毕业设计开题报告.pdf

毕业设计 论文 开题报告 题目 具有自旋选择电子输运特性的全碳分子器件设计 学院 电气信息学院 专业 电子科学与技术 学生姓名 学 号 指导教师 2014 年 3 月 24 日 开题报告填写要求 1 开题报告 含 文献综述 作为毕业设计 论文 答辩委 员会对学生答辩资格审查的依据材料之一 此报告应在指导教师指 导下 由学生在毕业设计 论文 工作前期内完成 经指导教师签 署意见及所在专业审查后生效 2 开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准 格式 可从教务处网页上下载 打印 禁止打印在其它纸上后剪贴 完成后应及时交给指导教师签署意见 3 文献综述 应按论文的格式成文 并直接书写 或打印 在本开题报告第一栏目内 学生写文献综述的参考文献应不少于 10 篇 不包括辞典 手册 其中至少应包括 1 篇外文资料 对于重要 的参考文献应附原件复印件 作为附件装订在开题报告的最后 4 统一用 A4 纸 并装订单独成册 随 毕业设计 论文 说 明书 等资料装入文件袋中 毕毕毕毕 业业业业 设设设设 计 论计 论计 论计 论 文 开文 开文 开文 开 题题题题 报报报报 告告告告 1 文献综述 结合毕业设计 论文 课题情况 根据所查阅的文献资料 撰写 2500 字以上的文献综述 文后应列出所查阅的文献资料 文献综述 石墨烯概念石墨烯概念 石墨烯 Graphene 是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料 是一种由碳 原子以 sp2 杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜 只有一个碳原子厚度的二维 材料 石墨的层间作用力较弱 很容易互相剥离 形成薄薄的石墨片 当把石墨片剥 成单层之后 这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯 石墨烯目前是世上最薄却 也是最坚硬的纳米材料 它几乎是完全透明的 只吸收 2 3 的光 导热系数高达 5300 W m K 高于碳纳米管和金刚石 常温下其电子迁移率超过 15000 cm V s 又 比纳米碳管或硅晶体高 而电阻率只约 10 6 cm 比铜或银更低 为世上电阻率最 小的材料 因其电阻率极低 电子迁移的速度极快 因此被期待可用来发展更薄 导 电速度更快的新一代电子元件或晶体管 石墨烯的由来石墨烯的由来 20 世纪初 科学家开始接触到石墨烯 石墨烯一直被认为是假设性的结构 无法单独稳定存在 直至 2004 年 英国曼彻 斯特大学的物理学教授安德烈 杰姆 AndreGeim 和他的学生克斯特亚 诺沃消洛夫 Ko styaNovoselov 用简单易行的胶带分离法制备出了石墨烯 他们从石墨中剥离 出石墨片 然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上 撕开胶带 把石墨片一分为二 不断重复这样的操作 于是薄片越来越薄 最后得到了仅由一层碳原子构成的薄片 即石墨烯 1 石墨烯的结构石墨烯的结构 石墨烯是由碳六元环组成的两维 2D 周期蜂窝状点阵结构 它可以翘曲成零维 0D 的富勒烯 fullerene 卷成一维 1D 的碳纳米管 carbon nano tube CNT 或者堆 垛成三维 3D 的石墨 graphite 因此石墨烯是构成其他石墨材料的基本单元 石墨 烯的基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环 是目前最理想的二维纳米材料 理想的石墨烯结构是平面六边形点阵 可以看作是一层被剥离的石墨分子 每个碳原 子均为 sp2 杂化 并贡献剩余一个 p 轨道上的电子形成大 键 电子可以自由移动 赋予石墨烯良好的导电性 二维石墨烯结构可以看是形成所有 sp2 杂化碳质材料的基 本组成单元 石墨烯的电学特性石墨烯的电学特性 石墨烯具有超强导电性 电阻小 电子迁移快的特性 常温下即可观察到量子霍 耳效应 常温下其电子迁移率 超过 15000 