拓?fù)涞依瞬牧嫌兄?dú)特的電子結(jié)構(gòu)——其體能帶在費(fèi)米能級(jí)附近具有線性的交叉點(diǎn),且在交點(diǎn)附近的每個(gè)方向上均為線性色散。更重要的是,這樣的能帶交叉特性受到晶體對(duì)稱性的保護(hù),因此它們?cè)陔娮悠骷阮I(lǐng)域中有著十分誘人的應(yīng)用前景。隨著研究的發(fā)展,目前已有大量的拓?fù)涞依瞬牧媳焕碚摶驅(qū)嶒?yàn)所發(fā)現(xiàn)。然而,這些已發(fā)現(xiàn)的拓?fù)涞依瞬牧贤亟饘僭?不僅制造成本高,而且對(duì)環(huán)境不友好,非常不利于其實(shí)際應(yīng)用。硼元素作為一種輕質(zhì)元素,地球含量豐富,且無毒無害、用途廣泛。當(dāng)前,探尋性質(zhì)優(yōu)良的純硼拓?fù)涞依瞬牧?成為一項(xiàng)非常有研究?jī)r(jià)值的課題�；诖�,本文以硼納米材料為基元,采用自下而上的組裝思路,預(yù)測(cè)了三種新奇的拓?fù)涞依斯?jié)線半金屬,具體結(jié)果如下:(1)以實(shí)驗(yàn)合成的二維三角硼烯為基元,通過堆疊組裝的方式設(shè)計(jì)得到了穩(wěn)定的三維硼異構(gòu)相3D-borophene。其電子結(jié)構(gòu)的計(jì)算發(fā)現(xiàn),3D-borophene在費(fèi)米能級(jí)附近存在線性狄拉克態(tài),其能帶反轉(zhuǎn)受到鏡面對(duì)稱保護(hù)。全布里淵區(qū)的節(jié)點(diǎn)計(jì)算表明3D-borophene在第一布里淵區(qū)k_y=0有兩條周期性連續(xù)分布的節(jié)線,為典型的拓?fù)涞依斯?jié)線半金屬。此外,通...

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 輕元素中的狄拉克材料
    1.3 硼材料的研究進(jìn)展
        1.3.1 硼團(tuán)簇
        1.3.2 二維硼材料
        1.3.3 三維硼材料
    1.4 本文的研究?jī)?nèi)容和意義
第二章 理論計(jì)算方法
    2.1 第一性原理簡(jiǎn)介
        2.1.1 Hohenberg-Kohn定理
        2.1.2 Kohn-Sham方程
    2.2 交換關(guān)聯(lián)泛函
        2.2.1 局域密度近似泛函
        2.2.2 廣義梯度近似
    2.3 緊束縛模型
第三章 基于三角硼烯組裝的拓?fù)涔?jié)線半金屬3D-borophene
    3.1 引言
    3.2 模型與計(jì)算方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 電子結(jié)構(gòu)
        3.3.2 節(jié)線以及各向異性
        3.3.3 拓?fù)湫再|(zhì)
    3.4 小結(jié)
第四章 基于六角蜂窩硼烯組裝的拓?fù)涔?jié)環(huán)半金屬Cmcm-B4
    4.1 引言
    4.2 模型與計(jì)算方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
        4.3.2 電子結(jié)構(gòu)
        4.3.3 節(jié)線及各向異性
        4.3.4 拓?fù)湫再|(zhì)
        4.3.5 超導(dǎo)性質(zhì)
    4.4 小結(jié)
第五章 基于籠形B40團(tuán)簇組裝的拓?fù)涔?jié)線半金屬Cmm2-B40
    5.1 引言
    5.2 結(jié)構(gòu)與計(jì)算方法
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
        5.3.2 電子性質(zhì)
        5.3.3 拓?fù)湫再|(zhì)
    5.4 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3780524