石墨烯及其纳米带电磁输运性质研究的任务书.docx

石墨烯及其纳米带电磁输运性质研究的任务书
任务书
一、背景
石墨烯是一种由碳原子组成的二维材料，其具有一系列独特的物理性质，如高电导率、高强度和低密度等，使得其在纳米电子学领域具有极大的应用潜力。而石墨烯纳米带是将石墨烯纳米带状去极化后形成的一种新型材料结构，其具有比石墨烯更特殊的物理性质，特别是在电磁输运方面具有独特的特性。
二、目标
本研究项目的主要目标是探究石墨烯及其纳米带的电磁输运性质，包括电导率、磁阻率和热电输运等。通过对石墨烯及其纳米带的材料结构和晶格参数进行研究，以及利用第一性原理计算方法来模拟和分析其电磁输运性质。通过这些分析和模拟，我们可以深入了解石墨烯及其纳米带的电子输运行为，并为其在纳米电子学和纳米器件中的应用提供理论和实验方法的指导。
三、研究内容
1.石墨烯和石墨烯纳米带的结构和晶格参数的研究。通过实验方法（如扫描电镜和透射电镜）对石墨烯和石墨烯纳米带的结构进行观察和测量，并利用X射线衍射等方法来确定其晶格参数。
2.石墨烯和石墨烯纳米带的电磁输运性质的模拟和分析。利用第一性原理计算方法（如密度泛函理论和非平衡格林函数方法）来模拟和分析石墨烯和石墨烯纳米带的电磁输运性质，包括导电性、磁阻性和热电输运性质等。
3.石墨烯和石墨烯纳米带的电子输运行为的实验研究。通过实验方法（如各向同性电阻测量和层间与层间电导性测量等）来探究石墨烯和石墨烯纳米带的电子输运行为，包括电导率和磁阻率等。
4.石墨烯和石墨烯纳米带的热电输运性质的研究。通过实验方法（如热电力学和热电材料性能测试）来研究石墨烯和石墨烯纳米带的热电输运性质，包括热电力生成效应和热电力学性质等。
四、研究方法
本研究项目将采用以下研究方法：
1.实验方法：包括扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、各向同性电阻测量和热电材料性能测试等。
2.第一性原理计算方法：包括密度泛函理论和非平衡格林函数方法等。
3.数据分析方法：包括可视化分析、统计分析和理论分析等。
五、预期成果
本研究项目预期将取得以下成果：
1.对石墨烯和石墨烯纳米带的结构和晶格参数进行深入了解和分析。
2.模拟和分析石墨烯和石墨烯纳米带的电磁输运性质，包括导电性、磁阻性和热电输运性质等。
3.揭示石墨烯和石墨烯纳米带的电子输运行为，并提供其在纳米电子学和纳米器件中的应用指导。
4.实验研究石墨烯和石墨烯纳米带的电子输运行为，包括电导率和磁阻率等。
5.研究石墨烯和石墨烯纳米带的热电输运性质，包括热电力生成效应和热电力学性质等。
六、计划进展
本研究项目计划持续两年完成，具体进展安排如下：
第一年：完成石墨烯和石墨烯纳米带的结构和晶格参数的实验研究，同时开始模拟和分析其电磁输运性质。
第二年：完成石墨烯和石墨烯纳米带的电磁输运性质的模拟和分析，并进行实验研究石墨烯和石墨烯纳米带的电子输运行为和热电输运性质。
七、预期影响
本研究项目的结果将为石墨烯及其纳米带的电磁输运性质提供理论和实验依据，为其在纳米电子学和纳米器件中的应用提供指导。同时，该研究还将为纳米材料的电子输运研究提供新的思路和方法，推动相关领域的进步和发展。
八、参考文献
[1]Geim,A.K.,&Novoselov,K.S.(2007).Theriseofgraphene.Naturematerials,6(3),183-191.
[2]Pu,J.,Lin,Z.,&Shen,Z.(2019).Electricaltransportandelectromechanicalpropertiesofgrapheneandgraphenenanoribbons:Areview.AdvancedMaterials,31(18),1802505.