Positional dependence of energy gap on line defect in armchair graphene nanoribbons: Two-terminal transport and related issues
在一个简单的非相互作用紧束缚框架下，分析了扶手椅型石墨烯纳米带在线缺陷存在下的能带谱特征。在金属纳米带中，根据缺陷线的位置，能隙可能出现在或可能不出现在带谱中，而在半导体带中，间隙是定制的，从而产生石墨烯纳米带在纳米级电子器件中的潜在应用性。在一个更一般的模型下，我们也利用格林函数理论研究了双端电子输运。
2013-07-18 cond-mat.mes-hall
Conductance through disordered graphene nanoribbons: Standard and anomalous electron localization
研究了锯齿形和扶手椅型石墨烯纳米带中无序的存在所产生的电导涨落。我们表明，量子输运在锯齿形纳米带发生通过边缘状态是指数本地化，在标准的安德森局域化问题，而扶手椅纳米带的石墨烯亚晶格的对称性产生异常本地化，或离域。我们发现，这两种不同的电子局域化导致锯齿形和扶手椅型纳米带之间的电导统计的显着差异。特别是，扶手椅纳米带显示非常规的大电导波动相对于安德森本地化的电子。我们计算分析这两种类型的带的电导的完整分布。没有自由拟合参数，我们验证了我们的理论结果进行数值模拟无序锯齿形和扶手椅纳米带的实验可实现的长度和宽度。
2013-11-25 cond-mat.mes-hall
Gap engineering and wave function symmetry in C and BN armchair nanoribbons
本研究通过密度泛函理论计算与紧束缚杂原子梯型模型分析，揭示扶手椅型石墨烯与氮化硼纳米带对多种带隙调控手段的相反响应源于波函数对称性差异，为两类纳米带的能隙工程提供互补策略依据。
2024-03-13 cond-mat.mes-hall
Universal geometric classification of armchair graphene nanoribbons by their properties in a staggered sublattice potential
我们证明了扶手椅型石墨烯纳米带在空间变化的交错亚晶格势中的带隙的拓扑性质。几个一般的标度律量化的带隙变化。结果发现，所有扶手椅型纳米带的描述取决于它们的宽度，其中之一是众所周知的无质量狄拉克条件，和其他两个我们称之为潜在的无间隙，和无间隙超晶格的三个不同的类之一。我们构建了一个有效的理论，忠实地再现这些结果，并明确的性质的竞争质量和重叠积分在一个特定的样本。最后，我们提出了几个系统，这些结果应该有相当大的光，这一切都已经在实验中实现。
2011-06-09 cond-mat.mes-hall
Spin Transport in Armchair Silicene Nanoribbon on the Substrate: The Role of Charged Impurity
本文研究了扶手椅型硅烯纳米粒子（ASiNR）在带电杂质存在下的电学和自旋性质。采用非平衡格林函数和多轨道紧束缚计算了传输几率。研究了衬底上ASiNR中不同类型的自旋传输几率。带电杂质位于下面的衬底中。利用自旋输运几率计算了沿沟道的自旋翻转。得到了不同电荷杂质在ASiNR中的自旋扩散长度，并与平均自由程进行了比较
2019-05-01 cond-mat.mes-hall
Symmetries and the conductance of graphene nanoribbons with long-range disorder
我们研究了长程无序石墨烯纳米带的电导。由于不存在来自无序势的谷间散射，即使没有磁场，时间反演对称性（TRS）也可以有效地被打破，这取决于带边缘的类型。即使扶手椅边缘一般混合谷，我们表明，金属扶手椅纳米带具有隐藏的伪谷结构和有效地打破TRS。相比之下，半导体扶手椅纳米带不可避免地混合山谷和恢复TRS。结果表明，在强无序状态下，金属扶手椅型带呈现出完全导电的沟道，而半导体扶手椅型带呈现出普通的局域化。在没有谷混合的情况下，TRS也在锯齿形纳米带中有效地断裂。然而，我们发现，谷间散射在锯齿形带显着增强和TRS恢复，即使是平滑的障碍，如果费米能量小于潜在的振幅。无序纳米带的对称性也反映在它们的电导在扩散制度。特别是，我们发现抑制弱本地化和增强的电导波动的金属扶手椅和锯齿带没有谷混合。相反，半导体扶手椅和锯齿带谷混合表现出弱的本地化行为。
2011-11-25 cond-mat.mes-hall
Field Effect Transistors based on Networks of Highly Aligned, Chemically Synthesized N=7 Armchair Graphene Nanoribbons
我们报告了N = 7扶手椅式石墨烯纳米带（7-AGNR）场效应晶体管的实验演示和电气表征。背栅晶体管由原子级精确和高度对准的7-AGNR制成，采用自下而上的方法合成。大面积转移工艺具有用原子级精确的纳米带制造可扩展器件的前景。FET的沟道比30 nm至40 nm的平均纳米晶长度长约30倍。GNRs的密度很高，因此可以假定运输远高于逾渗阈值。长沟道晶体管表现出87.5的最大I $_{ON}$ /I $_{OFF}$电流比。
