石墨烯及相關(guān)納米結(jié)構(gòu)的應用研究.pdf

1、1碩士學位論文石墨烯及相關(guān)納米結(jié)構(gòu)的應用研究石墨烯及相關(guān)納米結(jié)構(gòu)的應用研究研究生姓名：王森指導教師：戴振宏教授學科門類：理科專業(yè)名稱：凝聚態(tài)物理論文提交日期：2014年3月31號學號：201100357005分類號：1摘要摘要低維納米結(jié)構(gòu)是近些年來納米科技及凝聚態(tài)物理所關(guān)注的焦點，而石墨烯是材料科學和凝聚態(tài)物理中的后起之秀。這個嚴格的二維材料具有非常奇異的電學性質(zhì)，通過剪裁、吸附、外加電場等因素可以有效的調(diào)節(jié)石墨烯的性質(zhì)從而實現(xiàn)人們期望

2、的功能材料。本文基于第一性原理密度泛函理論計算，研究了石墨烯相關(guān)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)和應用，我的的計算發(fā)現(xiàn)雙空位缺陷可以調(diào)節(jié)扶手椅型石墨烯納米帶的電學特性，氧原子對石墨烯納米孔的磁性和電學性質(zhì)具有較大的影響。這些均為石墨烯在電子器件中的應用提供了理論指導。本文首先介紹了不同的孔缺陷對石墨烯磁性和電學性質(zhì)的影響，結(jié)果表明缺陷的存在對石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了很大影響，而不同的缺陷形狀對石墨烯的磁性影響不同。在經(jīng)過氧原子鈍化之后，作者發(fā)現(xiàn)氧鈍化的孔缺陷石

3、墨烯具有和氫鈍化的孔缺陷石墨烯不同的磁性特點和結(jié)構(gòu)，隨著孔缺陷尺寸的變大，氧鈍化的缺陷石墨烯由無磁性材料轉(zhuǎn)變成亞鐵磁性材料。氧鈍化的缺陷石墨烯存在更穩(wěn)定的非平面結(jié)構(gòu)，且隨著孔徑的增大，其導電性由半導體變?yōu)閷w。氧對石墨烯電學性的影響說明氧可以用于調(diào)節(jié)孔缺陷石墨烯的導電性質(zhì)且為石墨烯孔結(jié)構(gòu)器件設(shè)計提供有價值的理論指導。其次介紹了雙空位缺陷影響下的扶手椅型石墨烯納米帶的電學特性，計算結(jié)果表明雙空位缺陷位于納米帶邊緣位置時納米帶結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定。所