导读:本文包含了原子输运论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:低维半导体纳米结构,热导率,界面热阻,原子键弛豫理论
原子输运论文文献综述
张良[1]（2019）在《低维半导体纳米结构热输运性质的原子键弛豫理论研究》一文中研究指出由于具有优异的物理和化学性质,低维半导体纳米结构和纳米材料,如一维硅纳米线/管、二维层状磷烯薄膜等,在新型纳米电子/光电子器件领域展现出巨大的潜在应用价值。在诸多的性能当中,纳米器件的热输运性质引起了科学家们的广泛关注。随着器件尺寸降至纳米尺度,其热输运性能与块体材料截然不同。而且,随着电子/光电子器件尺寸的减小,体系工作时的散热也将严重削弱器件的性能。因此,探索高热导特性的新型纳米电子/光电子器件,以打破摩尔定律极限,进一步提高器件性能已经成为该领域迫切需要解决的关键技术之一。在纳米尺度下,材料体系可以看成是由核壳两部分组成的分层结构。由于晶格结构周期性的终止,材料表面壳层中的原子键缺失将导致其具有低的配位数。随着材料尺寸的减小,表面壳层所占的体表比随之升高,表面原子的键长收缩和变短使得体系自发弛豫,从而诱使整个核壳体系处于新的能量状态并导致其输运性质的改变。虽然目前在低维纳米结构热输运性质的实验和计算方面取得了一些进展,但存在的一些基础问题尚未解决:如尺寸和温度对一维半导体纳米结构声子散射几率的物理机制、界面对声子透射几率和界面热阻、几何效应与体系界面热导之间的的理论关系不清楚等等。因此,基于表面原子键弛豫理论和声子动力学模型,本论文从原子尺度研究了一系列低维半导体纳米材料中的热输运性质,包括一维硅纳米线和硅纳米管的热导率、硅/锗核壳纳米线的界面热阻和热导率、几何效应对纳米多孔薄膜的热导率的影响以及黑磷/二氧化硅异质结界面热导的界面效应等。而且,基于弹簧振子模型和拉格朗日动力学方法,研究了单轴应变对单层黑磷薄膜Raman振动频率的影响。主要的研究成果如下:(1)研究了一维硅纳米线(管)热导率的尺度和温度效应,并建立了微观键参数与热导率的理论关系。我们发现随着硅纳米线(管)尺寸的减小,声子的散射几率将增大,其会导致声子弛豫时间减小,进而热导率随之减小。随着温度的升高,有更多的声子参与晶格振动,导致声子热容增加;同时,声子与声子间的散射几率增大,使得声子弛豫时间减小。声子热容的增加和声子弛豫时间的减小共同作用于一维硅纳米线(管),导致其热导率随温度的升高出现先增加后减小的现象。此外,在一维硅/锗核壳纳米线中,体系界面的存在会产生界面热阻,其会降低声子的界面跳跃几率,导致声子透射率降低,使得其热导率相比与裸线更低。(2)建立了几何参数依赖的纳米多孔硅薄膜热导率的理论模型。计算结果表明,多孔硅薄膜中不仅存在表面原子配位缺陷引起的表面效应,而且孔与孔之间的弹性相互作用也会对体系的热输运性质产生影响。具备负曲率特征的纳米孔内表面键弛豫和孔间相互作用会降低体系的总能,引起多孔硅薄膜热输运性质发生改变。薄膜厚度和孔周期性长度的降低均会减小多孔薄膜的平均声子速度,导致其声子热导率的降低。(3)提出了黑磷/二氧化硅异质结尺寸依赖的界面热导模型。发现黑磷与二氧化硅衬底间的界面应变会改变异质结界面处的声子耦合强度,并进一步影响到异质结的界面热导。随着黑磷厚度的减小,自平衡应变引起界面失配应变的减小,使得界面粘附能和界面耦合强度增加,导致黑磷/二氧化硅界面热导升高。同时,温度的升高会激发更多的声子参与晶格振动,导致声子流密度增加。(4)基于弹簧振子模型和拉格朗日动力学方法,从原子尺度探索了单轴应变对单层黑磷Raman振动频率漂移的影响。