石墨烯,一種二維蜂窩狀晶體,具有單層碳原子厚度,于2004年成功地從石墨中分離出來。由于其質(zhì)量輕、比表面積大、載流子遷移率高、導(dǎo)電性好等諸多特點,被廣泛應(yīng)用于納米電子器件、能量儲存裝置、自旋電子學(xué)器件、太陽能電池技術(shù)、傳感器和超級電容器等領(lǐng)域。本文基于密度泛函理論的第一性原理計算方法,系統(tǒng)地研究了純凈石墨烯、單空位缺陷石墨烯以及異質(zhì)原子摻雜石墨烯吸附HCN氣體分子的氣敏性質(zhì);考察了小分子氣體在Mn摻雜石墨烯上的吸附行為對體系電子特性和磁性的調(diào)制以及施加外電場后對復(fù)合體系的吸附性能的影響。所得結(jié)果如下:(1)對純凈石墨烯(PG)、單空位缺陷石墨烯(SVG)及17種元素(Li、B、N、Mg、Al、S、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Pt、Au、Ag和Cu)單原子取代摻雜石墨烯(XG)吸附HCN氣體分子的吸附行為和氣敏性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。研究發(fā)現(xiàn):HCN分子物理吸附于PG、BG、NG、SG上,且吸附該分子后未引起體系費米能級附近態(tài)密度的變化,因此上述基底吸附HCN分子的敏感性較差;SVG的引入雖然可以增強基底與HCN分子之間的結(jié)合,但吸附分子前后體系的電子性質(zhì)不變;HCN 分子化...

【文章頁數(shù)】：47 頁

【學(xué)位級別】：碩士

圖１－１?Ａｎｄｒｅ?Ｇｅｉｍ等首次通過實驗制備得到的石墨嫌??

圖1一石墨烯的單層碳原子結(jié)構(gòu)

圖１－４石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)圖??

圖１－５石墨烯在室溫下的起伏狀態(tài)??

本文編號：3882644