石墨烯超晶格中電子的能帶特性研究


1.14萬字 38頁 原創(chuàng)作品，通過查重系統(tǒng)


目 錄
摘要 I
ABSTRACT II
目 錄 III
第1章 緒論 8
1.1石墨烯的發(fā)展與研究前景 8
1.2 石墨烯的結(jié)構(gòu)與特殊性能 9
1.2.1 結(jié)構(gòu)
1.2.2 石墨烯的特殊性能
1.3 石墨烯的應(yīng)用 12
1.3.1 傳感器
1.3.2 透明電極
1.3.3 能源存儲
1.3.4 超級電容器
1.3.5 復(fù)合材料
1.3.6 超級計算機
1.3.7 作為電子和空穴的傳輸介質(zhì)
1.3.8 其他應(yīng)用
1.4 石墨烯的前景展望 14
第2章 單勢壘隧穿的特性研究 15
2.1石墨烯的性質(zhì) 15
2.1.1 石墨烯的電子性質(zhì)
2.1.2 石墨烯的輸運性質(zhì)
2.1.3 石墨烯的力學(xué)性質(zhì)
2.1.4 石墨烯的熱學(xué)性質(zhì)
2.2自由電子的單勢壘隧穿 16

2.3石墨烯電子的單勢壘隧穿 20
2.3.1 波函數(shù)銜接
2.3.2 入射角度表示
2.3.3 計算與說明
第3章 雙勢壘隧穿的特性研究 24
3.1理論計算 24
3.2運用MATLAB程序計算數(shù)值解 26
3.3運用ORIGIN作圖軟件繪制透射系數(shù)與入射角的圖像 28
3.4結(jié)論與總結(jié) 29
第4章 多勢壘隧穿的特性研究 30
第5章 無窮多勢壘隧穿特性研究與石墨烯電子的能帶關(guān)系 34
5.1理論計算 34
5.2繪制MATLAB程序 36
5.3繪制圖像 38
5.4結(jié)論與總結(jié) 39
第6章 參考文獻 40




摘要
石墨烯是一種二維碳材料，是單層石墨烯、雙層石墨烯和多層石墨烯的統(tǒng)稱。由于石墨烯具有獨特的晶格結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)，譬如量子化電阻，量子霍爾效應(yīng)為半整數(shù)以及室溫下長的彈道平均自由程等，近來已引起越來越多的科研人員的關(guān)注。
本文第一章大致介紹石墨烯的電子特性，并對石墨烯在當(dāng)今前沿科研領(lǐng)域如傳感器，納米聚合物等的應(yīng)用和發(fā)展前景做了概括。
第二章從薛定諤方程出發(fā)，運用相關(guān)數(shù)學(xué)與物理知識對一維石墨烯超晶格結(jié)構(gòu)的特征矩陣進行了理論推導(dǎo)，并討論了石墨烯電子的單勢壘隧穿問題。
第三章利用矩陣方法對石墨烯電子帶隙和傳輸特性做了大致模擬，對于石墨烯電子雙勢壘隧穿問題給出數(shù)值解，并借助于matlab計算其透射系數(shù)，origin作圖軟件來模擬其變化。
第四章利用轉(zhuǎn)移矩陣討論電子在多個周期性勢壘中的隧穿問題。
第五章研究石墨烯電子在無窮多勢壘中的隧穿特性，著重討論石墨烯的能譜與電子的能帶特性。