cm V s 又比纳米碳管或硅晶体 高 而 电阻率只约 10 6 cm 比铜或银更低 为目前世上电阻率最小的材料 石墨烯结构非常稳定 迄今为止 研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况 石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧 当施加外部机械力时 碳原子面就弯曲变形 从而使碳原子不必重新排列来适应外力 也就保持了结构稳定 这种稳定的晶格结构 使碳原子具有优秀的导电性 石墨烯中的电子在轨道中移动时 不会因晶格缺陷或引 入外来原子而发生散射 由于原子间作用力十分强 在常温下 即使周围碳原子发生 挤撞 石墨烯中电子受到的干扰也非常小 石墨烯中电子间以及电子与蜂窝状栅格间均存在着强烈的相互作用 石墨烯最大的特性是其中电子的运动速度达到了光速的 1 300 远远超过了电子在 一般导体中的运动速度 这使得石墨烯中的电子 或更准确地 应称为 载荷 子 electric charge carrier 的性质和相对论性的中微子非常相似 石墨烯的应用及发展前景石墨烯的应用及发展前景 石墨烯应用范围广阔 根据石墨烯强度超大 超薄 超导电 导热的特性 它可 被广泛应用于各领域 包括 太阳能电池 传感器方面 纳米电子学 高性能纳电子 器件 复合材料 场发射材料 气体传感器及能量存储 半导体领域等 石墨烯良好的电导性能和透光性能 使它在透明电导电极方面有非常好的应用前 景 触摸屏 液晶显示 有机光伏电池 有机发光二极管等等 都需要良好的透明电 导电极材料 特别是 石墨烯的机械强度和柔韧性都比常用材料氧化铟锡优良 氧化铟 锡脆度较高 比较容易损毁 在溶液内的石墨烯薄膜可以沉积于大面积区域 通过化 学气相沉积法 可以制成大面积 连续的 透明 高电导率的少层石墨烯薄膜 主要 用于光伏器件的阳极 并得到高达 1 71 能量转换效率 与用氧化铟锡材料制成的元件 相比 大约为其能量转换效率的 55 2 石墨烯特殊的结构形态 使其具备目前世界上最硬 最薄的特征 同时也具有很 强的韧性 导电性和导热性 这些及其特殊的特性使其拥有无比巨大的发展空间 未 来可以应用于电子 航天 光学 储能 生物医药 日常生活等大量领域 石墨烯集 合世界上最优质的各种材料品质于一身 故有业内人士如此评价 如果说 20 世纪是硅 的世纪 石墨烯则开创了 21 世纪的新材料纪元 将给世界带来实质性变化 作为新兴产业 前瞻产业研究院石墨烯行业研究员李生发指出 石墨烯未来前途 一片光明 碳纳米管简介碳纳米管简介 碳纳米管 简称 CNTs 英文名称是 carbon nanotube 又名巴基管 碳纳米管 是一种具有特殊结构 径向尺寸为纳米量级 轴向尺寸为微米量级 管子两端基本上都封口 的一维量子材料 碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构 成数层到数十层的同轴圆管 层与层之间保持固定的距离 约 0 34nm 直径一般为 2 20 nm 根据碳六边形沿轴向的不同取向可以将其分成锯齿形 扶手椅型和螺旋型三种 其中螺旋型的碳纳米管具有手性 而锯齿形和扶手椅型碳纳米管没有手性 实际上可 以理解为石墨烯片层卷曲而成 2 由来 1991 年日本 NEC 公司基础研究实验室的电子显微镜专家饭岛 Iijima 在高 分辨透射电子显微镜下检验石墨电弧设备中产生的球状碳分子时 意外发现了由管状 的同轴纳米管组成的碳分子 即碳纳米管 碳纳米管的结构碳纳米管的结构 碳纳米管具有典型的层状中空结构特征 构成碳纳米管的层片之间存在一定的夹 角碳纳米管的管身是准圆管结构 并且大多数由五边形截面所组成 管身由六边形碳 环微结构单元组成 端帽部分由含五边形的碳环组成的多边形结构 或者称为多边锥 形多壁结构 是一种具有特殊结构 径向尺寸为纳米量级 轴向尺寸为微米量级 管 子两端基本上都封口 的一维量子材料 它主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到 数十层的同轴圆管 3 层与层之间保持固定的距离 约为 0 34nm 