掺杂对磷烯纳米带电子性质的调制
[Abstract]:In 2014, a new two-dimensional material, phosphorene, was prepared in the experiment because of its high switching ratio, carrier mobility and natural direct band gap, field effect transistors, optoelectronic devices and so on. Phosphorene has quickly become a hot material in the field of nanometer physics. Considering the practical application of phosphorene in electronic devices, the influence of edge effect and doping effect on the electronic properties of the device is very important. In this paper, we have studied the reconstruction and electronic properties of the common edge-modified zigzag phosphorene nanoribbons by first-principles method and the magnetic modulation of the zigzag phosphorene nanoribbons doped with transition metal elements. (1) We use the first principle method based on density functional theory, The effect of the synergetic effect of adjacent functional groups on the edge morphology and electronic properties of phosphorene nanobelts modified with OH and HfFO _ (O) O _ (S) was studied. We found that the synergistic effect was not obvious for the edge H (F) modification, but the O (S) modification resulted in the reconstruction at the edge of the phosphorene nanobelts. This reconstruction comes from the repulsion between adjacent O (S) atoms at the edge and the p-state coupling between the edge atoms and the functional groups. The phosphorene nanobelts modified by. O (S) are semiconductors, and the band gap is larger than that of H modification. At the same time, a new transport channel is introduced near the bottom of the conduction band, and O modification can reduce the effective mass of the electron. The OH modified zigzag phosphorene nanospheres have different O-H bond points at the same edge of the OH functional group, and the edges are also reconstructed. Compared with H modification, the band gap and electron effective mass of OH modification are very similar, but the effective mass of hole is much larger. (2) We adopt the first principle method based on density functional theory and Fe,Co,. The effect of size effect and edge effect on local magnetic moment and magnetic moment modulation was investigated by doping sawtooth phosphorene nanoribbons with 3D transition metal by Ni. It is found that the doping position is no longer affected by the edge when the distance between the doping site and the edge is greater than three zigzag chains, and the Co doping can not introduce non-zero magnetic moment. The local magnetic moment of 1 渭 B is induced by Fe and Ni. The local magnetic moments of Co,Fe,Ni doped nanobelts remain unchanged when the strain is applied. The local magnetic moments of Fe,Ni doped phosphene nanobelts are derived from the transition metal 3D orbital hybrid.
【学位授予单位】:湘潭大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O469;TB383.1
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,本文编号:2397416
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