计算结果表明,由于黑磷独特的晶格褶皱结构,在黑磷的扶手椅型方向和锯齿型方向施加应变时,原子的键长和键角表现出了取向依赖的变化,导致A2、B2g和Ag1叁种振动模式表现出了不同变化趋势和速率。其中,Ag2和B2g随着扶手椅型方向的单轴应力的增加而蓝移,随着锯齿型方向的单轴应力的增加而红移;Ag1随着扶手椅型方向单轴应变而发生红移,随着扶手椅型方向单轴应变而发生蓝移。(本文来源于《湖南师范大学》期刊2019-06-01）
张淑华,柳福提[2]（2019）在《碳硅原子链电子输运性质的理论计算》一文中研究指出以C-Si-C-Si直线原子链与Au(100)-3×3电极耦合所构成的纳米结点为研究对象,用密度泛函理论结合非平衡格林函数的方法,对结点的电子输运进行了理论模拟.计算结果得到:当2电极距离为1.686 nm时,纳米结点体系总能量最低,结构最稳定,C-Si平均键长为0.166 nm,此时结点的透射系数为0.627,平衡电导为0.627 G_0,电子传输通道主要由碳、硅原子的p电子轨道形成的π键所构成;在电压为0～1.0 V时,纳米结点稳定结构的电导随着外偏压的增大而减小.(本文来源于《河北师范大学学报(自然科学版)》期刊2019年02期）
江智亮,陈沛荣,钟伟荣,艾保全,邵志刚[3]（2018）在《非对称双原子分子在输运扩散中的取向效应》一文中研究指出本文建立了同时具有化学势梯度和温度梯度的非平衡系统,研究非对称双原子分子的输运扩散行为.研究发现,双原子分子在非平衡输运中具有取向效应.浓度梯度与温度梯度使双原子分子在输运中产生的大小原子取向的方向刚好相反,沿着梯度的正方向,前者使小原子在前,后者使大原子在前.通过最小熵产生原理,解释了取向的物理机制.研究结果对于深刻理解非平衡条件下物质的输运与其形态的关系具有理论意义.(本文来源于《物理学报》期刊2018年22期）
彭金波,江颖,王恩哥[4]（2018）在《首次“看见”离子水合物的原子结构并揭示离子输运的幻数效应》一文中研究指出水是自然界中最丰富、人们最为熟悉,同时也是最不了解的一种物质。Science在创刊125周年之际,公布了本世纪125个最具挑战性的科学问题,其中就包括:水的结构如何?2015年,《德国应用化学》也将水的相关问题列入未来24个关键问题之一(排第四)。水可以说是"soft in nature, hard in science"。虽然水分子的结构简单,但相关问题是复杂的,其中一个很重要的原(本文来源于《物理》期刊2018年10期）
赵子豪,王晓晨,李博,李萌,蒋小军[5]（2018）在《原子芯片上指数型布居增长的原子输运》一文中研究指出超冷原子体系中要观测增益平衡的宇称-时间(PT)对称,需产生受控的原子布居增益/损耗及相干耦合。本文提出了动态控制原子芯片上双阱中原子输运实现原子布居指数增长的方法。采用直接蒙特卡罗方法数值研究了原子系综在双阱间的输运动力学,发现初始原子数和温度会显着影响输运效果,如目标势阱中的原子布居增益速率和转移效率。此外,还细致分析了左侧势阱抬升时间对右侧势阱中原子布居增长趋势的影响效果。该方案为在超冷原子气体中实现有增益/损耗的PT对称量子体系提供了切实可行的方法。(本文来源于《光学学报》期刊2018年09期）