直径一般为 2 20nm 碳纳米管常用分类碳纳米管常用分类 单壁碳纳米管 Single walled nanotubes SWNTs 由一层石墨烯片组成 单壁 管典型的直径和长度分别为0 75 3nm 和 1 50 m 又称富勒管 Fullerenes tubes 多壁碳纳米管 Multi walled nanotubes MWNTs 含有多层石墨烯片 形状象 个同轴电缆 其层数从 2 50 不等 层间距为 0 34 0 01nm 与石墨层间距 0 34nm 相当 多壁管的典型直径和长度分别为 2 30nm 和 0 1 50 m 目前单壁碳纳米管存在三种类型的结构 分为扶手式碳纳米管 锯齿形碳纳米管 和手性碳纳米管 这些类型的碳纳米管的形成取决于碳原子的六角点阵二维石墨片是 如何 卷曲起来 形成圆筒形的 4 选石墨平面中任一碳原子 O 做原点 再选另一个碳原子A 从 O 到A的矢量为 R n a1 m a2 1 1 1 1 式中 n m 为整数 将石墨平面卷曲成一个圆柱 在卷曲过程中使矢量 R 末端的 碳原子A 与原点上的碳原子O 重合 然后在石墨圆柱的两端罩上碳原子半球面 这样就 形成了一个封闭的碳纳米管 这样形成的碳纳米管可用 n m 这对整数来描写 因 为这对整数一经确定 碳纳米管的结构就完全确定 所以 把这对整数称为碳纳米管 的指数 当 m n 时即手性角 30 时 成为扶手型碳纳米管 Armchair 当 m 0 或 n 0 时即手性角 0 时 成为锯齿型碳纳米管 Zigzag 当 0 30 时 则成为手性型碳纳米管 或螺旋型碳纳米管 碳纳米管的电学性质碳纳米管的电学性质 碳纳米管的性质与其结构密切相关 由于碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同 所 以具有很好的电学性能 理论预测其导电性能取决于其管径和管壁的螺旋角 当 CNTS 的管径大于 6mm 时 导电性能就下降 当管径小于 6mm 时 CNTS 可以被看成具有良好 导电性能的一维量子导线 5 碳纳米管具有独特的电学性质 这是由于电子的量子限域所致 电子有效的运动只能在 单层石墨片中沿碳纳米管的轴向方向 径向运动受到限制 因此其波矢是沿轴向的 计 算表明 单壁碳纳米管的电学性质与其手性矢量 R有关 当式 1 中的 m 和 n 满足 m n 3 k k 0 1 2 3 时 碳纳米管是金属性的 其它类型的单壁碳纳米管是半导体性的 由公式 3 就其导电性而言 碳纳米管可以是金属性的 也可以是半导体性的 甚至 在同一根碳纳米管上的不同部位 由于结构的变化 也可以呈现出不同的导电性 此 外 电子在碳纳米管的径向运动受到限制 表现出典型的量子限域效应 而电子在轴 向的运动不受任何限制 因此 可以认为碳纳米管是一维量子导线 碳纳米管的发展现状及应用前景碳纳米管的发展现状及应用前景 由于具有独特的电子结构和物理化学性质 碳纳米管在各个领域中的应用已引起 了各国科学家的普遍关注 我国碳纳米管研究专家 中科院金属研究所成会明研究员 报告 碳纳米管本身所拥有的潜在优越性 决定了它无论在物理 化学还是材料科学 领域都将有重大的发展前景 比如在材料科学领域 碳纳米管的长度是其直径的几千 倍 被称为 超级纤维 它的强度比钢高 100 倍 但密度只有钢的六分之一 它们 非常微小 5 万个并排起来才有人的一根头发那么宽 利用碳纳米管可以制成高强度碳 纤维材料 利用碳纳米管制成的复合材料不仅力学性能优良 而且抗疲劳 材料尺寸 稳定 滑动性能也不错 在土木 建筑 海洋工程等方面被大量使用 成会明研究员 说 由于碳纳米管壁能被某些化学反应所 溶解 因而它们可以作为易于处理的模 具 用金属灌满碳纳米管 然后把碳层腐蚀掉 还可以得到导电性能非常好的纳米尺 度的导线 此外 利用碳纳米管做为锂离子电池的正极和负极可以延长电池寿命 改 善电池的充放电性能 碳纳米管还被认为是制造新一代平面显示屏的好材料 中科院 金属所李峰博士说 目前的电视都是利用电子枪向屏幕发射电子来成像的 如果使用 具有高度定向性的单壁碳纳米管作为电子发送材料 不但可以使屏幕成像更清晰 而 且可以缩短电子到屏幕之间的距离 