金屬—石墨烯體系第一性原理的研究.pdf

1、由于石墨烯獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)，使它具有許多優(yōu)異的物理性質(zhì)，為量子電動力學(xué)現(xiàn)象的研究提供了理想的平臺，具有重要的理論研究價(jià)值。因此，石墨烯迅速成為材料科學(xué)和凝聚態(tài)物理領(lǐng)域近年來的研究熱點(diǎn)。隨著研究的不斷深入以及實(shí)驗(yàn)條件的不斷完善，人們得到了很多研究成果以及積累了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為以后的研究提供了基礎(chǔ)。更可喜的是，近些年來人們發(fā)現(xiàn)了一種新型碳納米材料-石墨炔，并且認(rèn)為石墨炔可能有著比石墨烯更好地導(dǎo)電性能，有很高的研究價(jià)值。所以人們對其結(jié)構(gòu)性質(zhì)做

2、了逐步的研究，并進(jìn)一步開始了對石墨炔納米管的研究。在本文中也對石墨烯以及石墨炔做了一些簡單的計(jì)算，對其電子結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)做了初步的總結(jié)。
　　 我們知道制備石墨烯的方法有很多，其中化學(xué)氣相沉積法是一種可控制備石墨烯的有效方法。該方法應(yīng)用的平面基底多為金屬基底，而利用金屬基底的一個優(yōu)點(diǎn)就是可以制備出大面積的石墨烯片。因此對石墨烯-金屬基底體系的研究是很有必要的。在本文中的金屬基底，我們采用了鎳和鈷兩種基底，這主要是因?yàn)檫@兩種金屬的晶

3、格常數(shù)與石墨烯的晶格常數(shù)接近，我們就僅可以通過伸長或縮短石墨烯的品格常數(shù)來構(gòu)造體系的單胞。建立石墨烯-金屬基底體系時，如果只在金屬基底的一面吸附石墨烯，就會造成在晶胞邊界處的金屬基底兩邊的靜電勢不同，而平面波方法是將周期邊界條件加在靜電勢上，因此必須引進(jìn)一個電場來消除在邊界上的勢能的突變。在研究表面-吸附原子體系時，一個有效的方法就是在基底的兩邊都吸附原子，因此在本文中的研究體系就是在金屬基底的兩側(cè)都吸附石墨烯。
　　 本文采用