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文檔簡介
1、近年來隨著相關(guān)理論和數(shù)值算法的飛速發(fā)展,基于密度泛函理論的第一性原理方法在凝聚態(tài)物理、量子化學和材料科學中得到非常廣泛的應用；石墨烯(graphene)以其奇異的特性及誘人的應用前景而受到廣泛關(guān)注。
本文采用基于密度泛函理論的第一性原理方法,以單原子層石墨烯為研究對象,研究了其在不同缺陷下的優(yōu)化結(jié)構(gòu)、能帶結(jié)構(gòu)以及光學性質(zhì)。主要分析了四種缺陷下的情況:單空位缺陷、雙空位缺陷、吸附雜質(zhì)原子及拓撲缺陷,得到以下結(jié)論:
2、 (1)在模擬前先對模型進行優(yōu)化,優(yōu)化結(jié)果發(fā)現(xiàn)缺陷可以破壞石墨烯晶格的周期性,使鍵長及原子之間的距離均發(fā)生改變,其中缺陷附近的變化最大。
(2)缺陷可以改變石墨烯的導電屬性,使其禁帶寬度由零帶隙變?yōu)榫哂幸欢◣秾挾鹊陌雽w,并且不同的缺陷為石墨烯打開不同的帶隙:單空位缺陷、雙空位缺陷、吸附H及拓撲缺陷石墨烯的帶隙依次為0.408eV、0.653eV、0.48eV和0.203eV。
(3)缺陷的引入使得石墨烯
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