从而制成更薄的电视机 在能源科学方面 碳纳 米管也有着广泛的应用 李峰博士说 碳纳米管可以在较低的气压下存储大量的氢元 素 利用这种方法制成的燃料不但安全性能高 而且是一种清洁能源 在汽车工业将 会有广阔的发展前景 不过 这种技术目前还不成熟 国际上也有专家对此不太认同 总的说来 虽然双壁 单壁碳纳米管有更好的性能 但是因为多壁碳纳米管容易 生产而且成本很低 将来的碳纳米管产业还是会以多壁碳纳米管为主 双壁 单壁碳 纳米管会以电子行业 试剂 航天 军事方面的应用为主 虽然我国碳纳米管研究起 步比较晚 但发展迅速 目前我国在储氢和单壁纳米材料的制备上都走在了世界的前 列 6 随着对碳纳米管研究的不断深入 它在实际生活方面的应用前景将会更加广阔 能带简单介绍能带简单介绍 能带是一种近似的结果 可以看成一种近似 是周期边界条件 bloch 函数 下的一种近似 一个原子的一个原子轨道在一维周期条件下将产生一条能带 能带的带宽取决于 这些原子轨道的在周期方向上的成键强度 强度越大 带宽越大 成键越弱 带宽越 小 如果周期方向上没有成键 能带将是一条直线 另外能带是向上伸展还是向下伸 展取决于原子轨道的特性 或者说是体系的拓补性质 7 态密度简单介绍态密度简单介绍 能带结构的纵坐标是能量 假如在这个坐标轴上取 E 这一个很小能量范围 比 如0 005000 0 005001eV 这个范围 那么这个能量间隔范围内又多少个能级 或者 说又多少个原子轨道 分子轨道 呢 别忘了 能带是怎么来的 是无数个能级 压 缩 而成的 而且能带是量子化的 所以在这个能量范围必然又一定数量的能级 轨 道 存在 8 所以从这里开始 不再谈论单个的原子轨道或能级了 因为这没有什么 意义 而是我们将这一能量范围内的能级作为一组来考虑 所以态密度的概念就得出 来了 即E dE 这个能量范围内的能级数 如果E dE 这个能量范围内轨道 能级数 越多越密集 态的密度越大 所以说态密度的概念是很贴切的 要注意态密度是根据能带得来的 两者有一定的对应关系 没有能带 没有能级 就没有抬密度所以这时候态密度图在这个能量范围内将是0 从这里可以得到一个结 论 能带按照纵坐标轴投影过去 就得到态密度 所以态密度为0 的地方 能带图上 一定没有能带经过 能带越平 态密度峰越尖锐 能带越宽 态密度越平缓 离域性 越强 9 对于态密度需要注意 第一 对态密度曲线的积分等于电子数 比如体系由10 个电子 10 个电子肯定 是按照能量从低到高的顺序排列 那么对态密度进行积分 当电子数达到10 的时候 这个地方就是fermi 能级 积分曲线可以用origin 做 第二 偏态密度积分至fermi 能级得到某一个原子某一个轨道的电子填充的数目 第三 如果成键作用加强 那么成键分子轨道要下移 反键分子轨道要上移 导 致态密度要发生移动 一个向下移动 一个向上移动 而能带则变宽 第一性原理简单介绍第一性原理简单介绍 第一性原理计算 the first principles calculations 是指从所研究材料的结 构出发 运用量子力学及其它基本物理规律通过自洽计算出体系的电子结构 从而确 定材料的力 热 光 磁 电学性质等 这是一种在计算过程中不包括经验参数 实 验数据 而只涉及到体系的化学元素基本量 以及光速c 普朗克常数h 电子电荷e 等基本物理常量的方法 所涉及的物理规律主要包括量子力学的基本方程薛定谔方程 相对论效应 电磁相互作用关系 能量最低原理等 可是第一性原理要解多体多电子 体系的Schr odinger 方程 在实际应用中 只能在各种近似条件下求解 10 杂化密度泛函杂化密度泛函 由于KH DFT 框架难以处理的交换相关能中 其交换能部分可以在Hartree Fock 框架下得到很好的描述 因此 可以把Hartree Fock 的计算的实际交换能做为KH DFT 方法中的交换能的一部分 这样可以更好地描述分子的许多属性如 离散能 键长 振动频率等这些以前描述得不在好的性质 在这基础上发展起来的泛函叫杂化密度泛 函 以B3LYP Becke three parameter Lee Yang Parr 最为出名 11 它的交 