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基于第一性原理的密度泛函理论和非平衡格林函数方法，研究了边界掺杂下锯齿型石墨烯纳米带（ZGNRs）中的自旋输运性质，结果显示：在ZGNRs边缘，利用单个铝（A1）或磷（P）原子替换碳原子后，ZGNRs中的电子输运呈现强烈的自旋效应．特别地，在A1掺杂的偶数个原子宽度的ZGNRs中，上自旋电流随着电压单调增长，而下自旋电流在1伏偏压左右出现明显的负微分电阻效应（NDR）．其主要原因是替换边缘C原子的A1（P）原子为施主（受主）杂质，一方面使透射谱或电导发生自旋极化，另一方面在透射谱上杂质态在费米能之上（下）