拓?fù)浣^緣體是一類(lèi)具有奇異性質(zhì)的新的量子態(tài),它們具有許多新奇的性質(zhì)(如無(wú)耗散的能量傳輸?shù)?,極有可能是實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。然而由于它們的拓?fù)湫再|(zhì)依賴(lài)于其內(nèi)部的時(shí)間反演對(duì)稱(chēng)性,因此容易受到各種外部條件的影響(如雜質(zhì)、缺陷、電場(chǎng)等)。其中,由于在材料應(yīng)用過(guò)程中無(wú)可避免的會(huì)引入電場(chǎng)環(huán)境,使得電場(chǎng)對(duì)拓?fù)湫再|(zhì)的影響顯得尤為重要。在本文中我們將通過(guò)基于密度泛函理論的第一性原理方法研究摻雜和外部電場(chǎng)環(huán)境對(duì)拓?fù)浣^緣體的電子結(jié)構(gòu)的影響。本文以Bi基低維材料為主,通過(guò)運(yùn)用以密度泛函理論為基礎(chǔ)的第一性原理計(jì)算模擬了Bi_1-xSb_x、Bi₂Se₃、(Bi_0.5Sb_0.5)₂Se₃和Bi₂Te₂Se的晶胞模型和電子結(jié)構(gòu),通過(guò)對(duì)比模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)的結(jié)果確定了模型的可靠性;通過(guò)比較Bi₂Se₃、(Bi_0.5Sb_0.5

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 量子霍爾效應(yīng)簡(jiǎn)介與發(fā)展
        1.1.1 整數(shù)量子霍爾效應(yīng)
        1.1.2 分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)
        1.1.3 量子自旋霍爾效應(yīng)與量子反�；魻栃�(yīng)
    1.2 拓?fù)浣^緣體
        1.2.1 二維拓?fù)浣^緣體
        1.2.2 三維拓?fù)浣^緣體
    1.3 Bi基拓?fù)浣^緣體的研究現(xiàn)狀
    1.4 第一性原理簡(jiǎn)介和相關(guān)軟件介紹
        1.4.1 VASP程序包
        1.4.2 MaterialsStudio簡(jiǎn)介
    1.5 本論文的主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)
        1.5.1 論文內(nèi)容
        1.5.2 論文結(jié)構(gòu)
第2章 相關(guān)理論介紹
    2.1 密度泛函理論簡(jiǎn)介
        2.1.1 絕熱近似
        2.1.2 單電子近似
        2.1.3 Hohenberg-Kohn定理
        2.1.4 Kohn-Sham方程
        2.1.5 交換相關(guān)能量泛函
        2.1.6 密度泛函理論的研究進(jìn)展
    2.2 能帶計(jì)算方法
        2.2.1 平面波方法
        2.2.2 緊束縛近似方法
        2.2.3 正交化平面波方法
        2.2.4 贗勢(shì)方法
    2.3 本章小結(jié)
第3章 Bi_1-xSb_x的電子結(jié)構(gòu)與電場(chǎng)行為研究
    3.1 引言
    3.2 Bi_1-xSb_x模型晶胞的建立與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    3.3 Sb含量對(duì)Bi_1-xSb_x電子結(jié)構(gòu)的影響
    3.4 電場(chǎng)對(duì)Bi_1-xSb_x電子結(jié)構(gòu)的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 Bi₂Se₃類(lèi)拓?fù)洳牧系碾娮咏Y(jié)構(gòu)與電場(chǎng)行為研究
    4.1 引言
    4.2 Bi₂Se₃的電子結(jié)構(gòu)與電場(chǎng)行為研究
        4.2.1 單QL結(jié)構(gòu)的Bi₂Se₃的電子結(jié)構(gòu)
        4.2.2 電場(chǎng)對(duì)Bi₂Se₃電子結(jié)構(gòu)的影響
    4.3 (Bi_0.5Sb_0.5)₂Se₃電子結(jié)構(gòu)與電場(chǎng)行為研究
        4.3.1 (Bi_0.5Sb_0.5)₂Se₃的電子結(jié)構(gòu)
        4.3.2 電場(chǎng)對(duì)(Bi_0.5Sb_0.5)₂Se₃電子結(jié)構(gòu)的影響
    4.4 Bi₂Te₂Se的電子結(jié)構(gòu)與電場(chǎng)行為研究
        4.4.1 Bi₂Te₂Se的電子結(jié)構(gòu)
        4.4.2 電場(chǎng)對(duì)Bi₂Te₂Se電子結(jié)構(gòu)的影響
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3837678