準(zhǔn)一維納米結(jié)構(gòu)、二維層狀結(jié)構(gòu)等低維組織的發(fā)現(xiàn),為凝聚態(tài)物理研究打開了一個(gè)全新的科學(xué)研究前沿,并推動(dòng)了微小尺度下材料科學(xué)的基礎(chǔ)研究。相比于傳統(tǒng)材料體系,低維體系在新一代電子器件設(shè)計(jì)以及器件小型化方面具有無與倫比的優(yōu)勢。它們的奇異物質(zhì),將革新微型半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)以及生產(chǎn),對(duì)現(xiàn)代半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步具有積極且深遠(yuǎn)的意義。應(yīng)變調(diào)控指通過施加應(yīng)變（結(jié)構(gòu)變形）來調(diào)制材料的電、聲子性質(zhì)。對(duì)于低維材料,應(yīng)變調(diào)控具有重要的理論意義。這是因?yàn)?力學(xué)上低維材料通常具有較高的彈性變形極限閾值。也就是說,低維材料能夠承受大范圍的結(jié)構(gòu)變形。這樣,我們就可以利用各種應(yīng)變（包括非均勻應(yīng)變）調(diào)控電子性質(zhì)。另一方面,大多數(shù)低維材料,包括納米管、納米線、納米條帶、以及二維材料等,在經(jīng)受結(jié)構(gòu)變形時(shí),它們的電子性質(zhì)響應(yīng)都十分顯著。因此,應(yīng)變調(diào)控在低維半導(dǎo)體材料研究中是一個(gè)重要的調(diào)控手段。本論文主要關(guān)注2D-Xenes（X=Si,Ge,Sn）zigzag納米帶及硅烯雙層電子性質(zhì)的應(yīng)變調(diào)控。應(yīng)變的形式包括面內(nèi)彎曲變形和面外彎曲變形。雖然基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算在今天材料研究中應(yīng)用非常廣泛,但是在涉及非均勻應(yīng)變時(shí),這類形變破壞了... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 常見二維體系自旋電子學(xué)研究進(jìn)展
        1.1.1 石墨烯及其類似物
        1.1.2 過渡金屬硫?qū)倩衔?br>        1.1.3 過渡金屬鹵化物
        1.1.4 二維層狀材料: MXenes
        1.1.5 二維褶皺材料: 2D-Xenes
    1.2 二維體系實(shí)現(xiàn)半金屬性的方法
        1.2.1 空穴摻雜
        1.2.2 電子摻雜
        1.2.3 缺陷誘導(dǎo)
        1.2.4 非均勻應(yīng)變
    1.3 論文研究意義及結(jié)構(gòu)安排
第二章 基本理論方法
    2.1 密度泛函理論簡介
        2.1.1 薛定諤方程
        2.1.2 從波函數(shù)到電子密度
    2.2 密度泛函緊束縛理論(DFTB)
        2.2.1 非自洽密度泛函緊束縛方法
        2.2.2 自洽電荷密度泛函緊束縛方法
    2.3 自旋極化的密度泛函緊束縛方法
    2.4 廣義布洛赫定理
    2.5 對(duì)稱性附加的廣義布洛赫方法
        2.5.1 G/hBN異質(zhì)結(jié)的面內(nèi)彎曲應(yīng)變
        2.5.2 G/hBN異質(zhì)結(jié)的扭曲應(yīng)變
        2.5.3 彎曲的硅烯雙層: 面外彎曲
第三章 2D-Xenes (X=Si,Ge,Sn) zigzag納米帶的反常變形勢及其半金屬性
    3.1 引言
    3.2 理論計(jì)算方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 2D-Xenes zigzag納米帶反常變形勢
        3.3.2 2D-Xenes zigzag彎曲納米帶及其半金屬性
    3.4 小結(jié)
第四章 反鐵磁硅烯雙層彎曲應(yīng)力誘導(dǎo)產(chǎn)生自旋劈裂及半金屬性
    4.1 引言
    4.2 理論計(jì)算方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 硅烯雙層電子性質(zhì)及其反常變形勢
        4.3.2 硅烯雙層彎曲應(yīng)變及其半金屬性
    4.4 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3466525