2018-03-19 cond-mat.mes-hall
Spin Filter Properties of Armchair Graphene Nanoribbons with Substitutional Fe Atoms
采用密度泛函理论结合非平衡格林函数方法研究了Fe原子取代的（0，8）扶手椅型石墨烯纳米粒子的自旋过滤性能.对于特定的布置，实现了高度的自旋极化。这些包括在传输元件的边缘位置处的单替换或在中心扇区中的双替换。预测了通过改变双取代几何结构实现自旋极化在多数和少数之间切换的可能性。包括偏置依赖的传输函数被证明是必不可少的自旋分辨的电流-电压分布的正确表示。
2017-02-08 cond-mat.mes-hall
Flat-band ferromagnetism in armchair graphene nanoribbons
我们研究了扶手椅型石墨烯纳米带中的电子相关效应，这些纳米带最近被提议作为自旋量子比特的构建块。扶手椅边引起特殊的量子干涉，并导致在适当的掺杂水平的巡回载流子的动能淬火。这是二维朗道能级结构的一个漂亮的一维类比，只是这里不需要磁场。结合有效场论和变分波函数方法，我们发现该体系的基态具有一种新的平带铁磁性。最后，我们讨论了在实验中实现这种新的磁状态的实际问题。
2009-01-28 cond-mat.mes-hall
Electron polarization function and plasmons in metallic armchair graphene nanoribbons
我们计算了任意温度和掺杂下金属扶手椅型石墨烯纳米带中狄拉克费米子的极化函数。我们发现，在有限的温度下，由于导带和价带中的带间和带内电子跃迁之间的相空间重新分配，全极化函数变得与温度和化学势的位置无关。因此，对于给定宽度的纳米带，存在单个等离子体激元模式，其中能量色散由石墨烯的精细结构常数确定。在库仑耦合纳米带中，该等离子体分裂成基本的同相和异相等离子体模式，分裂能量另外由带间间距确定。
2015-05-11 cond-mat.mes-hall
A spin-filter device based on armchair graphene nanoribbons
利用Landauer-Buttiker方法研究了夹在两个半无限长扶手椅型石墨烯纳米带之间的锯齿状边缘石墨烯薄片（ZGF）的自旋极化电子输运.在Hartree-Fock近似下，我们采用半填充哈伯德模型来研究ZGF的边缘磁性。结果表明，在没有磁电极和外场的情况下，该结具有高自旋极化度的自旋过滤器作用。通过施加栅极电压，可以有效地控制该器件的自旋过滤效率，并且自旋极化可以达到高达90%的值。
2011-01-15 cond-mat.mes-hall
Magnetism and Spin Transport of Carbon Chain between Armchair Graphene Nanoribbon electrodes
采用紧束缚哈密顿量、平均场哈伯德模型和Landauer-Butikker方法研究了扶手椅型石墨烯纳米颗粒（AGNR）电极间碳链的磁性和自旋输运性质.结果表明，只有奇数碳链在链-石墨烯结中显示出内禀磁矩。碳链-石墨烯结的电子、磁性和自旋输运性质强烈依赖于碳链在AGNR电极之间的位置和长度。有趣的是，我们在所有奇数碳链-石墨烯结中发现了费米能附近的完全自旋极化传输，无论它们的长度如何，也没有任何磁场和磁性电极。
2016-08-20 cond-mat.mes-hall
Graphene armchair nanoribbon single-electron transistors: The peculiar influence of end states
我们提出了一个相互作用的石墨烯扶手椅型纳米量子点的微观理论。长程相互作用过程是造成库仑阻塞和自旋-电荷分离的原因。短程的，从底层的蜂窝状晶格的石墨烯，涂抹自旋-电荷分离和诱导之间的交换相关性散装电子-离域的带-和单电子本地化在两端。结果，出现了体自旋不再是守恒量的纠缠端体态。纠缠的特征是在一个完全对称的设置中由于量子禁戒跃迁而发生的负微分电导效应。
2009-10-26 cond-mat.mes-hall
Ab initio quantum transport through armchair graphene nanoribbons: Streamlines in the current density
采用基于密度泛函理论的从头算输运方法，计算了不同宽度的扶手椅型石墨烯纳米带（AGNR）的局域电流密度$N_\mathrm{C}$.我们在$N_\mathrm{C}$中观察到具有三倍周期性的非常明显的电流模式（流线）。它们是横向流动方向上的量子限制的结果。相邻的流线被几乎消失的流动条纹隔开。因此，电流对功能化吸附物的响应对它们的位置非常敏感：位于电流丝内的吸附物导致强烈的反向散射，而放置在其他区域的吸附物几乎没有影响。
2014-07-13 cond-mat.mes-hall
Transport in armchair graphene nanoribbons and in ordinary waveguides
