压力对分子结电输运性质的影响

在密度泛函理论基础上,优化不同金电极距离下以羧基为末端基团的硫醇分子的几何结构,得到了体系能量与金电极距离的变化关系。根据外力与能量的关系式,计算了不同金电极距离下对应的压力值。利用弹性散射格林函数方法计算了不同压力下分子结的伏安曲线。研究结果表明,当两个金电极距离被拉伸为2.08 nm时,羧基断开了与金电极的物理接触。随着外加压力的增加,分子结的电导值快速地增加。     

高压下ZnS的电输运行为

通过在金刚石对顶砧上集成以氧化铝薄膜为绝缘层的微型测量电路, 原位测量了ZnS电阻率随压力的变化, 证实ZnS的压致相变为半导体到半导体相变, 而非金属化相变, 并发现ZnS相变的可逆性与相变的迟滞现象.      

分子链长对分子结电输运性质的影响

利用杂化密度泛函理论,研究了烷烃硫醇分子与金电极形成分子结的电子结构,利用弹性散射格林函数方法研究了烷烃硫醇分子的电输运性质,并同实验结果进行了比较。研究结果表明,在低的外加偏压下,烷烃硫醇分子电流值随着分子链长度的增加而指数减小。     

平面性和长度对苯胺分子电输运性质的影响

以第一性原理为基础,利用弹性散射格林函数理论研究了分子平面性对苯胺类分子电输运特性的影响。计算结果表明苯胺类分子中苯环之间的扭转角度的出现阻碍了电子的输运,分子结的电流值随分子长度的增加而减少。通过进一步分析电子输运谱图和分子轨道得知,该类分子的LUMO+2轨道具有较好的扩展性,为电子输运提供了良好的输运通道。     

La0.85Na0.15MnO3的结构、磁性质和输运性质

实验研究了由Pechini方法制备的La0.85Mn0.15MnO3多晶陶瓷样品的结构,磁性质和输运性质,发现La0.85Na0.15MnO3的居里温度正好接近定,在该温度附近,伴随铁磁相到顺磁相的转变,同时发生金属－半导体转变,且在居里温度附近,0．5T外磁场下的最大磁电阻可达14％,理论与实验对比可知,在居里温度以上小极化子非对角跳跃为为主要导电机制。     

CdS薄膜的电输运和光学性质

通过喷雾热解获得CdS薄膜，在氮中气做了退火处理，观测到吸收边随退火温度升高而移动；在室温下的拉曼谱中观察到CdS的2个特征峰；经暗电阻与温度的变化关系的测试，发现激活能存在着极小值，用载流子衰减时间的变化能较好地解释其缘由；探讨了光电导与入射光强以及退火温度的关系。     

自旋梯状化合物Sr14(Cu1-xZnx)24O41的电输运及磁学性质

采用标准固相反应法制备了Sr14(Cu1-xZnx)24O41(x=0, 0. 01, 0. 02, 0. 03)系列多晶样品. X射线衍射谱表明所有样品均呈单相,且样品晶格常数大小随Zn掺杂量x的变化存在微弱波动. X射线光电子能谱表明Sr14Cu24O41中Cu离子以+2价形式存在,Zn掺杂对体系中Cu离子化合价不造成影响. 磁化率测量结果表明在10~300 K温度范围内Zn掺杂使体系磁化率降低,拟合结果表明随着Zn掺杂量x的增大,居里-外斯项对体系磁化率贡献逐渐减弱,二聚体耦合能JD 逐渐降低,每个分子中CuO2 自旋链内二聚体个数ND 与自由Cu2+离子自旋数NF 均逐渐减少,进一步分析显示替换二聚体内Cu2+离子的Zn2+离子数少于替换自由Cu2+离子的Zn2+离子数. 电阻率测量结果表明Sr14Cu24O41体系具有半导体特性,并且Zn掺杂会使体系电阻率降低,降低程度随掺杂量x增大而增大,但并未使体系发生金属- 绝缘体转变. 认为电阻率降低可能是由于Zn2+离子掺杂使体系内CuO2 自旋链中二聚体发生退耦,破坏了电荷有序超结构,从而使更多的空穴释放出来并转移到导电性好的Cu2O3自旋梯子中所致.     

金属量子结构中的半导体输运性质及其调控

随着后摩尔时代的推进,以硅为基础的半导体器件正接近其性能极限.除了不断引入新的器件结构外,设计具有半导体特性的金属量子结构为微电子器件的性能提升提供了全新的解决方案;而打开金属带隙,使其具有栅极可调半导体输运,是实现其应用的关键.以此为目的,自20世纪末以来,多种金属量子结构便逐步被设计与开发,其输运特性的有效调控也被学术界广泛研究.本文回顾了零维量子点、一维纳米线/纳米管、二维材料/人工二维晶格/超导薄膜等不同维度金属量子结构的研究进展;针对这些结构体系,介绍了其各自的能隙调控思想,总结分析了可控输运特性的实现方法与内在机制,对比展示了材料结构的电学性能及应用前景.基于目前报道的研究结果,提出了未来预期的研究方向:开发金属量子结构中输运与自旋关联特性,设计同时传输电荷与自旋信息,且具有栅极可调输运带隙的全金属沟道材料、结构与器件.     

