【摘要】自从碳富勒烯在实验上被制备出来后,人们对碳富勒烯的外接、异质以及内嵌的各种碳衍生物以及富勒烯固体进行了大量的研究,发现了许多新异的性质。本论文选取几种富勒烯(或碳团簇)构建了碳团簇固体,并对这些碳团簇固体的电子结构、力学性质、振动性质、热力学性质进行了深入研究,得到了一些有意义的结果。本论文共分为五章。第一章首先简要介绍了富勒烯及其衍生物的相关研究,并着重对富勒烯固体的研究现状进行了阐述。 […]

【摘要】近年来，随着III-V族氮化物半导体生长技术的进步，基于III-V族氮化物半导体的器件表现出越来越优异的性能，并逐渐开始进入应用领域，相应的输运研究也得到了广泛的关注。为了能够准确的对III-V族半导体器件进行准确建模和预测器件性能，需要对其输运特性进行研究，建立适应于III-V族器件输运的关键参数，如迁移率和扩散系数模型。由于III-V族氮化物半导体经常工作在强场和高频条件下，为了能够准 […]

【摘要】随着自旋电子学的建立,半金属材料在近年来引起了人们极大的关注。由于这类材料具有特殊的半金属性,即在其能带结构中,多数自旋载流子的子能带(majority-spinband)费米面上有传导电子,表现出金属性；而少数自旋子能带(minority-spinband)中费米面处于禁带中,显示出绝缘性或半导体性,从而导致了其费米面处的自旋极化率为100%。而正因为这样的特殊性质,使得它在自旋相关设备 […]

【摘要】随着世界经济的高速发展,人类面临着能源危机与环境污染的双重压力。自1972年日本科学家Fujishima等人发现了二氧化钛(TiO2)半导体的光催化现象以及1991年瑞士科学家Gratzel等人成功研制的第一块TiO2基染料敏化太阳能电池以来,TiO2纳米材料的光催化和光伏特性已被广泛的研究。然而,由于TiO2半导体的带隙较大,仅仅能吸收太阳光中5%的紫外光,而对大部分的可见光得不到很好的 […]

【摘要】摘要：本文首先简要地概述了石墨烯的研究现状,扼要地阐述了基于非平衡态格林函数方法与密度泛函理论的第一性原理计算方法。以此为基础,系统地研究了几种典型的形变和缺陷对石墨烯电子学性质的影响。研究发现了非常有趣、极具新颖的一些规律特点,并结合恰当的理论,从物理本质上对每个规律特点的形成机制逐一给出了合理的解释。具体来讲,得到了以下创新性成果：首先发现了卷曲形变石墨烯纳米带电子结构的变化规律：锯齿 […]

【摘要】拓扑绝缘体由于具有很多奇异的量子特性，近年来已成为物理学的研究热点及前沿之一。对拓扑绝缘体的深入研究对于实现电子输运的反弱局域化效应、反常量子霍尔效应、拓扑磁电效应、磁单极子、Majorana费米子与拓扑超导体等奇特性质有很大的帮助。因此被认为在自旋电子学、低能耗自旋电子器件、容错量子通信、量子计算等方面有着重要的意义和广泛的、潜在的应用前景。由于拓扑绝缘体(TI)这些奇异的物理性质和潜在 […]

【摘要】碳,作为构成地球上生命的基本元素,以其独特的sp、sp2和sp3杂化方式和多变的成键形式,形成了琳琅满目的碳家族。我们熟知的石墨和金刚石拥有其它材料无法替代的优异性能,在机械加工、功能元器件和日常生活各方面发挥着重要作用。长期以来,一直是科学家们研究的重点对象。随着科学和技术的进步,特别是理论和实验的有效结合,新型的碳材料层出不穷,他们一次又一次以其新奇的物性持续吸引着人们的关注。经过多年 […]

【摘要】随着透明光电子器件的应用与发展，深紫外透明氧化物半导体的光电性能越来越受到人们的光注。Ga2(1-x)In2xO3(Ga2O3-In2O3)固溶体可认为是Ga2O3和In2O3的合金相，其光学带隙能随In含量的变化在3.7~4.9eV之间发生变化。Ga2(1-x)In2xO3固溶体具有较宽的光学带隙，故在深紫外波段透过率较高，可以用来作为一些深紫外光电子器件。但是，满足化学计量比的Ga2( […]