我们研究直流和交流运输沿扶手椅型石墨烯纳米带使用${\bf k\cdot p}$光谱和本征函数和一般的线性响应表达式的电导率。然后，我们将结果与沿普通波导传输的结果进行了对比。在所有情况下，我们评估杂质的弹性散射的影响，定量描述它与德鲁德型贡献的电流以前没有报道，并评估相应的弛豫时间为长，短程杂质的潜力。我们表明，这种贡献占主导地位的响应在非常低的频率。在这两种情况下，电导率随着电子密度的增加而增加，并且当新的子带开始被占据时显示尖点。作为频率的函数，扶手椅型石墨烯纳米带中的电导率表现出比普通波导中更丰富的峰结构：在前者中允许带内和带间跃迁，而在后者中仅发生带内跃迁。这种差异可以追溯到相应的光谱和本征函数之间的差异。
2019-12-19 cond-mat.mes-hall
Dependence of transport on adatom location for armchair-edge graphene nanoribbons
研究了扶手椅型石墨烯纳米带与半无限量子线耦合时的输运性质。利用紧束缚近似下的非平衡格林函数方法，我们证明了通过系统的隧穿电流敏感地依赖于AGNR的宽度和吸附原子的位置。有趣的是，当吸附原子位于金属AGNR的第3个$j$链上的碳原子上时，系统在$I-V$曲线上显示出与半导体AGNR类似的透射带隙和阈值电压。这种效应可能是有用的扫描隧道显微镜实验表征石墨烯样品。
2011-06-11 cond-mat.mes-hall
Collective Modes of Massive Dirac Fermions in Armchair Graphene Nanoribbons
采用pz轨道紧束缚模型和第三近邻（3nn）耦合，研究了原子宽度为N = 5的本征和非本征扶手椅型石墨烯纳米带的等离激元色散特性.耦合参数是通过将3nn色散拟合到扩展的休克尔理论的色散来获得的。由此产生的大质量狄拉克费米子系统具有带隙E_g \approx 64 meV。非本征等离子体色散关系被发现接近一个共同的色散曲线的化学势$μ$增加，而本征等离子体色散关系被发现有能量和动量阈值。我们还报告了一个分析模型的外在等离子体群速度在q \rightarrow 0限制。
2012-04-23 cond-mat.mes-hall
Electric Field Effects on Armchair MoS2 Nanoribbons
采用密度泛函理论（\it Ab initio）研究了在外加静电电场作用下MoS $_2$扶手椅型纳米带的电子结构.这种纳米带，这是半导体和半导体，表现出一组弱相互作用的边缘状态，其能量位置决定了系统的带隙。我们表明，通过施加外部横向电场，$E_\mathrm{ext}$，纳米带的带隙可以显着降低，导致超过一定的临界值的金属-绝缘体转变。此外，在金属-绝缘体转变附近的费米能级处存在足够高的态密度，导致可以被$E_\mathrm{ext}$调制甚至熄灭的斯通铁磁性的开始。在双层纳米带的情况下，我们进一步表明，通过施加横向场，可以将带隙从间接改变为直接，这种效果可能对光电子应用具有重要意义。
2013-08-28 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation in strained graphene nanoribbons: armchair vs zigzag edges
我们研究了扶手椅型和锯齿型石墨烯纳米带（GNRs）中机电效应产生的波纹波对电磁场引起的自旋弛豫的影响。通过利用数值模拟支持的解析表达式，我们表明，它是可能的调谐自旋翻转行为ON和OFF由于在GNRs的潜在应用在应变器件的波纹波。这一发现类似于最近对III-V族半导体量子点中自旋电子器件的设计所做的观察，其中有效的Land $\mathrm{\acute{e}}$ $g$因子的符号变化可以通过施加栅极控制的电场来设计。特别是，我们表明，调谐的自旋延伸到更大的宽度扶手椅GNRs比锯齿形GNRs。在这里，我们还报告说，弛豫率消失一样，$L^5$。
2014-11-02 cond-mat.mes-hall
Gap engineering in strained fold-like armchair graphene nanoribbons
扶手椅型石墨烯纳米带（AGNRs）上的应变折叠状变形可以在实验装置中进行适当的设计，并可能导致一种新的控制工具的间隙和传输特性。在这里，我们分析了折叠AGNRs的电子响应和机械变形的电子特性。间隙工程的一个重要且通用的参数是带宽度变化百分比，即，变形和未变形的色带宽度之间的差异。AGNR的带隙可以在一个明确定义的能量值范围内进行机械调谐，最终导致金属系统。这个特性提供了一个新的可控的自由度，允许操纵电子电流。通过求解应变系统的Dirac方程，我们证明了数值结果的解析预测。
2017-01-06 cond-mat.mes-hall
First-principles study of the terahertz third-order nonlinear response of metallic armchair graphene nanoribbons
利用含时微扰理论计算了金属扶手椅型石墨烯纳米带的太赫兹三阶非线性电导。在很宽的温度范围内观察到本征三阶电导的显着增强的结果为非本征的2D单层石墨烯。我们还研究了|E_F| <<200 meV的非本征金属acGNR的非线性响应。我们发现，三阶电导表现出很强的费米能级依赖在低温下。克尔电导作为温度的函数的三阶临界场强为1和5 kV/m之间的计算。对于三次谐波电导，计算出的最小临界场约为5 kV/m。
2016-05-31 cond-mat.mes-hall
