● 摘要
摘 要
基于形式散射理论，采用利用硬壁条件下自由电子模型，本文讨论了弯曲对于金属性纳米管波导及纳米棒中电子输运的影响，及弯曲纳米管波导电导温度的依赖关系。在本文中基于局部坐标系方法把弯曲等效成一个有其细节决定的有效势，把电子的输运看作是一个具有有效势的平直的纳米结构中的输运问题。
本文采用中间呈1800弯曲而两端为无限长的均匀直径纳米管波导模型，运用格林函数的方法讨论了单个模式下弯曲效应对于其电子输运的影响，及对总的透射系数影响，同时结合Landauer-Büttiker公式又讨论其电导的温度依赖关系。通过数值计算, 弯曲破坏了纳米管波导的单个模式下透射系数下系统轴向的不变性和手性对称性，加强了电子间相互作用，产生了量子干涉现象，并且弯曲细节与量子干涉的振幅有关，但是其任体现在同种模式的贡献上；弯曲对于总的透射系数的影响仅体现在本征能量附近，导致其出现量子干涉效应，其振荡细节与曲率有关，运用反射系数最大值标度不同曲率下的反射系数，通过高斯拟合发现曲率与其标度几乎成指数关系变化；通过对于弯曲纳米管波导电导温度依赖关系的研究发现，在不同温度下弯曲导致其电导值偏小，尤其体现在低温和低能情况下，同时发现其电导与温度也有密切的关系。
本文我们同时采用中间呈任意弯曲两端呈无限长的均匀直径的金属性纳米棒模型，通过小曲率近似，在低能情况下采用一级波恩近似解析的讨论了曲率及弯曲的角度对于纳米棒透射系数的影响。我们发现在该条件下，曲率与总的透射系数成四次冪关系，尤其在本征能量附近，弯曲也造成了量子干涉效应，其图像形如法布里-珀罗干涉图像；并且弯曲的角度还与干涉效应有关, 对于给定的入射电子能量，其透射系数随角度呈非单调的变化。
本论文内容共分为五章。第一章为绪论，主要介绍纳米科技的起源和发展及纳米体系电子输运的特点，叙述了研究弯曲纳米结构中电子输运过程中常用的理论方法。第二章为理论计算方法，借助弯曲纳米管波导模型和纳米棒模型介绍了局部坐标系法处理弯曲问题的方法。第三章为弯曲对于纳米结构中电子输运的影响，本章通过弯曲纳米管波导模型数值的讨论了弯曲对于其单个模式的影响和总的透射系数的影响，通过弯曲纳米棒模型解析的讨论了弯曲对于其透射系数的影响。第四章为弯曲纳米管波导电导的温度依赖关系，本章利用弯曲纳米管波导模型结合Landauer-Büttiker公式讨论了其电导温度的依赖关系。第五章为论文总结与展望。