换相关项是这样线性组合 EEEEEEEE LDA C GGA C c LDA X GGA X X LDA X HF x LDA XC LYPB XC aaa 0 3 而成的 式中a0 ax ac是三个经验参数 其值分别为0 20 0 72 0 81 这些都是 通过对大量测试原子做离散能 电离能 亲和能 总能量计算后 拟合而成的参数 虽然这样做对计算精度明显有帮助 但这到底不是一种系统地增加精度的方法 还有 它对长程相关的问题也一样不能精确地描述 当分子处于矢量势场如磁场中时 基态 电荷密度和基态波函数之间就失去了标量场中的那种一对一的关系 磁场的效应导致 电流密度泛函理论 CDFT 和磁场密度泛函理论 BDFT 的出现 在CDFT 交换 相关泛函由电荷密度和顺磁电流密度共同决定 而在BDFT 中 泛函则由电荷密度和磁 场共同决定 均匀电场下的半金属性和自旋极化均匀电场下的半金属性和自旋极化 通过第一性原理计算发现 锯齿型石墨烯纳米带具有半金属性 其实现条件是在 其边缘平面内添加均匀电场 且它的磁性由外部磁场控制 锯齿型石墨烯纳米带被中端的两边缘有特殊的边缘局域电子态 从边缘到带中心 其能量呈指数衰减 衰变率取决于它的动量 12 这种状态已经用探针技术扫描观察到石墨烯的单层原子台阶边缘状态 在费米能 级附近边缘状态形成了双方蜕变的平带 总自旋为零 化学修饰的化学修饰的 ZGNRsZGNRs 边缘极化和半金属性边缘极化和半金属性 在官能团潜在诱导的效果下 边缘碳 轨道发生偏移表明 边缘化学修饰可导致 ZGNRs 的自旋选择性 当电势差足够大时 导带和价带能带在一个自旋区域重叠 锯齿型石墨烯纳米带 变成半金属性 这已经通过第一性原理得到验证计算 建模建模 Materials Studio 是专门为材料科学领域研究者开发的一款可运行在PC上的模拟 软件 它可以帮助我们解决当今化学 材料工业中的一系列重要问题 Materials Studio 使化学及材料科学的研究者们能更方便地建立三维结构模型 并对各种晶体 无定型 以及高分子材料的性质及相关过程进行深入的研究 13 优化优化 VASP 是使用赝势和平面波基组 进行从头量子力学分子动力学计算的软件包 它 基于 CASTEP 1989 版开发 VAMP VASP 中的方法基于有限温度下的局域密度近似 用 自由能作为变量 以及对每一 MD 步骤用有效矩阵对角方案和有效 Pulay 混合求解瞬 时电子基态 这些技术可以避免原始的 Car Parrinello 方法存在的一切问题 而后者是 基于电子 离子运动方程同时积分的方法 离子和电子的相互作用超缓 Vanderbilt 赝势 US PP 或投影扩充波 PAW 方法描述 两种技术都可以相当程度地减少过渡金属或第 一行元素的每个原子所必需的平面波数量 力与张量可以用 VAMP VASP 很容易地计 算 用于把原子衰减到其瞬时基态中 14 计算计算 Atomistix ToolKit 一个能模拟纳米结构体系和纳米器件的电学性质和量子输运 性质的第一性原理电子结构计算程序 对于所模拟的纳米器件的电极 它可以是纳米 管或金属 对于所模拟的纳米结构体系 它可以是两种不同材料形成的界面区 或界 于两个金属表面之间的分子 ATK 是由 Atomistix 公司在 McDCal SIESTA 和 TranSIESTA 等电子结构计算程序包的基础上根据现代软件工程原理开发出来的第一个商用的模拟 电子输运性质的大型计算软件 它的前身是 TranSIESTA C 目前版本 2 0 4 的 ATK 采用 C 和 C 高级语言来编写核心的库代码 即将在 2006 年 12 月发布的 ATK2 1 版本 并在此基础上提供了 Python 脚本语言编写的各种函数接口 用户可以利用所提供的函 数接口采用 Python 脚本语言来编写和实现特定的计算功能和数据处理 15 基于密度泛函理论 ATK 实现了赝势法和原子轨道线性组合方法等现代电子结构计 算方法 在此基础上 它利用非平衡格林函数方法来处理纳米器件在外置偏压下的电 子输运性质 因此它能处理纳米器件中的两个电极具有不同化学势时的情况 能计算 纳米器件在外置偏压下的电流 穿过接触结的电压降 