Edge-functionalization of armchair graphene nanoribbons with pentagonal-hexagonal edge structures
采用密度泛函理论计算方法，研究了具有五角-六角边缘结构的扶手椅型石墨烯纳米带的边缘功能化.虽然具有五边形-六边形边缘结构的AGNR（标记为（5，6）-AGNR）是金属的，但具有取代原子的边缘官能化的（5，6）-AGNR打开带隙。我们发现，（5，6）-N-AGNR的能带结构与无缺陷的（N-1）-AGNR在Γ点处的能带结构相似，而在X点处的能带结构与无缺陷的N-AGNR的能带结构相似。边缘功能化的（5，6）-AGNR的整体电子结构取决于功能化的（5，6）-AGNR的边缘处由取代原子提供的电子的数量。
2020-01-31 cond-mat.mes-hall
Rashba spin-orbit interaction in graphene armchair nanoribbons
我们研究了具有扶手椅边缘的石墨烯纳米带在Rashba自旋轨道相互作用（RSOI）的存在下。通过正弦变换对RSOI体石墨烯的紧束缚哈密顿量施加边界条件，详细研究了RSOI对光谱和自旋极化的影响.我们表明，自旋极化垂直于GNR改变符号时，反转沿GNR的动量，如果带耦合强RSOI。此外，我们推导出一个线性近似的RSOI哈密顿量，并发现只有相邻模式的能带必须考虑到，以实现良好的近似为同一频带。由于其实验的可用性和各种建议工程适当的RSOI，GNRs扶手椅边缘是一个有前途的候选人可能的自旋电子学应用。
2014-01-06 cond-mat.mes-hall
Creating quantum spin chains through edge reconstruction in pure graphene armchair nanoribbons towards ballistic spin transport
本研究通过边缘重构在扶手椅型石墨烯纳米带中实现海森堡反铁磁自旋链，并证明其支持弹道自旋输运，为量子自旋信息传递和自旋电子学提供新途径。
2022-03-27 cond-mat.mes-hall
Ab initio calculations of edge-functionalized armchair graphene nanoribbons: Structural, electronic, and vibrational effects
我们提出了一个理论研究窄扶手椅型石墨烯纳米带（AGNRs）与羟基功能化的边缘。虽然这种钝化强烈影响带的结构，但高度的边缘官能化被证明是特别稳定的。几何偏差的一个重要后果是严重减少的带隙的调查7-AGNR。这种转变遵循线性依赖于每个单元电池中添加的羟基基团的数量，因此提供了通过边缘官能化的可调带隙的前景。此外，我们还讨论了带本身的特征声子行为以及羟基的指纹模式。一个大的下移突出的拉曼活性模式允许实验确定的边缘功能化的程度。
2011-07-04 cond-mat.mes-hall
Rashba Spin-Orbit Driven Topological Phase Transitions in Heterogeneous Armchair Honeycomb Nanoribbons
National Taiwan Normal University（台湾师范大学）
研究揭示了石墨烯纳米带异质结构中Rashba自旋轨道耦合与结构几何的相互作用如何诱导非平凡拓扑相变，通过界面态的鲁棒性及能隙开闭过程展示拓扑相变机制。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall
Negative differential resistance and effect of defects and deformations in MoS2 armchair nanoribbon MOSFET
在这项工作中，我们提出了一个研究的负微分电阻行为和各种变形{如波纹，扭曲，缠绕}和缺陷，如空位和边缘粗糙度对短沟道二硫化钼扶手椅型纳米MOSFET的电子特性的影响。通过密度泛函紧束缚理论和非平衡格林函数方法评估了形变{3至7度扭曲或缠绕和0.3至0.7 Ang波纹幅度}和缺陷对10 nm MoS 2 ANR FET的影响。我们研究了这种器件在不同条件下的沟道态密度、透射谱和ID VD特性，重点研究了器件的负微分电阻行为。我们的研究结果表明，显着的变化，在NDR峰谷比和NDR窗口与这样的微小的本征变形，特别是与纹波。
2013-09-21 cond-mat.mes-hall
First-principles study of heat transport properties of graphene nanoribbons
结合密度泛函理论和非平衡格林函数方法，研究了扶手椅型和锯齿型石墨烯纳米带的热导率。由于石墨烯纳米带的声子色散的各向异性，锯齿形带具有比宽度相当的扶手椅带更高的热导率：锯齿形带中的低频带比扶手椅带中的低频带更分散。有和没有氢钝化的边缘修改的原子结构，并最终影响声子的热输运不同的两种带类型。
2011-08-04 cond-mat.mes-hall
Phosphorene nanoribbon as a promising candidate for thermoelectric applications
