基于蒙特卡洛模拟研究石墨烯纳米带物性

发布时间：2022-08-12 14:08

　　石墨烯具有独特的结构和优异性质,使其在信息、能源、功能材料等各种方面都能起到至关重要的作用。广泛的应用必将对社会生产生活方式产生影响,其中有许多应用都取决于其磁性,因此,从理论方面研究石墨烯纳米带的磁性具有重要的意义。本文主要基于蒙特卡洛模拟,研究了石墨烯纳米带和有缺陷的石墨烯纳米带的磁性和热力学性质。详细讨论了交换耦合作用J和晶场D对磁矩、磁化率、内能、比热、阻碍温度和阶梯效应的影响。这些参数对磁矩、内能、比热有调制作用,对该类材料的实验研究有指导意义。对无缺陷的石墨烯纳米带,发现磁矩曲线出现不同的形状和饱和磁矩,随着|J|或|J₁|的增大,曲线的饱和磁矩值有减小的趋势;随着|D₁|或|D₂|增大,曲线饱和磁矩值有增大的趋势;磁化率曲线和比热曲线会出现峰值,随着|J|或|J₁|增大,磁化率和比热的峰值向高温方向移动,阻碍温度增大;随着|D₁|或|D₂|增大,磁化率和比热峰值向低温方向移动,阻碍温度减小;内能随温度升高而增大,并存在拐点,随着|J|或|J<... 

【文章页数】：45 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 石墨烯纳米带
        1.1.1 石墨烯的性质及应用前景
        1.1.2 石墨烯的结构及制备方法
        1.1.3 石墨烯纳米带最新研究进展
    1.2 蒙特卡洛模拟
        1.2.1 蒙特卡洛模拟的基本思想
        1.2.2 蒙特卡洛模拟Ising自旋模型具体计算步骤
    1.3 目的及主要研究内容
第2章 石墨烯纳米带的磁性及热力学性质
    2.1 石墨烯纳米带的模型及基本公式
    2.2 交换耦合作用对石墨烯纳米带磁性和热力学性质的影响
        2.2.1 交换耦合作用J对石墨烯纳米带磁性和热力学性质的影响
        2.2.2 交换耦合作用J_1对石墨烯纳米带磁性和热力学性质的影响
        2.2.3 交换耦合作用对石墨烯纳米带阻碍温度的影响
        2.2.4 交换耦合作用对石墨烯纳米带阶梯效应的影响
    2.3 晶场对石墨烯纳米带磁性和热力学性质的影响
        2.3.1 D_1 晶场对石墨烯纳米带磁性和热力学性质的影响
        2.3.2 D_2 晶场对石墨烯纳米带磁性和热力学性质的影响
        2.3.3 晶场对石墨烯纳米带阻碍温度的影响
        2.3.4 晶场对石墨烯纳米带阶梯效应的影响
    2.4 本章小结
第3章 缺陷石墨烯纳米带的磁性及热力学性质
    3.1 缺陷石墨烯纳米带的模型及基本公式
    3.2 交换耦合作用对缺陷石墨烯纳米带磁性和热力学性质的影响
        3.2.1 交换耦合作用J对缺陷石墨烯纳米带磁性和热力学性质的影响
        3.2.2 交换耦合作用J_1对缺陷石墨烯纳米带磁性和热力学性质的影响
    3.3 晶场对缺陷石墨烯纳米带磁性和热力学性质的影响
        3.3.1 D_1 晶场对缺陷石墨烯纳米带磁性和热力学性质的影响
        3.3.2 D_2 晶场对缺陷石墨烯纳米带磁性和热力学性质的影响
    3.4 缺陷浓度对缺陷石墨烯纳米带磁性和热力学性质的影响
    3.5 本章小结
第4章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯纳米带的制备与电学特性调控[J]. 张辉,蔡晓明,郝振亮,阮子林,卢建臣,蔡金明.  物理学报. 2017(21)
[2]石墨烯的化学气相沉积生长与过程工程学研究[J]. 邹志宇,戴博雅,刘忠范.  中国科学:化学. 2013(01)



本文编号：3676019