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本文运用密度泛函理论结合非平衡格林函数的第一性原理方法研究了完美和存在原子空位缺陷的锯齿型硅烯纳米带(ZSi NRs)在铁磁(FM)和反铁磁(AFM)基态下的自旋输运性质。我们考虑了两电极铁磁极化平行(FM-P)、铁磁极化反平行(FM-AP)和反铁磁极化平行(AFM-P)三种两极输运系统构型。主要研究了具有横向180度旋转对称的偶数宽度锯齿型硅烯纳米带(ZSi NRs)的电子特性和其中单原子空位缺陷、双原子空位缺陷和线空位缺陷的几何结构及其对电输运的影响。同时还研究了不同位置边缘单原子空位缺陷对不同长度的偶数和奇数宽度纳米带输运特性的影响。本文首先综述了硅烯的研究进展,以及其制备方法和独特的电子结构和物理性质。其次介绍了我们使用的计算模拟工具ATK软件,以及其使用的密度泛函理论和量子输运理论格林函数方法。在此基础上,详述了硕士期间完成的研究工作并做了总结。论文的主要研究内容如下:模拟了存在原子空位缺陷时锯齿型硅烯纳米带(ZSi NRs)的晶格重构,并用密度泛函理论结合非平衡格林函数方法计算了它们的电输运及热电性能,主要包括自旋电导、磁阻、电流-电压特性曲线以及自旋塞贝克系数。我们发现单原子空位缺陷形成一个五环结构,双原子空位缺陷形成5-8-5环结构,线空位缺陷则形成8-4-8-4环结构。如果空位缺陷破坏了ZSi NRs几何结构的横向对称性,那么该系统线性电导的自旋简并性就会被打破,并出现自旋效应。空位缺陷对纳米带的庞磁阻影响不大,但是如果空位缺陷破坏了系统的横向对称性,铁磁态纳米带的巨磁阻效应会急剧减弱。另外,空位缺陷有可能会导致负微分电阻效应。线空位缺陷则可能使纳米带的自旋塞贝克系数在很大的高温范围内大于电荷塞贝克系数。同时,我们考察了空位缺陷位置对不同长度的偶数和奇数宽度锯齿型硅烯纳米带输运性质的影响。在FM-AP构型下,纳米带边缘自旋在磁化反转位置附近变化很大,因而费米能附近电导谱对空缺位置很敏感。但在FM-P构型下,纳米带边缘自旋具有平移对称性,此时空缺位置的改变对费米能附近的电导谱影响很小。此外,在FM-AP构型下,某些位置的边缘空位缺陷可能使偶数或奇数宽度纳米带的自旋塞贝克系数大于电荷塞贝克系数。这时在特定温度下,当电荷塞贝克系数为零时材料中的温差可能会产生纯自旋流。