本工作利用密度泛函理论研究了不同宽度和边缘构型的磷烯纳米带的电子性质。结果表明，扶手椅型磷烯纳米带是半导体的，而锯齿型磷烯纳米带是金属的。扶手椅型纳米带的带隙随带宽的增加而单调减小。通过用氢钝化边缘的磷原子，锯齿系列也变成半导体，而扶手椅系列表现出比原始系列更大的带隙。利用玻尔兹曼理论和弛豫时间近似研究了磷烯纳米带的电子输运性质。我们发现，所有的半导体纳米带表现出非常大的塞贝克系数值，并可以进一步增强氢钝化在边缘。以N=7的扶手椅型纳米结构为例，利用声子玻尔兹曼输运方程计算了晶格热导率。由于显著增强的Seebeck系数和降低的热导率，磷烯纳米陶瓷在室温下表现出非常高的品质因数（ZT值），为4.0，这表明其有吸引力的热电应用。
2014-06-16 cond-mat.mes-hall
Enhanced Spin-Flip Scattering by Surface Roughness in WS$_2$ and MoS$_2$ Armchair Nanoribbons
单层MoS $_2$和WS $_2$的能带结构呈现自旋和谷自由度之间的耦合，抑制自旋翻转散射和自旋退相。在这里，我们表明，平面外的变形，如波纹或波纹，增强扶手椅型MOS $_2$和WS $_2$纳米带中的自旋翻转散射。采用非平衡格林函数方法和紧束缚近似，系统地研究了表面粗糙度对自旋输运的影响。传输和电导已被计算为表面粗糙度的函数。我们的研究结果表明，自旋翻转率，通常被忽略的平面原始样品，增加显着的表面粗糙度的幅度。这些结果对过渡金属双硫族化合物自旋电子器件的设计和制备具有重要意义。
2017-03-09 cond-mat.mes-hall
Strongly modulated transmissions in gapped armchair graphene nanoribbons with sidearm or on-site gate voltage
我们提出了两种方案的场效应晶体管的基础上有间隙的扶手椅型石墨烯纳米带连接到金属引线，通过引入侧臂或现场栅极电压。我们利用带隙来达到良好的关断特性。通过将一个侧臂或现场栅极引入石墨烯纳米颗粒，导电峰出现在间隙区域内。通过进一步应用两个侧臂或现场门，由于来自双重结构的谐振，这些峰被加宽到具有宽能量窗口的传导平台。间隙内的传导窗口的位置可以完全由侧臂的长度或现场栅极电压控制，这允许间隙范围内的特定能量窗口的“开”和“关”操作。的高鲁棒性的关断特性和导电窗口被证明，并显示所提出的双重结构的实际应用的可行性。
2012-05-06 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric Properties of Armchair Graphene Nanoribbons with Array Characteristics
本文通过紧束缚模型和格林函数方法研究嵌入氮化硼纳米带形成的阵列式扶手椅型石墨烯纳米带的热电性质，发现其能级简并和耦合效应可显著提升功率因子并突破一维理想系统的量子极限。
2024-01-16 cond-mat.mes-hall
Quasi-bound states and Fano effect in T-shaped graphene nanoribbons
我们研究了T型石墨烯纳米管中的准束缚态和输运性质，该纳米管由金属扶手椅边带连接到金属扶手椅边侧臂组成。我们系统地研究了在较宽的系统尺寸范围内，系统中存在准束缚态的条件。当侧臂宽度约为扶手椅引线宽度的一半时，在T型结构的交叉处存在准束缚态。准束缚态在侧臂中真正局部化，但在扶手椅引线中具有小的连续分量。准束缚态通过Fano效应对扶手椅型引线之间的输运有很强的影响，但对扶手椅型引线与侧臂之间的输运没有影响。
2013-09-04 cond-mat.mes-hall
Exciton absorption in narrow armchair graphene nanoribbons
提出了一种研究窄禁带扶手椅型石墨烯纳米带（AGNR）激子光吸收的解析方法。我们专注于占主导地位的尺寸量子化的制度相结合的吸引力的电子-空穴相互作用。绝热分离的慢，快运动导致通过两体狄拉克方程的孤立和耦合的子带近似。离散和连续激子态一般是耦合的，并形成纯离散和共振型特征的准里德伯级数。相应的振子强度和宽度的推导。我们发现，激子峰的蓝移，变得更广泛，并在幅度上增加后缩小的带状。在子带的边缘处，与一维态密度相关的奇异性通过激子的存在被转化为有限吸收。我们的分析结果与包括数值方法在内的其他方法得到的结果吻合得很好。预期的实验值的估计提供了现实的AGNRs。
2016-05-20 cond-mat.mes-hall
Adjustable propagating plasmons in $α-\mathcal{T}_3$ lattice-based armchair nanoribbons
我们得到并分析了具有扶手椅终端的$α- \mathcal{T}_3$基纳米带的电子态、极化函数和等离子体激元激发。所计算的等离子体激元分散体强烈地依赖于跨带的原子行的数量，以及价带和导带之间的能隙的存在，这也是由纳米取向的几何形状确定的。带隙被证明对等离子体激元色散和它们的朗道阻尼具有最强的影响。我们还表明，对于一个小的电子掺杂的等离子体分散体不依赖于所考虑的$α- \mathcal{T}_3$材料在长波极限的相对跳跃参数$α$和调查的条件时，$α$成为一个重要的因素，强烈影响等离子体。我们相信，我们新发现的纳米尺寸$α- \mathcal{T}_3$带的电子和集体性质将在现代电子和纳米器件领域中找到它们的应用。
2021-06-20 cond-mat.mes-hall
