V n @Si 12 团簇组装纳米线结构、稳定性及电、磁学性质的理论研究

发布时间：2024-02-27 02:27

　　由于团簇科学的快速发展,团簇组装在纳米尺度科学领域提供了令人兴奋的前景,通过选取稳定团簇作为构建基元并采用“自下而上”的方法,对团簇的组装过程进行设计与操控可以“裁剪”出人们所需要的材料性能,因此,团簇组装在开发以及设计具有特定性能的新颖纳米功能材料的领域极具发展前景.基于团簇组装中“自下而上”方法的思想,人们利用基于硅的团簇组装了多种多样的一维(1D)纳米线/纳米管以及二维(2D)晶体材料,以此为出发点,我们设计了由V₁@Si₁₂团簇组装的一维纳米线(NWs),并通过密度泛函理论计算方法研究了它们的结构,稳定性,磁性和电子性能.我们发现,沿鼓状Si₁₂径向连接的1D V₁@Si₁₂-NW-rⅠ具有良好的动力学、热力学以及化学稳定性,并且在外部应变下也可以表现出不错的稳定性,呈反铁磁性并具有可调谐的电子行为.但是,沿鼓状Si₁₂的轴向构建的纳米线不具有动力学稳定性.同时,我们的理论研究发现,由其它过渡金属、多个V原子和鼓状Si₁₂组成...

【文章页数】：46 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 团簇简介
    1.2 团簇组装材料的研究
    1.3 掺杂Si团簇的相关研究现状
    1.4 本论文的主要研究内容
第二章 计算方法
    2.1 第一性原理计算简介
    2.2 近似方法
        2.2.1 Born-Oppenheimer近似——绝热近似
        2.2.2 Hartree-Fock近似
    2.3 密度泛函理论
        2.3.1 Hohenberg-Kohn定理
        2.3.2 Kohn-Sham定理
        2.3.3 交换关联泛函
    2.4 VASP软件简介及本文参数设置
        2.4.1 VASP软件简介
        2.4.2 本文参数设置
第三章 V₁@Si₁₂组装纳米线结构和电、磁学性质研究
    3.1 V₁@Si₁₂纳米线的结构与稳定性
    3.2 V₁@Si₁₂纳米线的磁性和电学性质
    3.3 应变对V₁@Si₁₂纳米线磁性和电子性质的影响
    3.4 本章小结
第四章 V₃@Si₁₂和Ti@Si12纳米线性质的扩展研究
    4.1 V₃@Si₁₂纳米线的研究
        4.1.1 V₃@Si₁₂纳米线的结构以及稳定性研究
        4.1.2 V₃@Si₁₂纳米线的磁性以及电学性质研究
        4.1.3 应变对V₃@Si₁₂纳米线的影响
    4.2 Ti₁@Si₁₂纳米线
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间完成的学术论文



本文编号：3912234