收藏本站
《云南大学》 2019年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

氢和卤素原子吸附的β-As材料性能调控的第一性原理研究

董卓  
【摘要】:砷烯是块体砷的单层,砷烯作为一种典型的二维材料,像其它二维材料一样有广泛的应用前景。类似于石墨烯,砷烯具有六角蜂窝状结构,但由于存在褶皱,砷烯的晶体结构和电子结构比石墨烯等四族二维材料更易于被外加应变所调控,展现出迷人的力学和电学性质。最近几年,五族二维材料受到了广泛关注,这主要源于五族二维材料具有更宽的本征带隙和较高的载流子迁移率。五族二维材料的代表是磷烯,目前,磷烯场效应晶体管已经被报道。作为同族的砷烯,其具有比磷烯更为优越的物理性质,因此,本文将开展对砷烯的相关研究。目前的研究表明,砷烯具有两种稳定的晶体结构,即buckled和puckered结构。结合能的计算显示,buckled砷烯具有更好的稳定性,故本文主要关注buckled砷烯。砷烯由于褶皱的晶体结构为表面官能化提供了先决条件,进而可以调控其电学、光学和磁学性质,这对于砷烯应用于未来的光电子器件具有重要意义。对于砷烯的吸附,我们首先考虑了氢元素和卤素元素(H.F.CI.Br.l)的双边吸附,为了精确探讨砷烯的吸附系统我们计算了无自旋轨道耦合和有自旋耦合的情况,以此分析自旋轨道耦合对各个吸附系统的影响。首先我们计算了本征砷烯的能带结构,结果表明本征的砷烯为间接带隙,带隙大小为1.59eV。在无自旋轨道耦合的情况下通过吸附系统实现间接带隙到直接带隙的转变及带隙的改变,通过双边吸附,砷烯由间接带隙半导体变成无带隙半金属。而在自旋轨道耦合的情况下出现了与不考虑自旋轨道耦合完全不一样的能带结构,出现了很大的带隙,表明自旋轨道耦合对体系有很大的影响。接下来我们又计算了单边吸附的砷烯系统,通过计算,我们发现单边吸附系统与双边吸附系统表现出了完全不同的能带特性和磁特性,与双边吸附的砷烯系统不同,单边吸附的砷烯出现了自旋极化不对称,产生了磁性。此外,单边吸附的砷烯系统全部表现出金属性。特别地,As-I单边吸附系统不具有磁性。本文的研究通过实验上简单可行的方法对砷烯的电子结构进行调控,拓宽了砷烯在实际应用中的领域。我们的结果对于探索与砷烯类似结构的二维材料提供了新途径,能够丰富调控二维材料电子结构的方法,进而获得新奇的物态性质。
【学位授予单位】:云南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:O647.3;TQ126.41

免费申请
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任荷;;引入官能团分解有机合成线路[J];中学化学;2017年01期
2 刘云霄;许军伟;冯琳;张文星;;卤素原子轰击萘分子的选择性开环(英文)[J];计算机与应用化学;2015年10期
3 曹丽红;;浅谈卤代烃在高中化学中的桥梁作用[J];科技资讯;2014年17期
4 丛书林;徐铁军;;卤素原子在NaCl晶体表面上的化学吸附[J];抚顺石油学院学报;1993年01期
5 吴蔚闳;李海英;卢运祥;彭昌军;刘洪来;;含卤素原子离子液体中卤键作用的理论研究进展[J];化学反应工程与工艺;2014年03期
6 刘志杰,张卫,万永中,王季陶;卤素原子在化学气相淀积金刚石薄膜过程中的作用[J];高技术通讯;1998年06期
7 程成,孙威;余辉末期金属卤化物蒸汽激光卤素原子密度[J];杭州师范学院学报;1993年03期
8 韩克利,何国钟,楼南泉;用分子束和激光诱导荧光方法来研究Ba与p-C_6H_4INH_2、n-C_4H_9I、C_6H_5Br、m-C_6H_4BrCH_3、n-C_4H_9Br的反应[J];化学物理学报;1991年04期
9 卢其亮;黄守国;李宜德;;Al_7和Al_(13)团簇的原子特性[J];安徽大学学报(自然科学版);2016年02期
10 李祖德;;羧酸酯沸点估算法[J];石油化工;1981年07期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 陈照强;王桂敏;徐志建;王进安;于玉琪;蔡婷婷;朱维良;;距离和溶剂对负电荷卤键的影响[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第十九分会:化学中的量子与经典动力学[C];2016年
2 文辉;王学斌;黄伟;;卤族离子团簇的实验与理论研究[A];第十三届全国化学动力学会议报告摘要集[C];2013年
3 晋卫军;;卤键研究的某些进展[A];第十届中国化学会分析化学年会暨第十届全国原子光谱学术会议论文摘要集[C];2009年
4 徐志建;刘颖涛;杨卓;王进安;朱维良;;药物设计中的卤键作用[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第19分会:化学信息学与化学计量学[C];2014年
5 夏志国;廖立兵;;Ca_2Al_3O_6F的合成及X射线衍射结构分析研究[A];中国晶体学会第五届全国会员代表大会暨学术大会(粉末衍射分会场)论文摘要集[C];2012年
6 晋卫军;;利用卤键组装的纳米粒子及其磷光特性[A];第四届海峡两岸分析化学学术会议论文集[C];2006年
7 赵天山;张顺洪;王前;;磁性超卤素对二维硅烯电磁性质的调控[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第36分会:纳米体系理论与模拟[C];2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 董卓;氢和卤素原子吸附的β-As材料性能调控的第一性原理研究[D];云南大学;2019年
2 徐海桥;硅烯单边吸附卤素原子的电子性质研究[D];湘潭大学;2018年
3 杨柳;金属硫族基化合物中二维多铁性的理论分析[D];华中科技大学;2018年
4 孙春丽;有机活性分子的合成与表征[D];辽宁师范大学;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026