Analysis of Vacancy defects in Hybrid Graphene-Boron Nitride Armchair Nanoribbon based n-MOSFET at Ballistic Limit
本文采用非平衡格林函数（NEGF）方法，研究了石墨烯-氮化硼（GNR-BN）纳米复合材料n-MOSFET在弹道输运极限下的空位效应.超级电池由扶手椅型纳米颗粒的3 p配置制成，其在两侧掺杂有6个BN原子并且也是H钝化的。研究的空位类型是单（B去除），双（B和N原子去除）和孔（去除6个原子）形成的所有在碳和BN原子的界面。利用密度泛函理论（DFT）计算了这种超晶胞的带隙、有效质量和态密度等材料性质。进一步利用带隙和有效质量的自洽泊松薛定谔计算器正式使用NEGF方法。对于所有的空位缺陷，材料性能表现出下降，这是更显着的空穴缺陷。该观察结果在器件特性中也是一致的，其中导通电流（ION）和亚阈值斜率（SS）显示空穴空位的最大增量，并且当缺陷数量增加时，增加变得更显著。
2015-12-04 cond-mat.mes-hall
Discretized dynamics of exchange spin wave bulk and edge modes in honeycomb nanoribbons with armchair edge boundaries
我们发展了一个场论来研究蜂窝状纳米带上长波长交换自旋波激发的动力学，其特征在于扶手椅边缘边界和Néel反铁磁有序态。适当的边界条件，建立了要求体和边缘自旋进动相同的频率为任何给定的自旋波本征模式在这些系统中。一组特征边界方程，共同体和边缘自旋波模式，从而推导出。然后求解自旋动力学的运动方程，以确定传播和倏逝交换自旋波模式。我们证明，在一般情况下，体自旋波动力学是离散的，由于有限的宽度的纳米。对于各向同性的磁性纳米粒子，狄拉克锥减少到一个单一的线性色散曲线，由于这种离散化。允许的各向同性和各向异性纳米带的体模的数量和波长的确定从导出的特征边界方程。我们的数值结果证明了不同的例子，它表明，这些模式的特性取决于纳米晶的宽度和它的反铁磁各向异性。此外，各向异性纳米带，即使是那些具有最轻微的各向异性，目前的倏逝模式与非线性色散关系。的倏逝交换自旋波的振幅在整个有限宽度的纳米带的空间变化，被发现是强烈依赖于系统的磁各向异性和它的宽度。所开发的理论方法是通用的，可以适用于所有类型的边界边缘的纳米带。
2019-01-06 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric properties of armchair phosphorene nanoribbons in the presence of vacancy-induced impurity band
扶手椅型磷烯纳米带（APNR）是一种具有间接带隙的半导体。在这里，我们建议通过创建一个周期性的空位结构（antidot）在APNR的间隙中引入新的状态。紧束缚模型的基础上，我们表明，一个周期性阵列的空位或纳米孔导致形成的杂质带内的间隙区域。我们首先给出了一个解析表达式的杂质带的色散关系所诱导的束缚态杂化与每个单空位缺陷。然后，我们增加空位缺陷的大小，包括一堆原子和理论研究纳米孔的大小和它们的间距对电子能带结构，载流子传输函数，和热电性能的影响。我们对这些结构的发电率和热电效率的分析表明，ANPR可以用作极好的热电发电模块。
2021-02-03 cond-mat.mes-hall
Landauer-Büttiker conductivity for spatially-dependent uniaxial strained armchair-terminated graphene nanoribbons
研究了扶手椅型石墨烯纳米管中任意单轴空间应变下的Landauer-Büttiker电导率。由于应变的单轴特性，相应的传递矩阵可以简化为$2\times2$矩阵的乘积。然后，电导率和Fano因子可以由该乘积计算。作为该技术的一个例子，正弦空间相关的应变场进行了研究，使用两个不同的应变波长。对于更大的波长的电导率降低时相比，无应变的情况下，虽然这两个电导率几乎是相同的形状。然而，对于较小的波长的情况下，电导率强烈修改。尽管如此，对于接近狄拉克点能量的能量，电导率和Fano因子与这里研究的两个应变波长的无应变对应物非常相似。
2018-05-03 cond-mat.mes-hall
Transport properties of armchair graphene nanoribbon junctions between graphene electrodes
本文通过第一性原理量子输运计算揭示石墨烯电极间扶手椅型纳米带结在低偏压隧穿与高偏压共振两种机制下的电导规律，并验证边缘条件影响微弱。
2012-03-09 cond-mat.mes-hall
Uniaxial Strain Effects on Graphene Nanoribbon Resonant Tunneling Transistors
采用最近邻紧束缚模型和非平衡格林函数方法，数值模拟了单轴应变对典型扶手椅型石墨烯-纳米石墨烯-hBN异质结器件的电流-电压特性的影响.模拟清楚地揭示了以下显着的依赖关系：（i）应变总是减少电流;（ii）在扶手椅方向施加的应变显着加宽了电流的主峰在一个更大的区域的偏置电压相比，非应变状态;（iii）电流下降更快时，应变施加在扶手椅，而不是锯齿形方向。
