《碳基納米材料自旋特性調控研究》是依託南京大學，由徐波擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：碳基納米材料自旋特性調控研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：徐波
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
石墨烯納米材料的自旋電子特性調控研究目前還處於探索階段，而有關的理論研究也是此類材料在自旋電子學領域能否實用化的先決條件，本項目正是基於這樣的研究現狀而提出的。我們將運用第一性原理的計算方法研究不同結構的石墨烯納米材料在自旋電子領域套用的可行性。我們將主要以實驗上可控的zigzag型石墨烯納米帶的半金屬特性調控、chiral型石墨烯納米帶的自旋特性調控、拓撲結構缺陷對石墨烯納米帶自旋輸運性質的影響等物理問題為切入點，從理論的角度系統研究不同結構的石墨烯納米材料在自旋電子學方面的可能套用，為石墨烯納米材料在自旋電子學領域的套用奠定理論基礎。
結題摘要
利用第一性原理的方法研究了幾種基於碳基納米材料的物理特性，特別是磁學性質，並研究了其磁性來源，並且提出了通過外界手段來控制其自旋特性的理論實驗方案。 1、 利用自旋極化的密度泛函理論系統地研究了[-H-F-]n鏈吸附的zigzag型石墨納米帶的能帶結構。我們發現可以[-H-F-]n鏈的偶極矩相對於一個恆定的外加電場的作用，當zigzag型石墨納米帶的寬度增加到N=11時，zigzag型石墨納米帶就會變成半金屬的； 2、 系統的研究了H原子飽和修飾的C3N4納米帶的半金屬特性，其半金屬特性的起源與H原子修飾邊界上的N原子，主要改變了C3N3環中的電荷分布，從而導致了磁性，並且對其穩定性和合成方案提出了一定的建議； 3、 基於第一性原理計算發現zigzag型黑磷納米帶在fermi面上存在一個半滿的單帶，我們發現zigzag型黑磷納米帶的基態是一個反鐵磁的半導體，而不是之前認為的金屬，並且驗證zigzag型黑磷納米帶的一些基本特性，如帶隙，磁矩大小，反鐵磁-鐵磁能量差基本是不隨頻寬變化而變化的。同時我們還研究了壓縮應變對zigzag型黑磷納米帶磁性的影響，發現存在一個臨界應變使得磁性消失。
