钡锰锑的输运性质研究的文献综述
摘要：狄拉克材料,是指一类具有特殊能带结构的晶体材料，石墨烯作为二维狄拉克材料，是一种由sp2杂化碳原子组成的正六边形呈蜂窝状的平面薄膜,具备诸多独特的物理特性。石墨烯具有优异的电学性质。此外石墨烯还具备优异的光学性质。石墨烯还具有极大的比表面积，同时石墨烯具有优良的生物兼容性和很高的亲和性,基于石墨烯的传感器可以有效防止分子变形,并可以富集目标生物分子最终起到信号放大的作用,可应用在表面拉曼增强等传感领域。拓扑绝缘体作为一种区别于导体、半导体及绝缘体的物质形态,这类物质的内部表现为绝缘态,而其表面表现为导电态。由于拓扑绝缘体可控的化学计量比,大的带隙以及超低的损耗,这些独特性质,使其在自旋电子学、光电子器件、量子计算、电化学等领域中存在巨大的应用前景。得益于其独特的能带结构,狄拉克材料展现出了许多优异的物性及其丰富多彩的科学内涵,从而表现了广泛的应用前景,已经成为了国内外最具前沿科学。本文主要研究的是狄拉克材料中的钡锰锑的输运性质。
关键词：狄拉克材料； 石墨烯； 拓扑绝缘体；输运性质
- 文献综述
一、狄拉克材料
狄拉克材料,是指一类具有特殊能带结构的晶体材料。近几年新涌现的石墨烯与拓扑绝缘体是极具代表性的狄拉克材料。石墨烯作为二维狄拉克材料},是一种由sp2杂化碳原子组成的正六边形呈蜂窝状的平面薄膜,具备诸多独特的物理特性。石墨烯具有优异的电学性质,载流子迁移率极高,约为2times;105cm2/Vs。此外石墨烯还具备优异的光学性质,单层石墨烯在可见光范围内,其光的透过率高达97.7%。石墨烯还具有极大的比表面积,高达2630m2/g,同时石墨烯具有优良的生物兼容性和很高的亲和性,基于石墨烯的传感器可以有效防止分子变形,并可以富集目标生物分子最终起到信号放大的作用,可应用在表面拉曼增强等传感领域。拓扑绝缘体作为一种区别于导体、半导体及绝缘体的物质形态,这类物质的内部表现为绝缘态,而其表面表现为导电态。由于拓扑绝缘体可控的化学计量比,大的带隙以及超低的损耗,这些独特性质,使其在自旋电子学、光电子器件、量子计算、电化学等领域中存在巨大的应用前景。得益于其独特的能带结构,狄拉克材料展现出了许多优异的物性及其丰富多彩的科学内涵,从而表现了广泛的应用前景,已经成为了国内外最具前沿科学，涉及实验研究和理论研究的众多领域。
直到2004年，二维（2D）晶体本质上被认为是不稳定的，直到2004年成功地制备了一个由碳原子组成的单原子厚度蜂窝结构的石墨烯。2004年曼切斯特大学盖姆小组成功分离出单原子层的石墨材料石墨烯，因为石墨烯的两个基本的广阔前景吸引了极大的兴趣和应用研究。石墨烯是具有蜂窝状原子结构和单层原子厚度的二维碳材料。它的发现不仅打破了长久以来二维晶体无法在自然界中稳定存在的预言，其自身的优异性质也使得石墨烯在基础和应用研究中都极具潜力。尤其是狄拉克锥的存在赋予了石墨烯许多新奇的物理现象和电子性质。石墨烯突出的特点是单元子层厚,高载流子迁移率、线性能谱、强度高。特别地，狄拉克锥结构给出石墨烯无质量费米子，导致半整数、分数和分形两字霍尔效应，超高载流子迁移，以及其他许多新颖现象和性质。石墨烯的大发展也将打开发现更多的二维材料。
二、狄拉克材料的研究
狄拉克材料有广大的应用前景，现在多个国家的科研机构的对于狄拉克材料都有一定的研究应用。通过石墨烯激活产生的碳基超级电容器超级电容器也称为超级电容器或电化学电容器，用于在高表面积导电材料上存储电荷。它们的广泛使用受限于其低能量存储密度和相对高的有效串联电阻。利用剥落型氧化石墨的化学活化，我们合成了Brunauer-Emmett-Teller表面积高达3100平方米/克，高导电率，低氧和氢含量的多孔碳。这种sp2结合的碳具有高度弯曲的原子厚度壁的连续三维网络，其主要形成0.6至5纳米宽的孔。用这种碳构建的两电极超级电容器电池产生了具有有机和离子液体电解质的高重量电容和能量密度。
中国科大微尺度物质科学国家实验室和中国科学院强耦合量子材料物理实验室陈仙辉教授研究组近日在具有反常能带色散的三维电子系统研究领域取得重要进展，该研究组与复旦大学张远波教授以及中国科学院固体物理所邹良剑研究员合作，在层状半导体黑磷中发现压力诱导的电子结构拓扑相变，并确认高压下黑磷的半金属相中存在狄拉克费米子。具有线性色散能带和相对论性准粒子的三维固体材料是当前凝聚态物理学界研究热点，而拥有和石墨类似的六角格子层状结构的元素半导体黑磷以其众多特殊的物性（如准二维性，直接带隙，较大的面内各向异性和高载流子迁移率）而成为近期的明星材料。陈仙辉教授研究组和张远波教授研究组在黑磷的研究中已合作实现黑磷材料的二维场效应晶体管，并在黑磷量子阱中实现电场诱导的高迁移率二维电子气。在黑磷和狄拉克半金属两个近期备受关注的研究方向之间建立了直接联系。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
