1. 研究目的与意义及国内外研究现状

本文主要研究锯齿型边界石墨烯纳米带的电子性质。实验和理论表明，在纳米尺度下纳米材料与常规材料相比，具有许多奇特的物理性质，而这些性质对今后科技的发展具有重要的意义，这使纳米材料成为现在世界上非常热门的一个研究领域。当今科技正在迅速发展，电子器件开始摈弃传统的形式，而开始向着高度集成化和微观尺度化方向发展，此时人们已经不能忽视电子的量子效应，载流子的波动和量子相变效应将对电子的运输性质产生非常大的影响，有时甚至起主导作用。这使得以硅材料为代表的传统微电子器件将受到巨大的挑战，这就需要人们开拓眼界，不断地去探索和研究新型的电子器件。而石墨烯由于独特电子结构使其拥有许多特殊的电子性质，例如石墨烯中的电子作为传递信息的载体时，传输速度非常快，有希望成为新一代的电子器件。由于石墨烯良好的导电性并且透光率非常高，可以被视为透明的，所以也可以被用来制造透明的触控板。此外，利用电子束刻技术，石墨烯可以被加工成工业所需求的形状，这使石墨烯在应用方面具有极大的优势，与现代半导体工业也更容易结合，因此对石墨烯的研究具有重要的科研意义。

国内外研究现状

目前国内外都已经投入大量的时间和精力来研究石墨烯 [1–14] ，其中国外已经进入到大规模生产石墨烯的阶段。韩国的科学家采用化学气相沉积法，制造出的石墨烯具有尺寸大，质量高的特点，这有助于石墨烯的大规模生产和应用，对石墨烯的发展具有非常重的的意义。美国的科学家研制出了一种新的石墨烯材料，介孔石墨烯，主要依靠的是将石墨烯和碳纳米管混合的制作方法，这种材料有助于实现半导体集成电路[14]。英国科学家也研发出了一种新型石墨烯材料，这种材料具有极快的传输速度，可以取代传统半导体材料， 成为新一代高速电子器件的主要组成部分。IBM制造出的石墨烯晶体管是目前运行速度最快的，英国剑桥大学用石墨烯制造出了与其相关的超快锁模激光器。此外，国外对于石墨烯在生物技术、催化剂载体、医学方面等领域的研究也取得了一定的进展[15,16] 。鉴于石墨烯已经成为一个热门的研究领域，并且具有非常大的科研价值，我国的科研人员也对石墨烯也进行了一系列相关的研究。我国科学家一方面积极加深石墨烯的理论研究，一方面也探索了石墨烯在许多领域的应用价值，并对石墨烯的制备及其性能研究等方面取得一系列创新性的进展。另外，我国科研人员对石墨烯在透明电极、生物传感等方面的应用也取得了丰硕的研究成果，而在石墨烯生物传感器、石墨烯抗菌材料等研究领域也有一定的涉及。

2. 研究的基本内容

本文将首先分析研究石墨烯的晶体结构，并利用紧束缚近似方法得出石墨烯能带的色散关系，接着构建锯齿型边界石墨烯纳米带结构模型，并利用模型计算外加磁场下石墨烯纳米带的电子能带结构。最后本文将研究对锯齿型石墨烯纳米带施加错列格点势后，其能带结构的改变。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

首先通过上网查找和相关书籍文献的查阅，并在马荣老师的指导下，构建了锯齿型边界石墨烯纳米带结构模型，理论计算外加磁场以及施加错列格点势下石墨烯纳米带的电子能带结构，并分析计算结果。在四月中旬完成外文翻译、摘要、关键词、前言、以及论文的基本框架。在五月前完成论文的初稿。在五月中旬前提交论文并准备论文答辩。

4. 参考文献

[1] nair r., blake p., grigorenko a. et al. fine structure constant defines visual transparency of graphene science， 2008,320: 1308.

[2] geim a. graphene: status and prospects. nature, 2009, 324: 1530-1534

[3] wei d. and liu y. controllable synthesis of graphene and it applications. adv mater , 2010, 22(30)：3225-3241.