2019-01-04 cond-mat.mes-hall
Performance Analysis of Boron Nitride Embedded Armchair Graphene Nanoribbon MOSFET with Stone Wales Defects
研究了石墨烯-氮化硼（GNR-BN）扶手椅型纳米晶（a-GNR-BN）MOSFET在其弹道输运极限下的性能。我们考虑了BN原子嵌在GNR两侧{每侧2，4，6个BN}的a-GNR-BN的三种几何构型3 p，3 p +1和3 p +2。利用密度泛函理论{DFT}对这些H钝化结构的带隙、有效质量和态密度等材料性质进行了计算。利用这些材料参数，在非平衡格林函数（NEGF）形式下进行了自洽Poisson-Schrodinger模拟，计算了弹道MOSFET器件的特性。对于宽度约为5 nm的混合纳米管，发现模拟的导通电流在276 uA - 291 uA的范围内，对于VDD = 0.68 V，导通/关断比为7.1 x 10^6 - 7.4 x 10^6，对应于10 nm技术节点。我们进一步研究了随机分布的Stone Wales {SW}缺陷在这些混合结构中的影响，并且对于6.35%的SW缺陷密度，仅观察到2.52%的导通电流退化。
2013-09-24 cond-mat.mes-hall
Low-bias Negative Differential Resistance effect in armchair graphene nanoribbon junctions
具有扶手椅边缘的石墨烯纳米带（AGNR）具有可以通过带宽度灵活地调节的带隙。最近有报道称，由夹在两个较宽的AGNR引线之间的较窄的AGNR制成的结具有两个接近费米能级的完美传输通道。在这里，我们报告说，通过使用偏置电压来驱动这些传输通道进入更宽的AGNR引线的间隙，我们可以获得负微分电阻（NDR）效应。由于AGNR结的本征性质，开启偏压低至~ 0.2 V，谷电流几乎为零。我们进一步表明，这种NDR效应是强大的对细节的原子结构的结，衬底和结是否是通过蚀刻或氢化。
2014-10-15 cond-mat.mes-hall
Wave functions and edge states in rectangular honeycomb lattices revisited: nanoflakes, armchair and zigzag nanoribbons and nanotubes
一般来说，由于拓扑和非拓扑的原因，材料的体积和边界的性质可以非常不同。最简单的边界问题之一是有限蜂窝晶格上无相互作用电子的紧束缚问题。尽管它很简单，但这个问题相当丰富，并且与石墨烯的物理学直接相关。我们重新审视这个长期研究的问题，并提出了一个分析推导的电子光谱和波函数的石墨烯矩形衍生物。我们提供了一个精确的分析描述的扩展和本地化的状态，它们之间的过渡，和一个特殊的情况下，本地化的状态时，波函数是非零的边缘网站。后一种状态具有零能量，我们讨论了它在锯齿形纳米带中的存在，锯齿形纳米管沿着锯齿形边缘的站点数可被4整除，以及矩形石墨烯纳米片沿着锯齿形和扶手椅边缘的站点数为奇数。
2022-08-25 cond-mat.mes-hall
Nearly Perfect Single-Channel Conduction in Disordered Armchair Nanoribbons
具有扶手椅型边缘的石墨烯纳米带（扶手椅型纳米带）的低能谱被描述为石墨烯的两个非等效狄拉克点的叠加。尽管缺乏良好分离的两个谷结构，受到长程杂质的单通道传输几乎是完美的传导，其中最低阶的后向散射矩阵元素消失作为波函数的内部相结构的表现。然而，对于多通道能量区，发生平均电导的常规指数衰减。由于谷间散射不是完全不存在，扶手椅型纳米带可以被分类为正交普适类，而不管杂质的范围。在相当窄的纳米带中，几乎完美的单沟道传导主导了低能电子输运。
2009-02-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Phosphorene nanoribbons
利用解析模型和密度泛函理论研究了有限磷烯层中的边缘诱导能隙态。这种间隙状态的性质取决于切割的方向。扶手椅型纳米带是绝缘的，而在垂直方向上切割的纳米带（具有锯齿形和悬崖型边缘）是金属的，除非它们经历了细胞倍增的重建或扭曲，这打开了一个间隙。所有具有不饱和边缘的稳定纳米带都具有可以通过氢钝化去除的带隙状态。扶手椅型纳米晶体的边缘态随到边缘的距离呈指数衰减，可以用近似自由电子模型描述。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall
Spectral gap induced by structural corrugation in armchair graphene nanoribbons
本文研究了未掺杂扶手椅型石墨烯纳米带（AGNR）的结构涨落对电子性质的影响。首先，重新分析单个波纹石墨烯层，我们发现两个不等价的狄拉克点（DP）彼此远离。另外，随着波纹的增加，费米速度减小。关于AGNR，其金属行为取决于它们的宽度，我们特别分析的情况下，零间隙带结构的AGNR。通过求解狄拉克方程与适当的边界条件，我们表明，由于位移的DP的间隙打开的光谱。该间隙与变形的高和波长之间的比率的平方成比例。我们证实了这一预测的精确数值解的有限宽度波纹AGNR。此外，我们发现，量子电导，由非平衡格林函数技术计算的间隙打开时消失。我们的研究结果的主要结论是，电导间隙应该出现所有未掺杂的波纹AGNR的宽度无关。
