第３９卷第６期２０２２年１１月计算物理ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＯＭＰＵＴＡＴＩＯＮＡＬＰＨＹＳＩＣＳＶｏｌ．３９，Ｎｏ．６Ｎｏｖ．，２０２２文章编号：１００１⁃２４６Ｘ（２０２２）０６⁃０７５１⁃０６收稿日期：２０２２－０２－２８；修回日期：２０２２－０４－１６基金项目：国家自然科学基金（１１８４７０８２）、地区基金（ＧＪＪ１７１５０１）资助项目第一作者：严深浪，男，博士，讲师，主要从事低维纳米材料与器件载流子输运性质研究，Ｅ⁃ｍａｉｌ：８０４３９８５１５＠ｑｑ．ｃｏｍ锯齿型石墨烯纳米带结的自旋输运性质严深浪１，项少辉１，龙孟秋２（１．赣南科技学院人文科学系，江西赣州３４１０００；２．中南大学物理与电子学院，湖南长沙４１００８３）摘要：用第一性原理密度泛函理论和非平衡格林函数理论，研究上下两层石墨烯的交叠面积对于断裂的锯齿型石墨烯纳米带结自旋输运性质的影响。结果表明：吸附石墨烯纳米片后体系呈现半导体输运特性，自旋向上和自旋向下的电流呈非简并，且随着交叠碳原子链的减少，自旋输运性质变弱。但是，在边缘吸附时，由于自旋向上和自旋向下的ＨＯＭＯ＋１、ＨＯＭＯ和ＬＵＭＯ均具有非常好的扩展性，体系的自旋输运性质最好。此研究为制备石墨烯电路及器件提供理论参考。关键词：锯齿型石墨烯纳米带；自旋输运；第一性原理；分子结中图分类号：Ｏ４６９文献标识码：ＡＤＯＩ：１０.１９５９６／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１⁃２４６ｘ．８５２２０引言在过去的几十年中，电路元件的尺寸迅速下降，已接近几十纳米［１］，至２０１６年国际半导体技术蓝图报道集成电路主流工艺宽度已达２２纳米，预计到２０２２年将达到１０纳米左右，届时，以硅为基础的电子元件将达到物理极限，许多宏观物理概念将不再适应，取而代之是其量子性质。因此，必须发展基于全新原理的新材料，以突破摩尔定律的限制［２－３］。自得到单层的新型二维石墨烯以来，因其具有独特、优异的机械、电导以及物理性质得到关注，特别是其拥有高电荷迁移率［４］、高导热率［５］以及具有非常大的比表面积［６］，使得石墨烯作为制备下一代电子设备的首选材料［７－８］。石墨烯纳米带没有能隙，因此在应用构建电路时其电流开／关比值较小，但是石墨烯晶体管在射频领域有着非常好的应用［９－１２］。２０１１年，美国ＩＢＭ公司的科学家首次制备出由石墨烯圆片制成的集成电路，许多学者开始从理论和实验上...
