اثر ناخالصی بر ترابرد الکترونی در نانونوارهای گرافینی s-شکل
چکیده
در چند دهه ی اخیر ساخت و مطالعه ی سامانه های با بعد پائین است که اغلب ویژگی های بسیار متفاوتی نسبت به ساختار های معمول سه بعدی دارند، مورد مطالعه قرار گرفته اند. در نانوفناوری این نوع ساختارهای با ابعاد کم مانند دیگر مواد از نظر ساختار الکترونی و پدیده های مربوط به ترابرد الکترونی در آنها مورد توجه هستند. دو عامل مهم موجب اهمیت فوق العاده و ویژه ی ساختارهای با ابعاد کم شده است. نخست اینکه اثرات کوانتومی و پدیده های فیزیکی منحصر به فردی در این ساختارها رخ می دهد و دوم اینکه اهمیت ساختارهای دوبعدی و یک بعدی امکان استفاده ی آنها در نانوالکترونیک و ساخت رایانه های کوانتومی را می دهد. به تازگی به دلیل ساخت ورقه های گرافین به عنوان ساختار های دوبعدی، علاقه مندی برای بررسی ویژگی ترابرد الکترونی این ساختارها افزایش یافته است. گرافین از جهات مختلفی مورد توجه فیزیکدانان است که عمده ترین عامل آن ساختار نواری خاص آن است. شکاف انرژی برای کنترل خواص الکترونی نانووسیله ها ضروری است. گرافین یک شبه فلز بدون شکاف بوده و رابطه پاشندگی خطی و شبه نسبیتی دارد. به طور تجربی نشان داده شده است که برانگیختگی ها در گرافین مانند فرمیون های دیراک بدون جرم رفتار می کنند و بنابراین این ساختار کاملاََ از فلزات و نیم رساناهای معمول متمایز است و انتظار می رود ترابرد الکترونی آن ویژگی های منحصر به فرد داشته باشد. آنچه برای کاربرد های الکترونی مناسب تر می نماید، نانوساختارهایی با عرض محدود از گرافین است. نکته با اهمیتی که در مورد این ساختارها موسوم به نانونوار وجود دارد، امکان داشتن مرز های مختلف با ویژگی های متمایز است. از نانونوار های گرافینی باریک برای کنترل ترابرد الکترونی می توان استفاده کرد.با تغییر پهنا و شکل یک نانووسیله می توان خواص ترابرد آن را تغییر داد. ویژگی ترابرد در نانووسیله های به شکل $s$ کمتر مورد بررسی واقع شده است. در این پایان نامه که هدف بررسی ترابرد الکترونی در نانونوار های گرافینی $s$-شکل است، ابتدا در فصل 1 به معرفی عمومی از کربن و ساختارهای کربنی از جمله گرافین می پردازیم. در ادامه در فصل 2 مقدمه ای نسبتا تفصیلی بر توصیف ساختارهای بور-نیترید شش ضلعی خواهیم داشت. فصل 3 مروری بر رهیافت تابع گرین به عنوان روش کار برای محاسبه ترابرد الکترونی است. فصل 4 به محاسبات عددی ویژگی های ترابرد الکترونی نانونوارهای گرافینی s-شکل و اثر هیبرید بور-نیترید و میدان مغناطیسی بر سامانه را خواهیم پرداخت.