研究。由于纳米材料的小尺寸性和不稳定性以及测量微电路系统的影响，使得其输运性质的精确测量变得很困难。有限元方法可以科学便捷地模拟出材料对电场分布的影响。本项目将利用此方法来研究测量方法、探针、样品以及它们作为系统对电场分布的作用。以此为依据来改善测量方法、调整探针的外形及尺寸，对样品I-V特性的测量获得更精确的结果。通过对这些影响因素的研究，掌握不同误差源的作用规律，找到消除或减小测量误差的办法。在此基础上摸索出精确测量电路的制作方法。

利用有限元分析方法研究了6种常用的测量纳米材料的电输运特性的微区测量模型，系统地研究了不同的测量方法、电极和纳米材料的接触大小、电极间距以及电极与样品间材质的差异等因素对测量精度的影响关系。分析结果表明电极和纳米材料的形貌及二者间的放置位置主要影响电极与纳米材料间的接触大小。接触面积和电极间距与测量精度成正比关系。电极的电阻率相比样品的越小，测量结果越精确。进一步的研究发现样品电阻与电极电阻间的比例关系是决定测量精度的最根本原因。.利用有限元方法还研究电极和纳米材料间为肖特基接触的情况。研究发现扩展的耗尽区对纳米材料的性能会产生明显的影响。.基于密度泛函理论，研究了N掺杂TiO2和V掺杂TiO2的电子结构及其可见光催化性质。同时还研究了YmSi@Al12 (m=1−3)团簇的贮氢性质和BnTi (n=1−12)团簇的基态结构及其电子性质和磁性质。