张淑华,柳福提,程晓洪[6]（2018）在《GaAs原子链耦合石墨烯电子输运性质的理论计算》一文中研究指出基于密度泛函理论,运用非平衡格林函数对(GaAs)_4原子链耦合石墨烯纳米条带的电子输运性质进行了第一性原理计算,结果发现通过改变原子链与石墨烯之间的距离可以有效调制系统的电子传输行为.当(GaAs)_4原子链与石墨烯之间的距离d在0.10~0.28nm的范围内变化时,石墨烯、原子链上各自的电子传输要相互影响,且系统的平衡电导在2G_0~7G_0之间发生G_0(G_0=2e~2/h)整数倍的变化,即表现出量子化电导现象;当d>0.28nm时,总的电导等于各自的电导之和,此时(GaAs)_4原子链与石墨烯之间的耦合很弱,各自的电子输运相互影响很小.(本文来源于《河南师范大学学报(自然科学版)》期刊2018年02期）
李帅帅[7]（2018）在《镍原子结和黑磷的电子输运及光电输运特性研究》一文中研究指出新颖纳米电子器件是目前研究的一个重要方向。一些低维材料如一维金属镍原子结以及黑磷等二维半导体材料表现出了优异的电学、力学及光学性能,显示了在光电探测、高密度存储及传感器等领域的巨大应用潜力。本论文采用第一性原理方法结合非平衡态格林函数理论研究了镍原子结及黑磷的光电输运特性。本论文首先研究了镍原子结在吸附氢原子或氢分子后出现小电导的机理。镍原子结在吸附氢分子后可形成Ni-H_2-Ni结构,其电导约为0.7G_0,主要是由氢气分子的反键态和相邻镍原子的3d轨道发生强耦合而导致的;当吸附两个个氢原子形成Ni-2H-Ni结构时,电导约为1G_0,并且是弱自旋极化的,当原子结中的原子间距较小的时候自旋向下的电导起主导作用。其次,我们研究了门电压调控的黑磷(单层黑磷)光电探测器的光生电流效应。结果表明,门电压或由黑磷/蓝磷组成的异质结都可破坏黑磷的反演对称性,在偏振光照射下无需施加源-漏电压即可产生显着的光生电流效应;施加门电压后,黑磷/蓝磷异质结的光电流明显增大,比黑磷的光电流大3个数量级,还可得到高达数百的消光比;此外电子和空穴在黑磷/蓝磷异质结结构中是空间分离的,极大地降低了电子-空穴的复合率,从而有利于异质结产生持续的光电流。最后研究了磁性镍-氧原子结在低偏压下以及低温差下自旋极化的电输运性质。研究表明,在0~100 mV偏压范围内可得到稳定的隧穿磁阻率和较高的电流自旋注入率,其中隧穿磁阻率大于60%,自旋平行结构的电流自旋注入率大于65%;在20~200K的温差范围内,自旋反平行结构的自旋注入率高于45%,并且自旋向上与自旋向下的电流流向相反。(本文来源于《上海师范大学》期刊2018-04-01）
周毅[8]（2017）在《类石墨烯二维异质结构和单原子纳米链的电子输运性质》一文中研究指出随着电路的集成化和电子元器件的小型化,纳米电子器件以其独特的性能越来越受到人们的关注。纳米异质结构是由至少两种不同的纳米材料组成,因其可以改进材料的性能从而满足实际应用需求,成为了当下研究的热点。目前,随着对纳米电子器件研究的深入,对其电子输运性质等内在机理的研究成为了人们关注的焦点。本论文利用利用第一性原理和非平衡格林函数的方法,研究了二维纳米异质结构和单原子纳米链的电子输运性质,揭示了如何通过掺杂和构造异质结构改变电子输运性质。全文的主要内容如下:(1)研究了掺杂叁角形氮化硼石墨烯纳米带的自旋磁性。发现在不考虑自旋极化时,器件是金属性,而且随着叁角形氮化硼纳米片尺寸的增大,其电子输运能力逐渐被抑制。考虑自旋极化后,器件转变为半导体特性,并且通过改变叁角形氮化硼纳米片尺寸的大小,可以调控其自旋极化性质。重要的是,在T_B_15N_21中,出现了双磁性半导体性质,并且拥有很高的电子输运能力和接近100%的自旋过滤效率,而具有相同氮化硼原子数的矩形氮化硼R_3BNNR没有出现双磁性半导体性质,并且其电子输运能力被限制。