| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 1 引言 | 第13-15页 |
| 2 文献综述 | 第15-30页 |
| 2.1 自旋相关电子学研究进展 | 第15-22页 |
| 2.1.1 磁隧道结MTJ研究进展 | 第15-19页 |
| 2.1.2 反常霍尔效应理论研究进展 | 第19-22页 |
| 2.2 二维半导体材料的研究现状 | 第22-26页 |
| 2.3 介观系统量子输运理论 | 第26-30页 |
| 3 第一性原理量子输运计算方法 | 第30-54页 |
| 3.1 密度泛函理论(DFT) | 第30-39页 |
| 3.1.1 Born-Oppenheimer(BO)绝热近似 | 第30-31页 |
| 3.1.2 Hohenberg-Kohn(HK)定理 | 第31-33页 |
| 3.1.3 Kohn-Sham(KS)方程 | 第33-34页 |
| 3.1.4 交换关联泛函 | 第34-36页 |
| 3.1.5 赝势近似法 | 第36-39页 |
| 3.2 求解Kohn-Sham方程的方法 | 第39-42页 |
| 3.2.1 LCAO基组介绍 | 第39-41页 |
| 3.2.2 自洽求解KS方程 | 第41-42页 |
| 3.3 非平衡格林函数法(NEGF)计算两电极系统 | 第42-50页 |
| 3.3.1 屏蔽近似 | 第43-44页 |
| 3.3.2 NEGF方法计算电荷密度 | 第44-48页 |
| 3.3.3 电极自能的计算 | 第48-49页 |
| 3.3.4 计算各物理量 | 第49-50页 |
| 3.4 散射态理论计算方法 | 第50-52页 |
| 3.5 相关计算软件NANODCAL介绍 | 第52-54页 |
| 4 第一性原理计算研究高TMR磁隧道结Fe/O/NaCl/O/Fe | 第54-65页 |
| 4.1 引言 | 第54-55页 |
| 4.2 构建Fe/O/NaCl/O/Fe结构及其优化 | 第55-57页 |
| 4.3 两端Fe电极对称性对新MTJ结构的TMR影响 | 第57-60页 |
| 4.4 新型MTJ器件的自旋过滤机制 | 第60-62页 |
| 4.5 新MTJ器件的TMR值与能量之间的关系 | 第62-63页 |
| 4.6 探讨FeO层的强关联作用对输运性能的影响 | 第63页 |
| 4.7 小结 | 第63-65页 |
| 5 Fe/Ni反常霍尔效应的第一性原理量子输运研究 | 第65-74页 |
| 5.1 引言 | 第65-66页 |
| 5.2 理论公式以及计算方法 | 第66-68页 |
| 5.3 非零AHE电阻的起源 | 第68-72页 |
| 5.4 AHE中的Onsager关系式 | 第72-73页 |
| 5.5 小结 | 第73-74页 |
| 6 电场调控单层WSe_2薄膜场效应晶体管的自旋 | 第74-87页 |
| 6.1 引言 | 第74-76页 |
| 6.2 单层WSe_2薄膜中Zeeman型自旋取向 | 第76-78页 |
| 6.3 电场调控单层WSe_2-FET结构中自旋 | 第78-80页 |
| 6.4 电场对WSe_2-FET电导率的调控行为 | 第80-82页 |
| 6.5 单层WSe_2薄膜中的两带模型 | 第82-85页 |
| 6.6 WSe_2-FET的电流-电压曲线特性 | 第85-86页 |
| 6.7 小结 | 第86-87页 |
| 7 单层TMDC材料中产生并输运极化valley流 | 第87-95页 |
| 7.1 引言 | 第87-88页 |
| 7.2 光电流理论公式推导及计算方法 | 第88-90页 |
| 7.3 计算单层WSe_2中的极化valley和spin流 | 第90-94页 |
| 7.4 小结 | 第94-95页 |
| 8 第一性原理研究单层黑磷的电接触问题 | 第95-107页 |
| 8.1 引言 | 第95-96页 |
| 8.2 计算方法以及单层BP结构的弛豫 | 第96-97页 |
| 8.3 金属与BP的接触结构 | 第97-100页 |
| 8.4 金属/BP接触界面电子结构的研究 | 第100-104页 |
| 8.5 面内电流结构模型(CIP)中的能带弯曲 | 第104-106页 |
| 8.6 小结 | 第106-107页 |
| 9 结论与展望 | 第107-111页 |
| 参考文献 | 第111-125页 |
| 作者简历及在学研究成果 | 第125-129页 |
| 学位论文数据集 | 第129页 |
