柔性透明导电材料石墨烯的弯曲效应

发布时间：2024-06-02 08:28

　　随着柔性电子技术的不断发展,众多行业对柔性透明导体的需求日益增大,尤其是柔性显示屏和智能传感器等领域。传统的行业标准材料氧化铟锡(ITO)由于其脆性和断裂导致的导电性骤降等问题已经不能满足市场的需求,因此寻找新型的柔性透明导电材料以替代ITO是该领域的前沿方向和重要课题。许多替代材料如金属纳米线、碳纳米管、石墨烯及其复合材料等相继被提出,这些材料在柔性透明电子的应用上各有千秋。本文我们采用密度泛函理论方法,研究了0?90o弯曲角度范围内,弯曲应变下石墨烯的力学、电学和光学性质。首先,我们对构建的弯曲石墨烯结构模型进行定标计算,得到石墨烯的弯曲模量约为0.25 nN·nm,与前人报道非常一致,表明了石墨烯是一种超高柔韧性的材料。之后,我们分析了石墨烯电学性质随弯曲应变的演化过程。在弯曲过程中,由于π轨道电子的减少,扶手椅型和锯齿型石墨烯均会打开一个很小的带隙,带隙值小于0.05 eV。但在实际应用中,此带隙一般不足以破坏石墨烯的导电性。我们进一步的电导输运计算证实了这一点,不同弯曲角度下,石墨烯费米能级附近处的输运性质与平直石墨烯几乎完全相同。只有当弯曲角度大于70°时,在高能区间(约2...

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 电子技术发展过程
    1.2 金属纳米线
        1.2.1 超长银纳米线
        1.2.2 铜纳米线
    1.3 碳纳米管
    1.4 氧化石墨烯
    1.5 石墨烯
        1.5.1 石墨烯
        1.5.2 石墨烯的应用
        1.5.3 石墨烯的弯曲
    1.6 论文选题意义及结构
        1.6.1 选题意义
        1.6.2 创新点
        1.6.3 论文结构
2 基本理论及计算方法
    2.1 玻恩-奥本海默近似
    2.2 密度泛函理论
        2.2.1 交换关联泛函
        2.2.2 赝势
    2.3 介观输运
        2.3.1 朗道公式
        2.3.2 格林函数法
    2.4 软件包介绍
3 石墨烯的弯曲效应
    3.1 引言
    3.2 计算方法
    3.3 讨论
        3.3.1 结构模型
        3.3.2 电学性质
        3.3.3 光学性质
        3.3.4 小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3987082