自石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來,二維材料在材料科學領域引起了人們的廣泛關注。目前,已經有很多二維材料相繼在實驗上被發(fā)現(xiàn),主要包括第四主族和第五主族的單質元素二維材料(硅烯,鍺烯,磷烯等),六角氮化硼和過渡金屬二硫族化合物等。然而,由于實驗上對二維材料的制備存在不確定性和復雜性等缺陷,導致很多二維材料的合成周期過長,以至于實驗上對二維材料的研發(fā)跟不上材料科學領域的發(fā)展要求,仍然還有很多新型二維材料有待在實驗上被發(fā)現(xiàn)。因此,理論上對一些二維材料的結構和性質做出預期,將為實驗上合成二維材料提供重要的理論線索,對二維材料科學的進一步發(fā)展也具有促進作用�；诿芏确汉碚摰牡谝恍栽碛嬎闶抢碚撋涎芯慷S材料的常用方法。本論文結合全局優(yōu)化算法和密度泛函理論,計算得到了幾種新型二維材料,并對它們的性能進行了系統(tǒng)分析,在此基礎上對其潛在的應用價值做出預期。主要研究工作包含以下兩個方面:1.通過CALYPSO計算軟件進行全局搜索,得到一種具有獨特結構的新型二維半導體MC₃(M=Be,Mg)。每個MC₃晶胞是由一個三元碳環(huán)以及一個M原子組合而成,每個C原子與其他兩個C原子及一...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 石墨烯的發(fā)現(xiàn)
        1.2.2 其他二維材料
        1.2.3 新型二維結構材料的設計
    1.3 本文的研究目的和研究內容
    參考文獻
第二章 理論基礎與計算方法
    2.1 Born-Oppenheimer近似和Hartree-Fock近似
        2.1.1 Born-Oppenheimer近似
        2.1.2 Hartree-Fock近似
    2.2 密度泛函理論
        2.2.1 電子密度
        2.2.2 Hohenberg-Kohn定理
        2.2.3 Kohn-Sham方程
        2.2.4 交換關聯(lián)泛函
    2.3 第一性原理計算軟件包
    2.4 晶體結構預測
    參考文獻
第三章 二維MC₃(M=Be,Mg)的結構預測及相關性質的第一性原理研究
    3.1 引言
    3.2 計算方法
    3.3 結果與分析
    3.4 本章小結
    參考文獻
第四章 二維BO的結構預測及相關性質的第一性原理研究
    4.1 引言
    4.2 計算方法
    4.3 結果與分析
    4.4 本章小結
    參考文獻
第五章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 問題與展望
附錄 攻讀碩士學位期間撰寫的論文
致謝



本文編號：3909550