石墨嵌入（全氟化石墨烯）式三角形石墨烯纳米片电子和磁性期刊-turnitin论文查重

摘要：本论文采取基于密度泛论述(density functional theory,DFT)的第一性原理计算策略，对嵌入(全氟化石墨烯)式扶手椅型以及锯齿型三角形石墨烯纳米片的结构稳定性，电子性质以及磁性性质进行了系统地论述探讨。我们得到的主要探讨结果如下：一、我们对嵌入(全氟化石墨烯)式扶手椅型与锯齿型三角形石墨烯纳米片进行结构优化，并且通过计算形成能来浅析其热力学稳定性。计算结果表明，两种嵌入式三角形石墨烯纳米片的形成能都随着嵌入石墨烯纳米片尺寸的增加而减小，嵌入纳米片越大，系统越稳定；另一方面，计算结果显示，嵌入(全氟化石墨烯)式扶手椅型三角形石墨烯纳米片的形成能曲线始终位于锯齿型纳米片下方，说明前者在能量上比后者更具稳定性优势。二、利用第一性原理计算，系统地探讨了嵌入(全氟化石墨烯)式扶手椅型与锯齿型三角形石墨烯纳米片的电子性质。首先进行非自旋极化计算，结果表明，扶手椅型纳米片是完全的非磁性半导体，且其带隙值随纳米片尺寸增加而单调减小；锯齿型纳米片则在费米能级出现高度局域化的不稳定的金属带。于是，对锯齿型纳米片进行自旋极化计算，自旋分裂产生自旋向上与自旋向下的能带，以而在费米能级产生带隙，其带隙值并非单调变化，而是在NZZ=3时达到最大。三、进一步对嵌入(全氟化石墨烯)式锯齿型石墨烯纳米片磁性进行详细地浅析讨论。我们的计算结果显示，嵌入式扶手椅型纳米片结构的总磁矩和局部磁矩都为零，而锯齿形纳米片基态结构体现为亚铁磁性，并且磁矩大小随纳米片尺寸变化呈线性正相关。进一步浅析表明，磁矩主要来自嵌入纳米片的C原子p轨道上未成对单电子，自旋密度由纳米片边缘向中心递减。同时，我们也对自旋极化的锯齿型纳米片稳定性进行了浅析讨论，结果表明，越大尺寸纳米片的自旋极化态稳定性越好。关键词：嵌入(全氟化石墨烯)式三角形石墨烯纳米片论文第一性原理密度泛函论述论文热力学稳定性论文半导体论文亚铁磁性论文

摘要4-5

Abstract5-9

第1章引言9-12

1.1 石墨烯的结构性能9-10

1.2 石墨烯纳米片的结构性能10

1.3 本论文的探讨内容和作用10-12

第2章论述基础和计算策略12-29

2.1 分子轨道论述12-15

2.1.1 闭壳层分子的 HFR 方程12-14

2.1.2 开壳层分子的 HFR 方程14-15

2.2 密度泛函论述(Density Functional Theory, DFT)15-21

2.2.1 Born-Oppenhimer 近似和单电子近似16

2.2.2 Hartree-Fock 近似16-17

2.2.3 密度泛函论述(Density Functional Theory, DFT)17-18

2.2.4 局域密度近似(Local Density Approximate, LDA)18-19

2.2.5 广义梯度近似(General Gradient Approximate, GGA)19-20

2.2.6 平面波的展开20-21

2.2.7 赝势21

2.3 耦合簇策略(Couple Cluster Method)21-22

2.4 微扰论述(M ller -Plesset Perturbation Theory, MP)22-24

2.5 计算结果浅析24-26

2.5.1 总能量24-25

2.5.2 平衡几何25-26

2.6 布洛赫(Bloch)定理26-27

2.7 VASP(Vienna Ab-initio Simulation Package) 程序包27-28

2.8 本章小结28-29

第3章嵌入(全氟化石墨烯)式三角形石墨烯纳米片的电子和磁性探讨29-43

3.1 引言29-31

3.2 计算策略31-32

3.3 结果与讨论32-42

3.3.1 嵌入(全氟化石墨烯)式三角形石墨烯纳米片的结构稳定性2432-35

3.3.2 嵌入(全氟化石墨烯)式三角形石墨烯纳米片的电子结构35-39

3.3.3 嵌入(全氟化石墨烯)式三角形石墨烯纳米片的磁性探讨39-42

3.4 本章小结42-43

石墨嵌入（全氟化石墨烯）式三角形石墨烯纳米片电子和磁性期刊

相关论文

频道推荐

热门论文阅读

排行榜

猜你喜欢