隨著石墨烯在應(yīng)用研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得的重大突破,類石墨烯結(jié)構(gòu)的新型二維材料也受到廣泛的關(guān)注。尋找新型二維材料,探索其物理和化學(xué)性質(zhì),并對(duì)材料性能進(jìn)行調(diào)控,推動(dòng)新型二維材料的應(yīng)用發(fā)展,成為近年來低維材料領(lǐng)域的主要工作。與石墨烯類似,新型二維材料的物理性質(zhì)也與體材料存在一定的差異性。在眾多新型二維材料中,二維過渡金屬硫化物(2D-TMDs)因其適中的能帶帶隙和豐富的物理性質(zhì),成為二維半導(dǎo)體研究領(lǐng)域中的熱點(diǎn)材料,研究表明,2D-TMDs有望在光電器件、能量存儲(chǔ)和熱電器件等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域有所突破。熱傳輸性質(zhì),作為材料基本的物理性質(zhì),也是材料在器件應(yīng)用中考慮的關(guān)鍵性能。然而,由于實(shí)驗(yàn)條件的限制,對(duì)于2D-TMDs熱傳輸性質(zhì)的系統(tǒng)研究相對(duì)較少,尤其缺乏對(duì)2D-TMDs熱輸運(yùn)性質(zhì)調(diào)控機(jī)制的研究。針對(duì)不同電子器件對(duì)材料的應(yīng)用需求,探索熱輸運(yùn)過程中聲子散射規(guī)律,研究2D-TMDs熱傳輸性能的有效調(diào)控機(jī)制,對(duì)推動(dòng)材料的應(yīng)用具有重要的意義。本文利用玻爾茲曼輸運(yùn)方程和分子動(dòng)力學(xué)研究方法,研究了二維過渡金屬硫化物MX₂(M=Mo;X=S,Se)的熱輸運(yùn)性質(zhì),重點(diǎn)關(guān)注雙層異質(zhì)結(jié)、晶格缺陷等結(jié)構(gòu)對(duì)...

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 幾種典型二維材料
        1.2.1 石墨烯
        1.2.2 六方氮化硼
        1.2.3 磷烯
        1.2.4 過渡金屬硫化物
    1.3 二維材料的熱傳輸性質(zhì)
        1.3.1 研究意義
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 過渡金屬硫化物熱輸運(yùn)性質(zhì)
    1.4 研究?jī)?nèi)容
第二章 理論和計(jì)算方法
    2.1 引言
    2.2 分子動(dòng)力學(xué)
        2.2.1 勢(shì)函數(shù)
        2.2.2 初始值和邊界條件設(shè)定
        2.2.3 系綜和熱浴
        2.2.4 熱導(dǎo)率計(jì)算方法
    2.3 玻爾茲曼輸運(yùn)理論
        2.3.1 聲子輸運(yùn)的玻爾茲曼方程
        2.3.2 第一性原理方法簡(jiǎn)介
第三章 MoS₂/MoSe₂異質(zhì)結(jié)熱傳輸性質(zhì)研究
    3.1 引言
    3.2 計(jì)算方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 晶體結(jié)構(gòu)與聲子譜
        3.3.2 格林艾森參數(shù)
        3.3.3 聲子群速度和聲子壽命
        3.3.4 晶格熱導(dǎo)率
    3.4 本章小結(jié)
第四章 含缺陷單層MoSe₂的熱輸運(yùn)性質(zhì)研究
    4.1 引言
    4.2 計(jì)算方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 晶體結(jié)構(gòu)
        4.3.2 晶格熱導(dǎo)率的尺寸效應(yīng)晶體結(jié)構(gòu)
        4.3.3 晶格熱導(dǎo)率的缺陷效應(yīng)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 Graphene/MoSe₂異質(zhì)結(jié)電子結(jié)構(gòu)和熱輸運(yùn)性質(zhì)研究
    5.1 引言
    5.2 計(jì)算方法
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 晶體結(jié)構(gòu)
        5.3.2 電子結(jié)構(gòu)
        5.3.3 聲子譜和面內(nèi)晶格熱導(dǎo)率
    5.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
個(gè)人情況及聯(lián)系方式



本文編號(hào)：3830302