2010-01-07 cond-mat.mes-hall
Small bandgap features achieved in atomically precise 17-atom-wide armchair-edged graphene nanoribbons
石墨烯纳米带（GNRs）的自下而上合成技术可能使未来的电子器件由于可调的电子结构取决于明确定义的宽度和边缘几何形状。例如，扶手椅边缘GNRs（AGNRs）表现出宽度依赖的带隙。然而，迄今为止实验合成的AGNR的带隙相对较大，远高于1 eV。由于大的肖特基势垒和载流子有效质量，这种大的带隙可能使器件性能恶化。我们描述了自下而上的合成AGNRs与一个较小的带隙使用二溴苯为基础的前体。在Au（111）衬底上合成了17和13个碳原子宽度不同的两种AGNR，并用扫描探针显微镜和光谱研究了它们的原子结构和电子结构。我们发现，17-AGNR具有最小的带隙，以及最小的电子/空穴有效质量之间的自下而上的AGNR迄今为止的报道。17-AGNRs的成功合成是基于GNR的电子器件发展的重要一步。
2019-12-26 cond-mat.mes-hall
Electron Wave Function in Armchair Graphene Nanoribbons
利用扶手椅型纳米带紧束缚模型的解析解，证实该解代表谷间散射形成的驻波，并且在散射作用下赝自旋不变。确定了含有单一Dirac奇点的扶手椅型纳米粒子的相空间。通过考察边界微扰对波函数的影响，我们认为强边界势的存在与最近的扫描隧道显微镜的观测结果不一致。一些可能的电子密度超结构模式附近的一个步骤扶手椅边缘位于石墨的顶部。它表明，拉曼光谱中的G带的选择规则可以最容易地再现与分析解决方案。
2010-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism without flat bands in thin armchair nanoribbons
通过Hubbard类型的模型描述扶手椅型六边形链极限中的薄扶手椅型石墨烯带，可以精确地显示，即使系统根本不具有平坦带，在低浓度下，介观样品也可以具有铁磁基态，同时是金属的。该机制与相关性和限制的共同效应有关。
2010-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Plasmon dispersion in semimetallic armchair graphene nanoribbons
采用正交pz轨道紧束缚方法，在无规相位近似下计算了本征和非本征半金属扶手椅型石墨烯纳米带（acGNR）中等离子体激元的色散关系.我们的模型预测了新的等离子体激元的奇原子宽度N= 5，11，17，.我们的模型进一步预测等离子体在acGNR的均匀原子宽度N= 2，8，14，.与使用狄拉克连续模型发现的那些相关，但具有不同的定量色散特性。我们发现半金属acGNR中所有等离子体激元的色散强烈依赖于p_z电子波函数的局域化。我们还发现，acGNR的重叠积分的行为在一个更复杂的方式比预测的狄拉克连续模型，这表明这些等离子体激元将经历一个小的阻尼所有q不等于0。在最低（最高）导（价）带中的化学势的非本征半金属acGNR中的等离子体被发现具有与其本征对应物几乎相同的色散特性，带间和带内跃迁的重叠积分的微小差异引起的色散差异可以忽略不计。
2012-01-26 cond-mat.mes-hall
Analytical Study of Electronic Structure in Armchair Graphene Nanoribbons
在紧束缚近似下，给出了扶手椅型石墨烯纳米带的波函数和能量色散的解析解。通过施加硬壁边界条件，我们发现在约束方向上的波矢是离散的。该离散波矢量用作不同子带的索引。我们的波函数和相关的能量色散的解析解再现了数值紧束缚的结果和基于k*p近似的解决方案。此外，我们还发现，所有扶手椅型GNRs的边缘变形都有能隙，这与最近报道的第一性原理计算相一致。
2006-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Predicting interface and spin states in armchair graphene nanoribbon junctions
Centro de Física de Materiales (CFM) CSIC-UPV/EHU（材料物理中心）
通过分析不同宽度扶手椅型石墨烯纳米带结，提出预测界面态数量需考虑宽度差和键合构型，并利用平均场Hubbard模型研究自旋态，总结出预测局域态数量和磁矩的经验法则。
2026-06-08 cond-mat.mes-hall
Vibrational Tamm states at the edges of graphene nanoribbons
我们研究了位于石墨烯纳米带边缘的振动态。这种表面振荡可以被认为是电子理论中众所周知的Tamm态的声子模拟。我们认为扶手椅和锯齿形石墨烯条纹，并证明表面模式对应于声子本地化的石墨烯纳米颗粒的边缘，它们可以被分类为在平面和平面外的模式。此外，在扶手椅型纳米带中，非谐边缘模可以经历以自局域非线性模或表面呼吸孤子形式的纵向局域化。
2010-01-20 cond-mat.mes-hall
