本书系统地介绍了石墨烯基自旋电子学及其微纳自旋传感应用。全书共7章。第1章介绍了石墨烯自旋电子学概念，第2章介绍了石墨烯自旋电子学计算中用到的理论研究方法，第3章到第6章介绍并讨论了电场效应、量子尺寸效应以及双层石墨烯纳米片中的转角效应等非磁方式对石墨烯电子的自旋性质的调控，第7章对新型石墨烯基自旋传感器件及其应用进行了总结和展望。 本书适合已经具备半导体器件物理基础知识的高年级本科生和研究生阅读，也可为政府部门、碳基半导体材料企业以及相关科研机构等主要从事新型微纳电子传感器件研究的人员提供参考。

第1章 自旋电子学概论
1.1 引言
1.2 自旋电子学
1.3 石墨烯基自旋传感理论
1.3.1 石墨烯电子结构
1.3.2 零维石墨烯纳米片的电子结构
1.4 低维石墨烯基微纳自旋传感器件发展
1.4.1 一维石墨烯纳米带的自旋极化特性
1.4.2 零维石墨烯纳米片的自旋极化特性
1.5 小结
第2章 石墨烯自旋电子学的理论研究方法
2.1 引言
2.2 第一性原理
2.2.1 多粒子体系的薛定谔方程
2.2.2 非相对论近似
2.2.3 绝热近似
2.2.4 单电子近似
2.3 密度泛函理论
2.3.1 Thomas-Fermi模型
2.3.2 Hohenberg-Kohn定理
2.3.3 Kohn-Sham方程
2.4 几种常用的密度近似泛函
2.4.1 局域密度近似泛函（LDA）
2.4.2 广义梯度近似泛函（GGA）
2.4.3 杂化密度近似泛函（HDA）
2.5 密度泛函理论的计算方法
2.5.1 原子轨道线性组合法（分子轨道理论）
2.5.2 平面波方法
2.5.3 赝势方法
2.6 常用量子力学计算程序包
2.7 小结
第3章 零维石墨烯纳米片的自旋注入
3.1 引言
3.2 第一类石墨烯拓扑阻挫体系的自旋注入
3.2.1 三角形锯齿型边界的石墨烯纳米片自旋电子性质研究
3.2.2 正六边形锯齿型边界的石墨烯纳米片自旋电子性质研究
3.2.3 菱形锯齿型边界的石墨烯纳米片自旋电子性质研究
3.2.4 矩形锯齿型边界的石墨烯纳米片自旋电子性质研究
3.3 第二类石墨烯拓扑阻挫体系的自旋注入
3.4 基于领结形石墨烯纳米片的“全石墨烯”自旋电子器件
3.5 小结
第4章 基于零维石墨烯纳米片的自旋传感
4.1 引言
4.2 第一类石墨烯纳米片自旋极化的电场调控
4.3 第二类石墨烯纳米片自旋极化的电场调控
4.4 小结
第5章 基于双层石墨烯纳米片的自旋传感
5.1 引言
5.2 双层石墨烯纳米片的自旋注入
5.3 尺寸效应调控双层石墨烯纳米片自旋极化特性
5.4 电场效应调控双层石墨烯纳米片自旋极化特性
5.5 扭转角度调控双层石墨烯纳米片自旋极化特性
5.6 小结
第6章 基于低维石墨烯-氮化硼异质结的自旋传感
6.1 引言
6.2 零维石墨烯-氮化硼异质结自旋注入
6.3 一维石墨烯-氮化硼异质结纳米带基态电子自旋特性调控研究
6.4 小结
第7章 新型石墨烯基自旋传感器件的应用与展望
7.1 石墨烯自旋传感器件
7.2 新型石墨烯-氮化硼异质结自旋传感器件
7.3 新型二维过渡金属硫化物-石墨烯异质结自旋传感器件
7.4 新型石墨烯基微纳自旋传感器件
7.5 石墨烯基自旋传感器件的总结与展望
参考文献