与掺杂叁角形氮化硼的石墨烯纳米带类似,叁角形空位的V_B(15)N(21)也出现了双磁性半导体性质,并且也有很高的自旋过滤效率,但是其电子输运能力和稳定性都不如掺杂叁角形氮化硼的T_B_(15)N_(21)。(2)构造了平行和垂直排列拼接的MoS_2NRs和WS_2NR_s异质结构。研究了这些异质结构的电子输运性质,发现所有的异质结构都表现出直接带隙半导体的特性,这意味着这些异质结构可以用于光电子器件。随着WS_2NR_s纳米带的增加,带隙微弱较小,导致了电流的快速增长和更高的峰值电流。此外,随着WS_2NR_s纳米带的增加,对于M(na)双电极器件,负微分电阻效应得到一定提高,而M(nz)双电极器件的负微分电阻效应的变化却表现出相反的趋势,但是电流增长更快,峰值电流更高,这说明垂直拼接的M(na)双电极器件在逻辑电路中有更好的应用前景。特别指出的是,钨原子在边界的M(edge)双电极器件不仅有很显着的负微分电阻效应,而且在低压区还有很高的峰值电流,其逻辑电路的应用性能最好。(3)研究了扶手椅型和锯齿型MoS_2NRs/WS_2NR_s异质结构的电子输运性质。我们发现所有扶手椅型MoS_2NRs/WS_2NR_s异质结构都表现出电流的整流效应,意味着这类结构可以应用于pn结分子整流器。随着异质结构中WS_2纳米带长度的增加,整流效应被抑制,这是由于在正压区电子透射峰下降导致的。此外,在正压区和负压区都观察到了负微分电阻效应,并且可以通过改变WS_2纳米带长度来调节负微分电阻效应的强弱。对于所有锯齿型MoS_2NRs/WS_2NR_s异质结构,除了负微分电阻效应,也观察到了自旋过滤效应,意味着这类异质结构可以应用于自旋电子器件。随着异质结构中WS_2纳米带长度的增加,自旋过滤效率升高,zMoS2-5zWS_2NR_s达到60%。当连接WS_2纳米带电极时,无论是否考虑自旋极化,MoS_2NRs/WS_2NR_s异质结构都表现出比较好的电子输运性质,如高的自旋过滤效率和较好的负微分电阻效应。(4)研究了碳纳米链,氮化硼纳米链,和纳米链异质结构的电子输运性质。我们发现所有的单原子链都表现出奇偶效应,而且随着长度的增加,输运性质被抑制。在偶数的单原子链中,除了纯的碳链外,都出现了电流的整流效应,我们发现整流效应是由非对称的电子结构引起的。此外,倾斜的碳链几乎对输运性质没有影响,然而双碳链的传输能力可以提高两倍。当考虑自旋极化后,所有的结构都是磁性半导体,而且自旋过滤效应呈现奇偶性。重要的是,链通道的态密度决定了电子透射率谱和器件的电流电压特性曲线。电流电压曲线的变化,可以很好地用平衡态下的电子透射率谱解释,费米能级附近和远离费米能级的透射峰很好地对应了低压区和高压区的电流。此外,对于单原子链异质结构,通过改变碳原子和氮化硼的原子个数,其电学特性可以有效地调节。CnBNm异质结构电流的整流效应彼此之间类似,表现出正向和反向的整流现象,而且随着碳原子数的增加,电流的传输能力提升一倍。特别是当碳原子在链通道和石墨烯纳米带连接处时,其电子输运能力得到很大地提高,如电流的传输能力和整流效应。然而当考虑自旋极化后,碳链在一侧时的自旋过滤效应更好。本文的研究内容对于深入理解二维纳米异质结构和单原子纳米链的电子输运性质具有重要意义,为设计和开发高性能的纳米电子器件提供了理论指导。(本文来源于《山东大学》期刊2017-05-16）