开放Sinai台球中粒子输运性质的分形研究

Sinai量子台球能够模拟出混沌性质且数值运算相对简单, 成为研究微观体系动力学的理想模型。 本文以Sinai开放台球作为理论模型, 研究了粒子的逃逸, 并对逃逸中的碰撞次数进行了数值计算,得到的结果显示了初始条件对逃逸的重要性。采用简化的盒计数 (box-counting)算法分别计算了不同门电压和不同开口宽度对应的分形维数, 分析了Sinai台球中的门电压和开口宽度对体系混沌性质的影响。     

非晶碳氢膜的介电谱与分形结构

利用RF－DC辉光放电等离子化学气相沉积法制备了非晶碳氢膜,并测试了其介电谱,用分形理论研究了这种无序结构材料的介电谱与物质结构的关系。结果表明,低频反常色散介电谱确实可以传达物质结构的信息。     

基于分形多孔介质输运的金属垫片泄漏研究

引入分形多孔介质理论对金属垫片的泄漏机理进行研究,建立了微孔结构与泄漏特性之间的本构关系式.基于粗糙峰分形接触模型获得了密封载荷与微孔结构几何参数之间的关系,建立了金属垫片泄漏率的理论预测模型,理论预测值与实测值比较符合,从而验证了模型的准确性.进一步分析表明:相较于材料力学特性,垫片表面粗糙特性对泄漏率的影响更为显著,尺度系数的减小可明显改善界面密封特性,而表面分形维数D的影响则较为复杂,当D=1.5时对密封特性最为有利.     

分形子-电子相互作用导致的电阻率

利用推广的Hnsch-Mahan量子输运方程,求解了分形子-电子相互作用系统的电阻率.克服了电阻率的低温发散困难,给出了电阻率反常处的温度.     

镶嵌结构锗纳米晶电输运的研究

利用离子注入然后退火的方法制备了镶嵌有锗纳米晶的二氧化硅复合薄膜,从拉曼散射和透射电镜测量了解到薄膜中镶嵌有5~7nm大小的锗纳米晶层.研究了锗纳米晶层在常温和低温下的电输运性质.结果表明:锗纳米晶在100K~300K温度范围内符合莫特变程跳跃电导(VRH)导电,100K以下的低温电导基本上是一常数,导电主要是电子在相邻纳米晶之间的直接跃迁;经退火可消除离子注入引入的缺陷,能增加薄膜的电导;对由3×1017cm-2注量锗离子注入制备的薄膜观察到半导体向金属导电的转变.     

状耦合三量子点结构的电子输运性质

采用修正速率方法研究了环状耦合三量子点系统的瞬态和稳态输运性质．推导了环状耦合三量子点系统的约化密度矩阵运动方程和流经系统的电流．数值计算结果表明：系统处在各状态的几率和流经系统的电流随时间呈现振荡行为．当时间足够长时,它们都趋于稳定值,表明系统达到了稳定状态．在外加磁场的作用下,稳定电流呈现以2π为周期的Aharonov-Bohm振荡．     

T型介观空腔结构电子输运性质的研究

利用格林函数方法计算了T型介观空腔结构的电子传输特性,分别运用递归格林函数和全格子格林函数技术给出体系的总格林函数,导出T型介现空腔结构的电导方程．计算结果表明：格林函数方法可以非常方便地应用到介观空腔结构电子传输性质的研究中．由于空腔的存在,使原来平台结构的传输系数出现了复杂的传输谱结构．     

环状耦合三量子点结构的电子输运性质

采用修正速率方法研究了环状耦合三量子点系统的瞬态和稳态输运性质.推导了环状耦合三量子点系统的约化密度矩阵运动方程和流经系统的电流.数值计算结果表明:系统处在各状态的几率和流经系统的电流随时间呈现振荡行为.当时间足够长时,它们都趋于稳定值,表明系统达到了稳定状态.在外加磁场的作用下,稳定电流呈现以2π为周期的Aharonov-Bohm振荡.     

掺杂armchair石墨烯纳米带电子结构和输运性质的研究

基于第一性原理计算,研究了B/N掺杂对宽度为N(a)=3p+2=11的扶手椅(Armchair)型石墨烯纳米带电子结构和输运性质的影响.杂质的存在使得扶手椅型石墨烯纳米带的能隙增大,并在能隙中出现了一条局域的杂质态能带,杂质的位置也影响其能带结构.另外,杂质的存在还引起输运过程中的电子共振散射,其特点与掺杂种类、掺杂位...     

分子的电子结构对分子线电子输运性质的影响

分子通过硫氢官能团可以很强地吸附于金表面上，从而可作为连接体用于纳米电子学中的分子器件，利用密度泛函理论计算了分子结论，讨论了温度对分子结构的影响，并利用轨道的扩展情况讨论了分子电子结构及分子线电导的影响。     

基于金刚石对顶砧的原位高压霍尔效应技术研究

本文利用金刚石对顶砧和集成技术,建立了原位高压霍尔效应测量方法.通过对Zn Te的高压霍尔效应测量,发现在压力的作用下,电导率随压力增加而增加,但是,不同相的电导率随压力增加的机制却是不一样的,对于闪锌矿相的Zn Te,在常压到6.59 GPa范围内,由于载流子浓度和迁移率同时增加引起了电导率随压力增加而增加,但迁移率的增加对电导率增加的影响大于载流子浓度的增加对电导率增加的影响,而在6.59~9.73 GPa范围内,电导率随压力增加而增加的主要原因是载流子浓度随压力的增加所引起,而且朱砂相和Cmcm相的电导率的增加原因同样是由于载流子浓度的增加所引起.