导　　师： 许富明;卫亚东

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 深圳大学

摘　　要： 近年来,具有稳定的类足球烯结构的硼富勒烯获得了广泛的研究关注。在硼富勒烯内部封装金属原子形成的内嵌金属硼富勒烯,结构更加稳定,并具有许多优良的物理化学性质,在纳米电子学、化学催化等领域有潜在的应用前景。本论文结合密度泛函理论、非平衡格林函数以及散射矩阵等方法,研究了铝导线连接内嵌氮化三钪分子硼富勒烯(ScN@B)系统的量子输运性质。在研究中考虑了内嵌氮化三钪分子相对输运方向垂直和平行两种构型,并详细讨论了门电压对系统量子输运性质的影响。研究工作主要分为两个部分:第一部分研究了系统在导通状态下的输运性质。两种构型下系统的静电学性质相同,门电极与中间区的电化学电容相等。导通状态下两种构型的输运性质类似,且可被门电压有效调控。对电荷弛豫电阻和电荷分布电阻的计算结果表明导通状态下系统的电荷涨落很小。在正门电压区域,费米能处的有效电阻相对门电压表现出负微分行为。第二部分研究了系统在隧穿状态下的输运性质。隧穿状态下,两种构型系统的透射系数和态密度的共振峰位置差异明显,表明隧穿状态下内嵌的氮化三钪分子的微观构型可以显著影响系统的输运性质。系统的有效电阻在共振能级处得到极大增强。氮化三钪分子平面与输运方向垂直的系统的输运性质可被门电压有效调控并呈现出开关、负微分等行为。而内嵌分子平面与输运方向平行的系统对门电压不敏感。

关 键 词： 内嵌金属硼富勒烯 非平衡格林函数 密度泛函理论 量子输运特性

领　　域： []