二維材料因其諸多奇異的性質(zhì)和在未來納米器件中潛在的應(yīng)用受到了科學(xué)界的廣泛關(guān)注。雖然對(duì)二維材料基態(tài)性質(zhì)的研究日新月異,但二維材料獨(dú)特的電磁性質(zhì)及其調(diào)控仍是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。材料應(yīng)用在器件中時(shí)尺寸有限,所以研究有限尺寸下材料的性質(zhì)是一個(gè)有意義的課題。納米帶作為一種簡(jiǎn)單的方法,不僅可以研究有限尺度下材料的各種性質(zhì),同時(shí)也可以彌補(bǔ)二維材料在某些方面的不足,比如石墨烯納米帶的半導(dǎo)體性質(zhì)很好的彌補(bǔ)了石墨烯零帶隙的缺點(diǎn)。此外,通過改變納米帶的尺寸和修飾其邊界可以有效的調(diào)控材料的電子特性。因此,本文采用第一性原理的方法,以兩種典型的二維材料GeP₃和CrI₃為研究對(duì)象,對(duì)其納米帶的電子性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)的研究,并通過尺寸和邊界修飾調(diào)控其電子性質(zhì)。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:（1）二維GeP₃是本征無磁的半導(dǎo)體材料,根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將納米帶分為armchair型和zigzag型兩種構(gòu)型。結(jié)果表明未加氫修飾時(shí)兩者均為間接帶隙半導(dǎo)體,且加氫修飾之后邊界態(tài)消失,帶隙增大。另外,寬度為奇數(shù)的armchair型納米帶加氫修飾之后由間接帶隙半導(dǎo)體轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯訋栋雽?dǎo)... 

【文章來源】：河南大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 二維材料概述
    1.2 二維材料的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 IV族元素材料
        1.2.2 V族元素材料
        1.2.3 III族和VI族元素材料
        1.2.4 二元化合物材料
    1.3 二維材料性能的調(diào)控研究
        1.3.1 納米帶的電子性質(zhì)及調(diào)控
        1.3.2 異質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)材料性質(zhì)的調(diào)控
    1.4 本文研究材料介紹
        1.4.1 二維GeP_3 材料
        1.4.2 二維CrI_3 材料
    1.5 目前存在的問題和研究思路
    1.6 論文研究?jī)?nèi)容
第二章 理論計(jì)算方法
    2.1 計(jì)算材料學(xué)
    2.2 密度泛函理論
        2.2.1 多粒子體系的薛定諤方程
        2.2.2 玻恩-奧本海默近似和哈特里-�？私�
        2.2.3 海森堡-科恩定理和科恩-沈方程
        2.2.4 交換關(guān)聯(lián)泛函Exc
        2.2.5 贗勢(shì)方法
    2.3 VASP程序包介紹
第三章 GeP3 納米帶電子特性的研究
    3.1 引言
    3.2 計(jì)算方法
    3.3 二維GeP_3 的幾何結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)
    3.4 armchiar型納米帶的電子結(jié)構(gòu)研究
        3.4.1 幾何結(jié)構(gòu)和邊界形成能
        3.4.2 能帶結(jié)構(gòu)和電子態(tài)密度
        3.4.3 納米帶尺寸對(duì)電子結(jié)構(gòu)的影響
        3.4.4 納米帶異質(zhì)結(jié)的研究
    3.5 zigzag型納米帶的電子結(jié)構(gòu)研究
        3.5.1 幾何結(jié)構(gòu)和邊界形成能
        3.5.2 能帶結(jié)構(gòu)和電子態(tài)密度
        3.5.3 納米帶尺寸對(duì)電子結(jié)構(gòu)的影響
    3.6 本章小結(jié)
第四章 CrI_3 納米帶電子特性的研究
    4.1 引言
    4.2 計(jì)算方法
    4.3 二維Cr I_3 的幾何結(jié)構(gòu)和能帶結(jié)構(gòu)
    4.4 CrI_3 納米帶的幾何結(jié)構(gòu)和能帶結(jié)構(gòu)
    4.5 CrI_3 納米帶尺寸對(duì)電子結(jié)構(gòu)和磁矩的影響
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文匯總
致謝



本文編號(hào)：3634008