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第1章 碳材料综述 1

1.1 金刚石、石墨、无定形碳、富勒烯和碳纳米管 1

1.2 单层石墨烯 6

1.2.1 单层石墨烯的发现 6

1.2.2 单层石墨烯的制备 6

第2章 单层石墨烯的晶体结构和物理性质 12

2.1 单层石墨烯的晶体结构 13

2.2 紧束缚近似模型 14

2.2.1 二维无限大单层石墨烯的能带 14

2.2.2 一维单层石墨烯纳米条带结构的能带 18

2.3 有效质量近似——Dirac方程方法 21

2.3.1 Dirac方程的建立 21

2.3.2 Dirac方程的解 25

2.4 单层石墨烯特殊的物理性质 29

2.4.1 Klein佯谬 29

2.4.2 半整数量子霍尔效应 31

2.4.3 最小电导率 32

第3章 量子输运理论中的格林函数方法 34

3.1 非平衡态格林函数的定义 34

3.2 Langreth定理 35

3.3 Dyson方程 36

3.4 运动方程 36

3.5 广义Landauer-Büttiker公式 37

第4章 几种典型石墨烯量子波导结构的电子输运性质 44

4.1 应用Dirac方程方法求解一维单层石墨烯纳米条带的本征值和本征态 44

4.1.1 Armchair型石墨烯纳米条带 44

4.1.2 Zigzag型石墨烯纳米条带 47

4.2 反共振效应对Armchair型石墨烯纳米条带结构电导谱的影响 50

4.3 推广的传递矩阵方法 61

4.4 传递矩阵理论在石墨烯量子波导结构中的应用 68

4.5 金属型T型石墨烯纳米结的电子隧穿 86

4.6 台阶型石墨烯纳米结的输运性质 91

4.7 直角型石墨烯纳米结的电子自旋输运 96

第5章 量子线与二维石墨烯的耦合构型对接触电阻的影响 103

5.1 理论描述 103

5.2 数值结果与讨论 108

第6章 结论与展望 118

参考文献 121