柳福提,王帆,王家秋,陈朋,程晓洪[9]（2016）在《单、双硅原子链电子输运性质的理论模拟》一文中研究指出运用密度泛函理论与非平衡格林函数相结合的方法对硅原子链与Au(100)电极耦合构成纳米结点的电子输运性质进行了理论模拟计算.结点构型主要考虑了原子单链、原子双链(优化、未优化)分别与电极耦合的3种情形,计算结果得到3个纳米结点的平衡电导,分别为2.659 G_0,3.020 G_0,3.436 G_0(G_0=2e~2/h).电子传输通道主要由Si原子的p电子轨道电子构成,双原子链的电导明显优于单原子链;在-1.2~1.2V,随着外偏压的增大,原子链的电导几乎不变,其I-V曲线都表现出线性特征.(本文来源于《河北师范大学学报(自然科学版)》期刊2016年06期）
尉海军,郭现伟,王琳,周豪慎[10]（2016）在《原子尺度晶体结构复合与锂/钠离子输运研究》一文中研究指出锂/钠离子电池高容量电极材料是锂离子电池和钠离子电池当前的研究重点。高能富锂层状氧化物材料(Lithium-rich Layered Oxides:LLOs)具有非常高的可逆充放电容量,是下一代锂离子电池电极材料的研究热点,然而循环过程中电压平台下降和倍率性能差等问题一直制约该材料的应用。与锂离子电池相比,室温钠离子电池具有明显的资源和价格优势,因此在大型能量存储领域具有一定的应用前景,然而室温钠离子电池研究起步晚,电极材料尤其是高容量电极材料的研究相对缺乏。(本文来源于《第叁届全国储能科学与技术大会摘要集》期刊2016-10-21）
原子输运论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
以C-Si-C-Si直线原子链与Au(100)-3×3电极耦合所构成的纳米结点为研究对象,用密度泛函理论结合非平衡格林函数的方法,对结点的电子输运进行了理论模拟.计算结果得到:当2电极距离为1.686 nm时,纳米结点体系总能量最低,结构最稳定,C-Si平均键长为0.166 nm,此时结点的透射系数为0.627,平衡电导为0.627 G_0,电子传输通道主要由碳、硅原子的p电子轨道形成的π键所构成;在电压为0～1.0 V时,纳米结点稳定结构的电导随着外偏压的增大而减小.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
原子输运论文参考文献
[1].张良.低维半导体纳米结构热输运性质的原子键弛豫理论研究[D].湖南师范大学.2019
[2].张淑华,柳福提.碳硅原子链电子输运性质的理论计算[J].河北师范大学学报(自然科学版).2019
[3].江智亮,陈沛荣,钟伟荣,艾保全,邵志刚.非对称双原子分子在输运扩散中的取向效应[J].物理学报.2018
[4].彭金波,江颖,王恩哥.首次“看见”离子水合物的原子结构并揭示离子输运的幻数效应[J].物理.2018
[5].赵子豪,王晓晨,李博,李萌,蒋小军.原子芯片上指数型布居增长的原子输运[J].光学学报.2018
[6].张淑华,柳福提,程晓洪.GaAs原子链耦合石墨烯电子输运性质的理论计算[J].河南师范大学学报(自然科学版).2018
[7].李帅帅.镍原子结和黑磷的电子输运及光电输运特性研究[D].上海师范大学.2018
[8].周毅.类石墨烯二维异质结构和单原子纳米链的电子输运性质[D].山东大学.2017
[9].柳福提,王帆,王家秋,陈朋,程晓洪.单、双硅原子链电子输运性质的理论模拟[J].河北师范大学学报(自然科学版).2016
[10].尉海军,郭现伟,王琳,周豪慎.原子尺度晶体结构复合与锂/钠离子输运研究[C].第叁届全国储能科学与技术大会摘要集.2016