發(fā)布時間：2019-10-02 13:22

【摘要】：采用基于密度泛函理論的CASTEP程序包研究了Al吸附于石墨烯表面改善石墨烯的電子性能。結(jié)果表明:雙原子吸附比單原子吸附能量更低,吸附更為容易。同時吸附結(jié)構(gòu)不同會導(dǎo)致磁矩的產(chǎn)生,單原子以及間位吸附?jīng)]有磁矩,對位和鄰位分別產(chǎn)生了-0.62和1.38μB磁矩。差分電荷密度圖結(jié)果顯示:雙原子Al吸附于石墨烯時向石墨烯層轉(zhuǎn)移的電子較多,并且吸附時誘導(dǎo)的差分電荷分布均比較局域,主要集中在Al原子附近的第一近鄰C原子表面。
【圖文】：

吸附時誘導(dǎo)的差分電荷分布，主要集中在Ａｌ原子附近的第一近鄰Ｃ原子表面。圖３Ａｌ原子吸附石墨烯的差分電荷密度圖（黑色代表電荷積累，，淺灰色代表電荷消散）［（ａ）穴位；（ｂ）間位；（ｃ）對位］單層石墨烯屬于零^/隙的半導(dǎo)體，呈金屬性。但是當(dāng)Ａｌ原子吸附于石墨烯表面以后，它的能帶結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，如圖４（ａ—ｃ）所示。由圖可知，３個吸附體系中費米能級明顯向上移動（沿導(dǎo)帶方向）穿過導(dǎo)帶，說明體系變?yōu)閷?dǎo)體。圖４（ｄ）在費米能級處并沒有發(fā)生明顯變化。圖４Ａｌ原子吸附石墨烯能帶圖［（ａ）穴位；（ｂ）對位；（ｃ）間位；（ｄ）石墨烯］３結(jié)論運用第一性原理計算方法研究不同數(shù)目、不同結(jié)構(gòu)的Ａｌ原子吸附于石墨烯上，發(fā)現(xiàn)雙原子吸附比單原子吸附吸附能更低，結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定。同時對位和鄰位吸附有磁矩的產(chǎn)生，可以滿足工業(yè)的需求，如石墨烯自旋閥。通過總態(tài)密度圖（ＤＯＳ）和差分電（下轉(zhuǎn)第１５９頁）·１５４·
【作者單位】： 中北大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：國家科技部國際科技合作項目(2014DFA50320) 國家自然科學(xué)基金(51574207,51574206,51204147和51274175) 山西省國際科技合作項目(2013081017和2012081013)
【分類號】：O647.3

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;科學(xué)家首次用納米管制造出石墨烯帶[J];電子元件與材料;2009年06期

2 ;石墨烯研究取得系列進展[J];高科技與產(chǎn)業(yè)化;2009年06期

3 ;新材料石墨烯[J];材料工程;2009年08期

4 ;日本開發(fā)出在藍(lán)寶石底板上制備石墨烯的技術(shù)[J];硅酸鹽通報;2009年04期

5 馬圣乾;裴立振;康英杰;;石墨烯研究進展[J];現(xiàn)代物理知識;2009年04期

6 傅強;包信和;;石墨烯的化學(xué)研究進展[J];科學(xué)通報;2009年18期

7 ;納米中心石墨烯相變研究取得新進展[J];電子元件與材料;2009年10期

8 徐秀娟;秦金貴;李振;;石墨烯研究進展[J];化學(xué)進展;2009年12期

9 張偉娜;何偉;張新荔;;石墨烯的制備方法及其應(yīng)用特性[J];化工新型材料;2010年S1期

10 萬勇;馬廷燦;馮瑞華;黃健;潘懿;;石墨烯國際發(fā)展態(tài)勢分析[J];科學(xué)觀察;2010年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 成會明;;石墨烯的制備與應(yīng)用探索[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

2 錢文;郝瑞;侯仰龍;;液相剝離制備高質(zhì)量石墨烯及其功能化[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第04分會場摘要集[C];2010年

3 張甲;胡平安;王振龍;李樂;;石墨烯制備技術(shù)與應(yīng)用研究的最新進展[A];第七屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（第3分冊）[C];2010年

4 趙東林;白利忠;謝衛(wèi)剛;沈曾民;;石墨烯的制備及其微波吸收性能研究[A];第七屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（第7分冊）[C];2010年

