مطالعه انتقال الکترون از نانو نوارهای گرافن

نانو نوار گرافن، یک نانو صفحه کربنی به ضخامت یک اتم کربن، که برای اولین بار در سال 2004 جداسازی شد، در سال های اخیر موقعیت های تازه ای را در زمینه پژوهشها و کاربردهای عملی مرتبط با فناوری نانو فراهم نموده است. از اینرو هدف اصلی در این پایان نامه مطالعه انتقال الکترون از نانو نوارهای گرافن می باشد. در فصل اول، بعد از معرفی ساختارهای کربنی، به طور جامع به بحث در مورد ساختار الکترونیکی گرافن می پردازیم و معادله حاکم بر رفتار برانگیختگی های کم انرژی آن را به صورت معادله دو بعدی دیراک بدون جرم به دست می آوریم. تونل زنی ذرات در گرافن در فصل دوم بررسی شده است. در این فصل مشخص خواهد شد که بر خلاف تونل زنی های شناخته شده تاکنون، تونل زنی در گرافن برای زاویه فرود عمود همواره با احتمال یک انجام می شود. در فصل سوم پس از معرفی ماتریس انتقال و خواص عمده آن، با استفاده از روش ماتریس انتقال به مطالعه عبور الکترون از سد پتانسیل الکترواستاتیکی ایجاد شده بر روی نانو نوارهای گرافن می پردازیم. بررسی انتقال الکترون از نانونوارهای گرافن با حضور سدهای مغناطیسی در حالت های مختلف در فصل چهارم صورت گرفته است. در این فصل مشخص می شود که برخلاف سد پتانسیل الکترواستاتیکی، برای سد مغناطیسی احتمال عبور الکترون در برخورد عمود همواره برابر یک نخواهد شد. سرانجام، در فصل پنجم عبور یک بعدی الکترونها از یک مجموعه ی دلخواه از سدهای پتانسیل الکترواستاتیکی مستطیلی شکل در میان دو صفحه گرافن را بررسی می کنیم. در این فصل به طور تحلیلی یک ماتریس انتقال کلی را برای این سیستم دلخواه تعیین می نماییم. در آخر این فصل این روش ابتکاری را برای سیستمی که در فصل دوم آن را بررسی کردیم امتحان کرده و به نتیجه ایی یکسان با نتیجه ی به دست آمده در فصل دوم می رسیم.