11278

11278

ترابري الكترون در پيوندگاه هاي نانو نوار گرافين

دكتري

فيزيك - حالت جامد

دي ماه 1391

دي ماه 1391

دكتر مهدي اسماعيل زاده

دكتر ادريس فيض آبادي

چكيده در اين پژوهش، اثر برهم كنش اسپين-مدار بر خواص ترابري اسپيني ورقه¬هاي گرافيني مورد بررسي قرار گرفته است. با استفاده از تغيير طول، ارتفاع و زاويه تابش الكترون به سد، شرايط مناسب براي وارون كردن اسپين الكترون پس از عبور از سد راشبا با كارآيي بالا به دست آمده است. مطالعه خواص ترابري اسپيني الكترون به ويژه اثر وارون شدگي اسپيني در عبور از سد راشبا در حضور پتانسيل الكترواستاتيكي از جمله مباحث اين پژوهش است. نشان مي¬دهيم كه در حضور پتانسيل الكترواستاتيكي اثر وارون شدگي اسپيني به ازاي تمامي زواياي فرود الكترون اتفاق مي¬افتد. مطالعه خواص رسانش اسپيني الكترون در پيوندگاه¬هاي n-p-n در حضور برهم كنش اسپين-مدار راشبا يكي ديگر از مباحث در اين پژوهش است. نشان داده شده است كه در يك پيوندگاه n-p-n گرافيني رسانش اسپيني الكترون به مقدار برهم كنش اسپين-مدار راشبا و پتانسيل درون پيوندگاه گرافيني وابسته است. در اين پژوهش ورقه¬هاي گرافيني گاف¬دار به عنوان كليدهاي قطع و وصل اسپيني معرفي مي¬شوند. هم¬چنين نشان مي¬دهيم قطبش اسپيني در يك نانو نوار دسته مبلي در حضور برهم كنش اسپين-مدار راشبا با اعمال ميدان الكتريكي عرضي بين1- و 1+ قابل تنظيم است. مطالعه خواص ترابري اسپيني زنجيره¬هاي گرافيني زيگزاگ و دسته مبلي از ديگر مباحث مورد توجه در اين پژوهش است. نشان داده شده است كه بر خلاف زنجيره گرافيني دسته مبلي قطبش اسپيني در يك زنجيره گرافيني زيگزاگ با استفاده از تغييرات مقدار برهم كنش اسپين-مدار راشبا قابل كنترل است. اثر نقص ساختاري بر خواص ترابري الكتروني نانو نوار گرافيني زيگزاگ تك لايه و دو لايه با استفاده از فرمول¬بندي تابع گرين تعادلي در ره¬يافت بستگي قوي مورد مطالعه قرار گرفته است. نقص ساختاري با در نظر گرفتن اتم برن كه جايگزين اتم كربن در شبكه گرافيني شده است مدل¬سازي شده است. در اين پژوهش، با استفاده از روش تابع گرين در ره¬يافت بستگي قوي به مطالعه رسانش وابسته به اسپين در نانو نوار زيگزاگ گرافين با فرض تغيير خطي مغناطش از يك سمت به سمت ديگر نانو نوار مي¬پردازيم. در پايان، ظرفيت گرمايي نانو نوارهاي گرافيني زيگزاگ و دسته مبلي در حضور ميدان الكتريكي عرضي مورد مطالعه قرار گرفته است. نشان داده شده است كه ظرفيت گرمايي به شكل لبه نانو نوار و مقدار ميدان الكتريكي عرضي وابسته است