Theoretical Studies of Boundary Effects on Electronic Properties of Graphene and Related-Materials

石墨烯及相关材料电子性能边界效应的理论研究

• 批准号: 23310083
• 负责人: WAKABAYASHI KATSUNORI
• 金额: $ 11.65万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23310083/
• 关键词: グラフェン; 理論; ナノリボン; エッジ状態; 磁性; 原子膜; 遷移金属ダイカルコゲナイド系物質; 電子輸送; 第一原理計算; 電子伝導; ナノテクノロジー; エッジ効果; 分子膜; 配置間相互作用; 電気伝導

In this research program, we have investigated the effect of edge and interface on the electronic properties of graphene and its related materials using theoretical and computational techniques. It is found that the peculiar spin-polarized states which appear near the edge boundaries show vanishing charge and magnetic excitation gaps by the carrier doping, i.e. metallic magnetic states. It is also found that graphene corner edges have magic corner angles in which zero-energy edge state disappear. Furthermore, we have developed Boltzmann theory for carrier transport mechanism in graphene double-layer systems. Our work will serve for designing carbon-based electronic devices.

在这个研究项目中，我们用理论和计算方法研究了边缘和界面对石墨烯及其相关材料电子性质的影响。研究发现，由于载流子的掺杂，在边缘边界附近出现的特殊的自旋极化态表现为电荷消失和磁激发能隙，即金属磁态。研究还发现，石墨烯的角边具有魔角，在角角中零能边态消失。此外，我们还发展了石墨烯双层体系中载流子输运机制的Boltzmann理论。我们的工作将服务于碳基电子设备的设计。

项目成果

グラフェンコーナーエッジ上における電子状態

石墨烯角边缘的电子态

• 发表时间: 2012
• 作者: 下村祐司;高根美武;若林克法
• 通讯作者: 若林克法

Tuning Charge and Spin Excitations in Nanographene

调节纳米石墨烯中的电荷和自旋激发

• 作者: S. Dutta;K. Wakabayashi
• 通讯作者: K. Wakabayashi

Graphene Point Contact as a Single-level System

石墨烯点接触作为单级系统

• 发表时间: 2013
• 作者: Kadota S;et al.;H.-Y. Deng and K. Wakabayashi
• 通讯作者: H.-Y. Deng and K. Wakabayashi

Electronic Transport Properties of Graphene Point Contact

石墨烯点接触的电子传输特性

• 发表时间: 2013
• 作者: Haiyao Deng;and Katsunori Wakabayashi
• 通讯作者: and Katsunori Wakabayashi

Nanogcale Edge Effect on Electronic Transport Properties of Graphene - Role of Zigzag and Armchair Edge - Localisation 2011

纳米尺度边缘对石墨烯电子输运特性的影响 - Zigzag 和扶手椅边缘的作用 - 本地化 2011

• 发表时间: 2011
• 作者: Takuya Iida;Mamoru Tamura;K. Wakabayashi (NIMS)
• 通讯作者: K. Wakabayashi (NIMS)