| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-10页 |
| 第1章 绪论 | 第11-24页 |
| 1.1 选题背景及研究意义 | 第11-13页 |
| 1.1.1 问题的提出与研究背景 | 第11-12页 |
| 1.1.2 研究目的 | 第12-13页 |
| 1.1.3 研究意义 | 第13页 |
| 1.2 低维碳基材料研究进展 | 第13-21页 |
| 1.2.1 碳的轨道杂化 | 第13-14页 |
| 1.2.2 典型低维碳基材料 | 第14-19页 |
| 1.2.3 低维碳基分子器件研究进展 | 第19-21页 |
| 1.3 本文的研究内容及思路 | 第21-24页 |
| 1.3.1 本文研究的主要内容 | 第21-22页 |
| 1.3.2 主要研究思路和方法 | 第22页 |
| 1.3.3 本文的整体结构 | 第22-24页 |
| 第2章 研究的相关理论基础 | 第24-39页 |
| 2.1 密度泛函理论 | 第24-28页 |
| 2.1.1 Thomas-Fermi-Dirac模型 | 第24-25页 |
| 2.1.2 Kohn-Sham方程 | 第25-26页 |
| 2.1.3 交换关联泛函 | 第26-28页 |
| 2.2 非平衡格林函数方法 | 第28-35页 |
| 2.2.1 平衡格林函数 | 第28-30页 |
| 2.2.2 非平衡格林函数方法 | 第30-32页 |
| 2.2.3 输运性质计算及ATK软件包 | 第32-35页 |
| 2.3 常见分子器件输运特性 | 第35-38页 |
| 2.3.1 分子整流效应 | 第35页 |
| 2.3.2 负微分电阻特性 | 第35-36页 |
| 2.3.3 自旋过滤现象 | 第36-37页 |
| 2.3.4 分子热电输运 | 第37-38页 |
| 2.4 本章小结 | 第38-39页 |
| 第3章 联苯分子结整流性能研究 | 第39-49页 |
| 3.1 分子器件整流机理 | 第39-40页 |
| 3.1.1 A-R型分子整流 | 第39-40页 |
| 3.1.2 D-A型分子整流 | 第40页 |
| 3.1.3 构象转变型分子整流 | 第40页 |
| 3.1.4 界面型分子整流 | 第40页 |
| 3.2 联苯分子结输运计算 | 第40-42页 |
| 3.2.1 分子结计算模型的选择 | 第40-41页 |
| 3.2.2 联苯-烷链-联苯分子结计算模型的搭建 | 第41页 |
| 3.2.3 联苯-烷链-联苯分子结电输运计算细节 | 第41-42页 |
| 3.3 联苯分子结电输运分析 | 第42-48页 |
| 3.3.1 伏安特性曲线及整流比的计算 | 第42-43页 |
| 3.3.2 平衡时本征态的局域分析 | 第43-45页 |
| 3.3.3 非平衡时本征态的局域分析 | 第45-48页 |
| 3.4 本章小结 | 第48-49页 |
| 第4章 夹于碳纳米管之间碳链的电子和自旋输运调控研究 | 第49-64页 |
| 4.1 自旋输运动力学机制 | 第49-54页 |
| 4.1.1 自旋注入 | 第49-50页 |
| 4.1.2 自旋轨道耦合 | 第50-51页 |
| 4.1.3 自旋输运动力学模型 | 第51-54页 |
| 4.2 碳纳米管-碳链-碳纳米管分子结计算模型及计算方法 | 第54-55页 |
| 4.2.1 分子结计算模型选择 | 第54页 |
| 4.2.2 碳纳米管-碳链-碳纳米管分子结计算模型的搭建 | 第54-55页 |
| 4.2.3 碳纳米管-碳链-碳纳米管分子结电输运计算细节 | 第55页 |
| 4.3 夹于碳纳米管之间碳链的自旋过滤效应分析 | 第55-63页 |
| 4.3.1 平衡态下输运特性分析 | 第55-57页 |
| 4.3.2 非平衡态下伏安特性分析 | 第57-59页 |
| 4.3.3 自旋输运特性分析 | 第59-63页 |
| 4.4 本章小结 | 第63-64页 |
| 第5章 基于金属原子吸附对石墨烯电学性质的调制 | 第64-75页 |
| 5.1 复合结构材料体系相关性质表征 | 第64-66页 |
| 5.1.1 能量态密度 | 第64-65页 |
| 5.1.2 功函数 | 第65页 |
| 5.1.3 吸附能与电荷密度 | 第65-66页 |
| 5.2 石墨烯的化学修饰 | 第66-67页 |
| 5.2.1 氢化和卤化 | 第66页 |
| 5.2.2 掺杂和缺陷 | 第66页 |
| 5.2.3 金属原子修饰 | 第66-67页 |
| 5.3 M +石墨烯微结构分析 | 第67-74页 |
| 5.3.1 M +石墨烯的吸附能分析 | 第68-69页 |
| 5.3.2 M +石墨烯的电学特性分析 | 第69-73页 |
| 5.3.3 M +石墨烯的偶极矩、磁矩和功函数分析 | 第73-74页 |
| 5.4 小结 | 第74-75页 |
| 第6章 扭转对石墨烯纳米带的热电性能的调制 | 第75-92页 |
| 6.1 热电输运机理 | 第75-81页 |
| 6.1.1 热电效应 | 第75-76页 |
| 6.1.2 热电器件工作原理 | 第76-77页 |
| 6.1.3 器件热电性能及其表征 | 第77-81页 |
| 6.2 优化材料ZT值的重要途径 | 第81-83页 |
| 6.2.1 降低热导率 | 第81-82页 |
| 6.2.2 提高功率因子 | 第82-83页 |
| 6.2.3 材料的低维化 | 第83页 |
| 6.3 石墨烯纳米带的热电性能的扭曲效应 | 第83-91页 |
| 6.3.1 石墨烯纳米带的热电性能 | 第83-84页 |
| 6.3.2 计算方法与计算模型 | 第84-86页 |
| 6.3.3 石墨烯纳米带的热电性能的扭曲效应分析 | 第86-91页 |
| 6.4 本章小结 | 第91-92页 |
| 第7章 总结与展望 | 第92-97页 |
| 7.1 本文的主要内容与成果 | 第92-94页 |
| 7.1.1 论文研究内容总结 | 第92-93页 |
| 7.1.2 取得的成果与结论 | 第93-94页 |
| 7.2 本研究的创新和意义 | 第94-95页 |
| 7.2.1 本研究的主要创新点 | 第94-95页 |
| 7.2.2 研究成果的价值及意义 | 第95页 |
| 7.3 进一步的研究与展望 | 第95-97页 |
| 7.3.1 有待深入研究的问题 | 第95-96页 |
| 7.3.2 进一步的发展与展望 | 第96-97页 |
| 主要参考文献 | 第97-111页 |
| 致谢 | 第111-112页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和参加科研项目情况 | 第112-113页 |