5 沈志剛;李金芝;易敏;;射流空化方法制備石墨烯研究[A];顆粒學(xué)最新進展研討會——暨第十屆全國顆粒制備與處理研討會論文集[C];2011年

6 王冕;錢林茂;;石墨烯的微觀摩擦行為研究[A];2011年全國青年摩擦學(xué)與表面工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

7 趙福剛;李維實;;樹枝狀結(jié)構(gòu)功能化石墨烯[A];2011年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集[C];2011年

8 吳孝松;;碳化硅表面的外延石墨烯[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年

9 周震;;后石墨烯和無機石墨烯材料:計算與實驗的結(jié)合[A];中國化學(xué)會第28屆學(xué)術(shù)年會第4分會場摘要集[C];2012年

10 周琳;周璐珊;李波;吳迪;彭海琳;劉忠范;;石墨烯光化學(xué)修飾及尺寸效應(yīng)研究[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 記者 王艷紅;“解密”石墨烯到底有多奇妙[N];新華每日電訊;2010年

2 本報特約撰稿 吳康迪;石墨烯 何以結(jié)緣諾貝爾獎[N];計算機世界;2010年

3 劉霞;新方法可人工合成高質(zhì)量石墨烯[N];科技日報;2011年

4 本報記者 滕繼濮;石墨烯：完美材料與未來生活[N];科技日報;2011年

5 劉霞;計算機模擬顯示石墨炔的性能勝過石墨烯[N];科技日報;2012年

6 記者 毛黎;美利用電子成像技術(shù)分析石墨烯[N];科技日報;2012年

7 王小龍;新形式碳的強度超過石墨烯和鉆石[N];科技日報;2013年

8 王小龍;石墨烯鼓有望成為量子計算機內(nèi)存[N];科技日報;2014年

9 本報記者 孫維鋒;神秘的石墨烯[N];東莞日報;2014年

10 馮衛(wèi)東;美證明石墨烯是強度最高材料[N];科技日報;2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張德生;氫二聚物吸附和電子摻雜對石墨烯電子結(jié)構(gòu)的影響[D];南京大學(xué);2014年

2 呂敏;雙層石墨烯的電和磁響應(yīng)[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

3 羅大超;化學(xué)修飾石墨烯的分離與評價[D];北京化工大學(xué);2011年

4 唐秀之;氧化石墨烯表面功能化修飾[D];北京化工大學(xué);2012年

5 王崇;石墨烯中缺陷修復(fù)機理的理論研究[D];吉林大學(xué);2013年

6 盛凱旋;石墨烯組裝體的制備及其電化學(xué)應(yīng)用研究[D];清華大學(xué);2013年

7 梁巍;基于石墨烯的氧還原電催化劑的理論計算研究[D];武漢大學(xué);2014年

8 王義;石墨烯的模板導(dǎo)向制備及在電化學(xué)儲能和腫瘤靶向診療方面的應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

9 劉明凱;帶狀石墨烯納米復(fù)合材料的制備及其性能研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

10 劉勇;智能化及摻雜改性石墨烯的研究及應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 詹曉偉;碳化硅外延石墨烯以及分子動力學(xué)模擬研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

2 王晨;石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)及其對電化學(xué)性能的影響[D];北京化工大學(xué);2011年

3 苗偉;石墨烯制備及其缺陷研究[D];西北大學(xué);2011年

4 蔡宇凱;一種新型結(jié)構(gòu)的石墨烯納米器件的研究[D];南京郵電大學(xué);2012年

5 金麗玲;功能化石墨烯的酶學(xué)效應(yīng)研究[D];蘇州大學(xué);2012年

6 黃凌燕;石墨烯拉伸性能與尺度效應(yīng)的研究[D];華南理工大學(xué);2012年

7 劉汝盟;石墨烯熱振動分析[D];南京航空航天大學(xué);2012年

8 雷軍;碳化硅上石墨烯的制備與表征[D];西安電子科技大學(xué);2012年

9 于金海;石墨烯的非共價功能化修飾及載藥系統(tǒng)研究[D];青島科技大學(xué);2012年

10 李晶;高分散性石墨烯的制備[D];上海交通大學(xué);2013年

本文編號：2544955