發(fā)布時間：2022-02-20 01:19

　　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。雖然對二維材料基態(tài)性質(zhì)的研究日新月異,但二維材料獨特的電磁性質(zhì)及其調(diào)控仍是當(dāng)前研究的熱點。材料應(yīng)用在器件中時尺寸有限,所以研究有限尺寸下材料的性質(zhì)是一個有意義的課題。納米帶作為一種簡單的方法,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。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為研究對象,對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)。主要研究內(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

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：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 論文研究內(nèi)容
第二章 理論計算方法
    2.1 計算材料學(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：3634008