第一性原理研究石墨炔型BC X N（x=1,2）的光电特性和储氢性能

发布时间：2021-09-04 23:14

　　α、β、γ-石墨炔（Graphyne）是由sp²和sp杂化碳原子构成的二维碳材料,具有天然的带隙,是一类本征半导体。三种石墨炔同时具有比表面积大、高度共轭、无顺反异构、载流子迁移率高等优点,理论预测α、β、γ-石墨炔在光电器件、催化剂、储能、电池阳极材料等领域有着广阔的应用前景。三种石墨炔结构的带隙值比较小,在0～0.46eV之间,因此,探索调控石墨炔带隙的方法是拓宽它们应用领域的有效途径。实验上成功合成出的γ-石墨双炔（Graphdiyne）在经过硼（B）、氮（N）元素掺杂后,能更好地应用于太阳能电池、储锂、传感器等领域,这种现象证实了石墨炔的性能可在掺杂其他元素后得到改善。当前的研究表明α、β、γ-石墨炔型BN（Graphyne-BN）属于宽带隙半导体,带隙值均大于4eV,在紫外光区显示出强烈的光学响应,证明了B、N元素能够有效地调控α、β、γ-石墨炔的光电性能。α、β、γ-石墨炔型BN已经被大量地研究,但是保持碳（C）元素自身的α、β、γ-石墨炔型BC_xN结构至今未有报道。因此,本文基于密度泛函下的第一性原理,对三种全碳石墨炔结构进行硼... 

【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校

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三种石墨炔的晶体结构：(a)α-石墨炔，(b)β-石墨炔，(c)γ-石墨炔(红色单元表示石墨炔的单胞，红色和灰色小球分别代表sp2和sp杂化碳原子)

图 2.1 求解多粒子体系薛定谔方程的简化过程Figure 2.1 The approximate process of Schr dinger equationppenheimer 近似定谔方程获得波函数的过程中，由于体系的原子核和电子数

西南大学硕士学位论文征能量；并且，在原子芯半径以外，它的电和形状，在原子芯半径以内，电子波函数较算困难。模守恒赝势在运用的时候要求赝势与真实电荷相等、赝势下的能量本征值和真真实波函数一致 4 个条件。从而，模守恒赝快速地计算许多体系。但它不能很好地描族元素时受到了限制。

【参考文献】：
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本文编号：3384189