【摘 要】
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随着集成电路中硅晶体管尺寸不断缩小,逐渐达其物理极限,摩尔定律似乎走到了尽头。二维材料的出现给晶体管的进一步缩小提供了思路,二维二硫化铂是一种类石墨烯材料,实验上通过机械剥离法制备出的二硫化铂薄膜具有良好的物理化学性质。基于二硫化铂薄膜制作的场效应晶体管（FET）具有较高的载流子迁移率和稳定性,表明二硫化铂在纳米器件和自旋电子器件有重要的应用潜力。本文基于密度泛函理论结合非平衡格林函数的方法研究了
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随着集成电路中硅晶体管尺寸不断缩小,逐渐达其物理极限,摩尔定律似乎走到了尽头。二维材料的出现给晶体管的进一步缩小提供了思路,二维二硫化铂是一种类石墨烯材料,实验上通过机械剥离法制备出的二硫化铂薄膜具有良好的物理化学性质。基于二硫化铂薄膜制作的场效应晶体管（FET）具有较高的载流子迁移率和稳定性,表明二硫化铂在纳米器件和自旋电子器件有重要的应用潜力。本文基于密度泛函理论结合非平衡格林函数的方法研究了应变和边缘氢化对扶手椅型二硫化铂纳米带的电子结构和输运性质的调控。边缘无修饰的裸二硫化铂纳米带为磁性金属,并且有很强的负微分电阻（NDR）效应。纳米带每个原胞的磁矩约为2.3 μB。纳米带边缘被氢原子修饰后,磁矩会减小甚至消失。当边缘所有的悬挂键都被钝化时,纳米带变成无磁半导体,带隙为1.81eV。在氢气浓度较低的环境中,纳米带原胞两边缘各被一个氢原子修饰时,氢原子有可能与铂原子结合（Pt1纳米带）,也有可能与硫原子结合（S1纳米带）。S1和Pt1纳米带均为磁性半导体,但从结合能看S1比Pt1略稳定。如果给Pt1纳米带施加一个3%的拉伸应变,Pt1纳米带会从磁性半导体转变成无磁金属。而同样处于7%的应变情况下,无磁金属Pt1纳米带能量比S1更低,成为更稳定的边缘氢化类型。此外,这时Pt1还具有很强的NDR效应,峰谷比高达3× 104。我们通过对纳米带边缘用不同数目的氢原子修饰来模拟不同氢气浓度,发现氢气浓度可以用于调制纳米带的带隙、边缘磁性和导电性。
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