通过外部应变和失配应变调控多晶石墨烯的可调能带结构
材料科学
2013-01-11 v4 介观与纳米尺度物理
摘要
缺乏带隙极大地限制了石墨烯在电子器件中的应用。先前的研究表明，多晶石墨烯中的晶界 (GBs) 可以显著改变石墨烯的电学性质。在此，我们通过密度泛函理论 (DFT) 计算，研究了由外部施加应变和晶界处固有失配应变调控的多晶石墨烯的能带结构。我们发现，具有对称晶界的石墨烯即使在大单轴和双轴应变下通常也具有零带隙。然而，某些特定的非对称晶界可以在石墨烯中打开带隙，并且其能带结构可以通过外部应变进行大幅调控。在取向差为 {\theta}=13o 的匹配扶手椅型晶界 (5, 5) | (3, 7) 中，当施加的单轴应变增加到 9% 时，观察到最大带隙约为 0.19 eV。尽管失配应变在非对称晶界中不可避免，但它对多晶石墨烯带隙的影响很小。
引用
@article{arxiv.1210.7643,
title = {Tunable Band Structures of Polycrystalline Graphene by External and Mismatch Strains},
author = {Jiangtao Wu and Xinghua Shi and Yujie Wei},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.7643},
year = {2013}
}
备注
7 pages, 4 figures