低维介观的系统量子输运性质的研究

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1、授予单位代码学号或申请号密级中原工学院硕士学位论文论文题目：低维介观系统的量子输运性质研究研究生姓名：王培培研究方向：凝聚态理论指导教师：杨林峰指导教师单位：中原工学院学科专业名称：凝聚态物理申请学位级别：硕士论文提交日期：2012年4月论文答辩日期：2012年5月培养单位:中原工学院学位授予单位:中原工学院答辩委员会主席：中原工学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所作的贡献均已在论文中作了明确

2、的声明并表示了谢意。本人学位论文与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。学位论文作者签名：年月日中原工学院学位论文知识产权声明书本人完全了解中原工学院有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于中原工学院。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适合本声明。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日中原工学院硕士学位论文摘要低维介观系统的量子输运性质研究专业：凝聚态物理

3、姓名：王培培导师：杨林峰教授摘要介观系统是尺度介于宏观和微观之间的系统。狭义上的介观体系是指尺度很小，以至于系统中的电子运动呈现出了量子力学特性的体系；而广义上的介观体系则包括原子、分子团、纳米材料等。介观体系内可以观察到许多与经典输运完全不同的新奇的输运现象。本文主要从理论上研究低维介观系统中的电子输运性质。利用郎道尔输运理论和紧束缚近似格林函数方法研究了在不同的碳管-电极处界面耦合强度对碳纳米管的输运性质的影响。论文共分为四章：第一章为引言。这一章对介观系统的定义、介观系统研究现状、系统的基本性质及相关实验前景作了简单介绍。第二章为低维介观系统的物理性质。这一章主要介绍了金属环

4、中的持续电流、普适电导涨落、AB效应与AAS效应的基本特征。第三章对两种典型的低维介观系统的量子输运做了介绍，其一是单壁碳纳米管，物理上可以认为是一维的量子线；另一个是介观尺度的小金环，物理上可以等效为由零维的量子点构成。利用朗道尔输运理论和紧束缚近似下的非平衡格林函数方法研究了单壁碳纳米管和小金环系统的量子输运性质，讨论了在不同电触点耦合系数下的单壁碳纳米管的量子电导。结果表明表明，在电触点和中间单壁碳纳米管之间处于强耦合作用时，系统表现的像个Fabry-Perot电子谐振腔，可以表现出明显的量子电导振荡；而对于弱耦合效应，系统达到量子电导振荡的极限，表现的像个量子点。第四章为结

5、论与展望部分，总结了本论文中的重要结论，并对单壁碳纳米管的研究提出了一些展望。关键词：介观体系；郎道尔理论；格林函数方法；碳纳米管；量子输运I中原工学院硕士学位论文摘要TheresearchofthequantumtransportpropertiesoftheLowdimensionalmesoscopicsystemMajor：CondensedMatterPhysicsName：WngpeipeiSupervisor：ProfessorYangLinfengAbstractMesoscopicsystemisbetweenthemacroscopicandmicroscopi

6、cscalesbetweensystem.Inanarrowsenseofmesoscopicsystemisreferstothescaleissmall,thatsystemofelectronicsportspresentsthequantummechanicalcharacteristicsofsystem;Andinthebroadestsenseofthemesoscopicsystemincludestheatomicandmolecularmass,nanometermaterialsetc.Mesoscopicsystemcanbeobservedinmanyan

7、dclassictransportcompletelydifferentnoveltransportphenomena.Thisarticlemainlyfromthetheoryresearchofthemesoscopicsystemoflowdimensionalelectronictransportproperties.UseLangDaoErtransporttheoryandthetight-bindingapproximationgreen'sfunct