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外延石墨烯电导率和费米速度随温度变化规律研究

杜一帅 康维 郑瑞伦

外延石墨烯电导率和费米速度随温度变化规律研究

杜一帅, 康维, 郑瑞伦
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  • 考虑到原子的非简谐振动和电子-声子相互作用,建立了金属基外延石墨烯的物理模型,用固体物理理论和方法,得到金属基外延石墨烯的电导率和费米速度随温度变化的解析式.以碱金属基底为例,探讨了基底材料和非简谐振动对外延石墨烯电导率和费米速度的影响.结果表明:1)零温情况下,碱金属基外延石墨烯的电导率和费米速度均随基底元素原子序数的增大而增大;2)外延石墨烯的电导率随温度升高而减小,其中,温度较低时时变化较快,而温度较高时则变化很慢,费米速度随温度升高而增大,其变化率随基底材料原子序数的增大而增大;3)原子非简谐振动对外延石墨烯的电导率和费米速度有重要的影响,简谐近似下,费米速度为常数,电导率的温度变化率较大;考虑到原子非简谐项后,费米速度随温度升高而增大,电导率的温度变化率减小;温度愈高,原子振动的非简谐效应愈明显.
      通信作者: 郑瑞伦, zhengrui@swu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11574253)、重庆市基础与前沿研究项目(批准号:cstc2015jcyjA40054)和教育部留学回国人员基金(批准号:[2014]1685)资助的课题.
    [1]

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  • [1]

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    Tian W, Yuan P F, Yu Z L 2015 Acta Phys. Sin. 64 046102 (in Chinese)[田文, 袁鹏飞, 禹卓良2015物理学报64 046102]

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    Tetlow H, Posthuma de Boer J, Ford I J, Vvedensky D D, Coraux J, Kantorovich L 2014 Phys. Reports 542 195

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    Grneis A 2013 J. Phys.:Condens. Matter 25 043001

    [9]

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  • [1] 徐贤达, 赵磊, 孙伟峰. 石墨烯纳米网电导特性的能带机理第一原理. 物理学报, 2020, 69(4): 047101. doi: 10.7498/aps.69.20190657
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-06-14
  • 修回日期:  2016-10-16
  • 刊出日期:  2017-01-05

外延石墨烯电导率和费米速度随温度变化规律研究

  • 1. 重庆文理学院电子电气工程学院, 永川 402160;
  • 2. 重庆邮电大学理学院, 重庆 400065
  • 通信作者: 郑瑞伦, zhengrui@swu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11574253)、重庆市基础与前沿研究项目(批准号:cstc2015jcyjA40054)和教育部留学回国人员基金(批准号:[2014]1685)资助的课题.

摘要: 考虑到原子的非简谐振动和电子-声子相互作用,建立了金属基外延石墨烯的物理模型,用固体物理理论和方法,得到金属基外延石墨烯的电导率和费米速度随温度变化的解析式.以碱金属基底为例,探讨了基底材料和非简谐振动对外延石墨烯电导率和费米速度的影响.结果表明:1)零温情况下,碱金属基外延石墨烯的电导率和费米速度均随基底元素原子序数的增大而增大;2)外延石墨烯的电导率随温度升高而减小,其中,温度较低时时变化较快,而温度较高时则变化很慢,费米速度随温度升高而增大,其变化率随基底材料原子序数的增大而增大;3)原子非简谐振动对外延石墨烯的电导率和费米速度有重要的影响,简谐近似下,费米速度为常数,电导率的温度变化率较大;考虑到原子非简谐项后,费米速度随温度升高而增大,电导率的温度变化率减小;温度愈高,原子振动的非简谐效应愈明显.

English Abstract

参考文献 (29)

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