电子透射波和电子的透射系数 等等 ATK 也实现了自旋极化的电子结构计算方法 因此它也可以处理纳米器件中相关 的磁性和自旋输运问题 除此之外 ATK 也能进行传统的电子结构计算 处理孤立的分 子体系和具有周期性的体系 另外 ATK 也采用非常有效和稳定的算法来精确地计算原 子所受的力并优化体系的几何结构 参考文献参考文献 1 朴玲钰 李永丹 纳米碳管的研究进展 J 化工进展 2001 20 11 18 22 2 朱宏伟 吴德海 徐才录等 碳纳米管 M 机械工业出版社 2003 3 韩强 姚小虎 碳纳米管的原子模拟和连续体描述 M 科学出版社 2007 4 朱宏伟 石墨烯 结构 制备方法与性能表征 M 清华大学出版社 2011 5 Dimitrios Tasis Nikos Tagmatarchis Alberto Bianco et al Chemistry of Carbon Nanotubes J Chem Rev 2006 106 1105 1136 6 哈里斯 Peter J Harris 碳纳米管科学 合成 性质与应用 导读版 M 科学出版社 2010 7 法国 洛伊斯 Loiseau A 碳纳米管 从基础到应用 M 科学出版社 2008 8 R Saito 碳纳米管的物理特性 英文版 M 世界图书出版公司 2003 9 李小飞 等论文 基于碳基分子体系电荷输运的量子调控机理与应用研究 2012 10 美国 R 霍夫曼著 郭洪煪 李静 译 王作新 郑冲 校 固体与表面 北京 工业出版社 11 朱绍文 贾志杰 李钟泽 等 碳纳米管及其应用前景 J 科技导报 1999 12 Salvetat J P Andrew G Driggs D et al Elastic and Shear Moduli of Single2walled Carbon Nanotube Ropes Phys Rev Lett 1999 82 944 13 Berger C et al Electronic confinement and coherence in patterned epitaxial graphene Science 312 1191 1196 2006 14 Wakabayashi K Fujita M Ajiki H Sigrist M Electronic and magnetic properties of nanographite ribbons Phys Rev B 59 8271 8282 1999 15 Niimi Y et al Scanning tunneling microscopy and spectroscopy of the electronic local density of states of graphite surfaces near monoatomic step edges Phys Rev B 73 085421 2006 毕毕 业业 设设 计 论计 论 文 开文 开 题题 报报 告告 开题报告开题报告 一一 课题的目的与意义课题的目的与意义 二二 课题发展现状和前景展望课题发展现状和前景展望 三 课题主要内容和要求 四 三 课题主要内容和要求 四 研究方法 步骤和措施研究方法 步骤和措施 开题报告开题报告 课题的目的与意义课题的目的与意义 本课题为具有自旋选择电子输运特性的全碳分子器件设计 它是基于石墨烯碳纳 米管电子输运特性的研究 在前人的对纳米带边缘状态研究的基础上 提出并进行一 个验证的过程 这个课题的研究完成了对纳米电子学科的一个深入了解 学习了石墨烯 纳米带 和碳纳米管等新型材料 我们所设计的全碳分子异质结器件 其主要目的在于能够实 现自旋选择输运 但是这个早已被前辈所实现 但是已有的研究都有弊端 需要很大 的电势差或者需要参入杂质 所以我们所做的更进一步 是纯碳结构 更避免了上面 所带来的问题 有利于控制自旋选择的输运特性 同时实现零偏压下实现 且不参杂 所以我们的意义就在于此 探索新的领域 勇于创新 本文就其电子输运特性进行了研究 并在这基础之上提出一个新的概念 即具有 自旋选择输运特性的全碳分子异质结器件 其目的在