石墨烯基纳米材料导论

Luis+E.F.Foa+Torres

石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构材料，其应用价值极高。文中介绍了石墨烯基纳米材料的相关内容，包括它们的电学特性、量子输运、应用等内容。其中量子输运是重点内容，作者对一些简单模型的分析和对比，对一些多尺度量子输运说明，为读者详尽地呈现出了石墨烯基纳米材料的量子输运性质。

本书共含8章：1.碳基纳米结构导论：从碳原子构型特点出发介绍了碳构成结构及其相关杂化性质，进而引入了对碳纳米结构的一般性介绍；2.碳基纳米结构的电学性质：此部分对石墨烯、少层石墨烯、石墨烯纳米带、碳纳米管等碳基纳米结构的电学性质进行了分析，并总结了石墨烯中的自旋轨道耦合、低维石墨烯基材料中的磁效应及其中的缺陷和失谐；3.量子输运的一般性概念：朗道理论、波尔兹曼半经典理论、库伯公式等重要理论，量子输运的重要概念和应用在此部分得到了充分的论述；4.石墨烯及相关材料中的克莱因隧道效应和弹道输运效应；5.无序石墨烯基材料中的量子输运，从弹性平均自由程、量子霍尔效应等方面介绍了石墨烯基材料中的量子输运；进而对不同的无序结构进行分析，包括多晶石墨烯、非晶石墨烯等；6.直流以外的量子输运：研究的原因、绝热近似以及福洛开理论是本部分的理论基础；另外作者通观了碳基材料中的交流输运，并对交流输运和激光对石墨烯电学性质的影响进行了分析；7.石墨烯基材料中的从头算（ab initio），全电子的非经验计算方法。即根据物理模型的三个基本近似，采用数学上的变分或微扰近似方法，不借助任何经验参数而全部严格计算分子积分以求解全电子体系的薛定谔方程的方法。方法和多尺度量子输运：文中对化学掺杂的碳纳米管、具有吸附原子缺陷的二维无序石墨烯和石墨烯中的结构点缺陷进行了介绍和分析；并对一维碳纳米结构中的从头算量子输运进行了详细的讨论；8.应用：对石墨烯基纳米材料各方面现有的和潜在的应用进行了介绍。全书正文后附密度泛函理论和多体微扰理论等4个附录。

本书内容极具针对性，需要读者具备较深的物理学知识，尤其是对量子力学和固体物理等课程具有较高的要求，较适合物理学和材料学方面的科研人员和相关从业人员进行阅读和学习。

方智，硕士研究生

（中国科学院理化技术研究所）