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转角石墨烯和石墨烯纳米结构的电学输运性质研究的任务书
任务书
任务名称：转角石墨烯和石墨烯纳米结构的电学输运性质研究
任务背景：
石墨烯是一种新型的二维材料，具有很高的电子迁移率和热导率，比传统的硅等材料具有更好的电学和热学性能。由于单层石墨烯的电子带结构及几何结构特性，它也具有一些特殊的物理和化学性质，开展其性质研究，在理论和实验方面都受到科学研究者的广泛关注。近年来，研究人员借助各种制备方法，不断开发和发现石墨烯的新型结构，如转角石墨烯和石墨烯纳米结构，这些结构在电学和物理性质上与传统石墨烯不同。因此，对这些新型石墨烯结构的电学输运性质进行研究，具有很高的意义。
任务描述：
本任务旨在研究转角石墨烯和石墨烯纳米结构的电学输运性质，主要内容包括以下几个方面：
1.研究基于第一性原理计算方法的理论模拟，探究不同几何结构、晶格缺陷和化学修饰对转角石墨烯和石墨烯纳米结构电学性质的影响。
2.利用场效应晶体管、两端电子传输、注入探针技术等实验手段，研究转角石墨烯和石墨烯纳米结构的电学输运行为，包括电子迁移率、电阻和电子透射谱等。
3.分析转角石墨烯和石墨烯纳米结构电学输运行为的物理机制，如几何形态、缺陷结构和晶格缺陷与输运性质之间的关系，为引入应用领域提供一些理论和实验指导。
任务成果：
1.通过第一性原理计算方法预测了转角石墨烯和石墨烯纳米结构电学性质的变化趋势，在理论方面提出了一些新的研究思路和方向。
2.建立了一套可靠的测量转角石墨烯和石墨烯纳米结构电学输运性质的实验方法和技术，得到了各种电学参数的实验数据。
3.通过实验结果和理论分析，揭示了转角石墨烯和石墨烯纳米结构电学输运行为的机理和本质，并为其应用提供了一些理论和实验支持。
所需技能：
1.具有材料学、物理学或化学等相关专业的学士或硕士学历，熟悉固体物理、材料物理等基本理论。
2.掌握第一性原理计算方法，熟练使用VASP、QuantumEspresso等计算软件。
3.掌握场效应晶体管、两端电子传输、注入探针技术等实验手段，有相关实验操作经验。
4.良好的英语阅读和写作能力，能熟练阅读英文学术文献。
5.能够与实验室其他研究者良好合作，有一定的独立思考和解决问题的能力。
任务时间：
本任务预计需要12个月的时间完成，时间安排如下：
第1-3个月：学习相关理论知识和实验技术，熟悉计算软件和仪器设备的使用方法。
第4-6个月：进行理论模拟计算，并模拟分析不同结构对电学性质的影响。
第7-9个月：进行实验测量，并收集实验数据。
第10-12个月：分析实验数据和理论模拟结果，并提出结论和研究建议。
参考文献：
1.Tang,X.,etal.Thetransportpropertiesofangle-twistedbilayergraphene.PhysicsLettersA,2018,382(9):638-645.
2.Zhang,W.,etal.Tunablebandgapinlayeredgraphene-WS2heterostructures.JournalofPhysicsD:AppliedPhysics,2019,52(22):225304.
3.Liu,S.,etal.Electronictransportpropertiesofgraphenenanoribbonswithedgedefects.AppliedPhysicsA,2019,125(4):239.