新型二维材料电子性质与量子调控行为的理论研究

发布时间：2020-12-30 03:24

　　近年来,二维材料因其新奇的物理化学性质吸引了来自凝聚态物理、材料、化学、能源和纳米工程方面学者的广泛兴趣。目前,部分二维材料已经应用在实际的科技产业中。例如,石墨烯已经成功地应用于柔性显示屏、超级电容、集成电路、传感器和储氢材料的设计和制备。越来越多的二维材料陆续被研究者发现、制备和表征。与此同时,人们发现可以通过掺杂原子、构造结构缺陷、施加应力以及边界效应等手段实现二维材料的功能化。本文中,基于第一性原理计算方法,我们系统地研究了镧系原子和过渡金属原子在二维材料表面的吸附行为,探究了铀钚原子在石墨烯表面的吸附稳定性、磁性和扩散行为,预测了电荷掺杂可以调节二维二硒化锆在应力作用下的稳定性以及边界效应可以对二硒化锆纳米带物理性质实现调控。首先,我们研究了过渡金属和镧系原子在新型二维材料表面的吸附性质。发现大部分3d过渡金属原子可以在褶皱的MX薄膜的谷结构上形成磁性原子链,它们的磁矩在0.2～4μB范围内。所有吸附体系的可以在2.5%的压缩应变到2.5%的拉伸应变范围内保持不变,这表明体系具有非常好的磁稳定性。对于大多数的3d过渡金属原子,体系的吸附能均比较大,其大小在在1.54～4.86... 

【文章来源】：中国工程物理研究院北京市

【文章页数】：157 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．２：以石墨烯、六角Ｅ化硼、〔硫化钔、鹄磷为代表的二维材料在实际生产生活??中的应用

图１．３：石墨烯的晶格结构（ａ）、布１渊区（ｂ）、电子结构（ｃ）

图１．５：?Ａ：?３Ｄ－ＧＦＥＴ装置示意图；Ｂ：在零栅和零源漏偏置条件下，２Ｄ－ＧＦＥＴ??和３Ｄ－Ｇ：丁在入时紫外激光功率下的光丨ｌｉ流


本文编号：2946889