محاسبه ی نوار انرژی، چگالی حالت ها و رسانش الکتریکی یک نانو نوار گرافن در حضور میدان الکتریکی

مطالعات نظری انجام شده با استفاده از محاسبات نواری بستگی قوی روی پیوند اتم های کربن نشان می دهد که نانو نوار های دسته صندلی، بسته به مقدار عرض شان، می توانند فلز یا نیم رسانا باشند. در حالی که نانو نوار های زیگزاگ با هر پهنایی نیم رسانا هستند. در این پایان نامه با استفاده از روش تابع گرین در رهیافت بستگی قوی و به کمک محاسبات عددی به بررسی نوار انرژی، چگالی حالت هاو رسانش الکتریکی نانو نوارهای گرافن متصل به دو زنجیره ی اتمی در حضور و غیاب میدان الکتریکی پرداخته شده است. همچنین وابستگی هریک از این کمیت ها به عرض، طول، دستگردی نوار و نیز میدان اعمالی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که وجود ناخالصی در یک نانو نوار گرافن، تقارن رسانش را -که به صورت تابع انرژی الکترون فرودی است- نسبت به انرژی جایگاهی اتم کربن از بین می برد. با در نظر گرفتن پیوند دو گانه و یگانه بین اتم های کربن به صورت یک در میان و همچنین هیدروژن دار کردن لبه های نانو نوار، ضریب عبور و چگالی حالت ها نسبت به حالتی که پیوندها یکسان و لبه ها هیدروژن دار نیستند، کمتر می شود. در اتصال چندگانه ی زنجیره های خطی به نانو نوارهای گرافن نیز دیده می شود که با افزایش تعداد حلقه های گرافن به تدریج یک گاف انرژی در نمودار ضریب عبور ظاهر شده که این گاف در لبه ی دسته صندلی حول انرژی صفر متقارن و در لبه ی زیگزاگ نامتقارن است. در آخر نشان داده ایم که ایجاد نقص های شبکه ای و اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی در بخشی از یک نانو نوار گرافن، کاهش ضریب عبور را در پی خواهد داشت.