石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來(lái),其獨(dú)特的蜂窩狀二維平面結(jié)構(gòu),引起了石墨烯研究熱潮。獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)使石墨烯被認(rèn)為是多晶硅時(shí)代未來(lái)電子工業(yè)很好的基礎(chǔ)材料,在量子物理和凝聚態(tài)物理的基礎(chǔ)研究方面具有很大研究?jī)r(jià)值。使用物質(zhì)摻雜石墨烯的方法改善石墨烯的性質(zhì),滿足在傳感器、晶體管等方面的應(yīng)用,已成為提高石墨烯性能的主要手段。所以,本文對(duì)氯化金分子吸附摻雜石墨烯進(jìn)行了研究,主要工作如下:首先,我們對(duì)石墨烯及其相關(guān)材料進(jìn)行了簡(jiǎn)介,介紹了石墨烯的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和幾種主要制備方法,并對(duì)石墨烯的應(yīng)用、改性和本文的研究背景進(jìn)行了論述。其次,介紹了第一性原理的發(fā)展與基本思想,進(jìn)一步詳細(xì)介紹了第一性原理的理論基礎(chǔ)——密度泛函理論,并介紹了基于此理論的CASTEP軟件包和其應(yīng)用。然后,介紹了軟件的參數(shù)設(shè)置和使用方法,構(gòu)建了雙層石墨烯,氯化金分子單側(cè)表面摻雜雙層石墨烯和夾層摻雜雙層石墨烯模型,并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化和計(jì)算相關(guān)性質(zhì)。研究了優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)參數(shù),結(jié)構(gòu)的形成能,功函數(shù)和能帶結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,夾層位置摻雜和單側(cè)表面摻雜時(shí),功函數(shù)都有明顯提高且禁帶寬度有顯著增加,成功獲得了P型石墨烯,此外,夾層摻雜獲得的P型石墨烯具有比表面摻雜更好的穩(wěn)定...

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 石墨烯的簡(jiǎn)介
    1.2 石墨烯的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和制備方法
        1.2.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 石墨烯的性質(zhì)
        1.2.3 石墨烯的制備方法
    1.3 石墨烯的應(yīng)用
    1.4 石墨烯的改性
    1.5 本課題的研究目意義和主要內(nèi)容
        1.5.1 本課題的研究目的和意義
        1.5.2 本論文的主要研究?jī)?nèi)容和論文安排
第二章 理論基礎(chǔ)
    2.1 計(jì)算模擬理論的發(fā)展過(guò)程和意義
    2.2 第一性原理
    2.3 密度泛函理論
    2.4 模擬軟件簡(jiǎn)介
        2.4.1 MaterialStudio軟件
        2.4.2 CASTEP軟件包簡(jiǎn)介
    2.5 計(jì)算機(jī)的模擬流程
    2.6 本章小結(jié)
第三章 氯化金分子對(duì)雙層石墨烯的吸附
    3.1 雙層石墨烯模型的建立、優(yōu)化及性質(zhì)計(jì)算
        3.1.1 雙層石墨烯模型的建立
        3.1.2 雙層石墨烯模型的優(yōu)化
        3.1.3 雙層石墨烯模型性質(zhì)的計(jì)算
    3.2 氯化金分子在雙層石墨烯單側(cè)表面吸附模型的建立、優(yōu)化及性質(zhì)計(jì)算
        3.2.1 氯化金分子模型的建立
        3.2.2 氯化金分子結(jié)構(gòu)的優(yōu)化
        3.2.3 氯化金分子在雙層石墨烯單側(cè)表面吸附模型的建立
        3.2.4 氯化金分子在雙層石墨烯單側(cè)表面吸附模型的優(yōu)化
        3.2.5 氯化金分子在雙層石墨烯單側(cè)表面吸附模型性質(zhì)的計(jì)算
    3.3 氯化金分子在雙層石墨烯夾層位置吸附模型的建立、優(yōu)化及性質(zhì)計(jì)算
        3.3.1 氯化金分子在雙層石墨烯夾層位置吸附模型的建立
        3.3.2 氯化金分子在雙層石墨烯夾層位置吸附模型的優(yōu)化
        3.3.3 氯化金分子在雙層石墨烯夾層位置吸附模型性質(zhì)的計(jì)算
    3.4 關(guān)于雙層石墨烯研究計(jì)算結(jié)果的分析
        3.4.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)和穩(wěn)定性
        3.4.2 功函數(shù)
        3.4.3 能帶結(jié)構(gòu)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 氯化金分子對(duì)單層石墨烯的吸附及結(jié)論
    4.1 單層石墨烯的建立、優(yōu)化及性質(zhì)計(jì)算
        4.1.1 單層石墨烯模型的建立
        4.1.2 單層石墨烯模型的優(yōu)化
        4.1.3 石墨烯模型性質(zhì)的計(jì)算
    4.2 氯化金分子在單層石墨烯表面吸附模型的建立、優(yōu)化及性質(zhì)計(jì)算
        4.2.1 氯化金分子在單層石墨烯單側(cè)表面吸附模型的建立
        4.2.2 氯化金分子在單層石墨烯單側(cè)表面吸附模型的優(yōu)化
        4.2.3 氯化金分子在單層石墨烯單側(cè)表面吸附模型性質(zhì)的計(jì)算
    4.3 關(guān)于單層石墨烯研究計(jì)算結(jié)果的分析
        4.3.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)和穩(wěn)定性
        4.3.2 功函數(shù)
        4.3.3 能帶結(jié)構(gòu)
    4.4 雙層石墨烯結(jié)構(gòu)和單層石墨烯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)比較
        4.4.1 數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)比
        4.4.2 研究結(jié)論
        4.4.3 機(jī)理分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3793830