电子在有序和无序石墨烯晶界处的输运
介观与纳米尺度物理
2013-08-12 v1 材料科学
摘要
通过数值求解含时 Schrödinger 方程，研究了电子波包 (WPs) 穿过石墨烯中各种结构晶界 (GBs) 的演化过程。波包从置于其中一个晶粒上方的模拟扫描隧道显微镜 (STM) 针尖注入。晶界的电子结构通过从头算 (ab-initio) 和紧束缚方法计算得出。确定了支配输运能量依赖性的两个主要因素：两个相邻石墨烯晶粒的错配角和晶界的原子结构。对于由五边形 - 七边形对周期性重复构成的有序晶界，发现高能和低能下的输运主要由错配角决定，而费米能级附近的输运则与晶界的电子结构相关。一种具有零错配角的特定线缺陷 (Lahiri et al, Nat Nanotechnol 2010,5:326) 表现为金属纳米线，并显示出热电子或空穴的电子 - 空穴不对称性。为了生成在化学气相沉积 (CVD) 石墨烯样品中实验发现的无序晶界，开发了一种类蒙特卡洛过程。结果表明，无序晶界的输运减弱，这主要归因于由仅具有两个共价键的 C 原子引起的电子局域态。
引用
@article{arxiv.1308.2121,
title = {Electronic transport through ordered and disordered graphene grain boundaries},
author = {Péter Vancsó and Géza I. Márk and Philippe Lambin and Alexandre Mayer and Yong-Sung Kim and Chanyong Hwang and László P. Biró},
journal= {arXiv preprint arXiv:1308.2121},
year = {2013}
}
备注
Carbon (2013)