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《氫化和氟化石墨烯材料第一性原理的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、煙臺大學學位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，研究工作所取得的成果。除文中已經注明引用的內容外，本論文不含任何其他研究小組已經發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本聲明的法律結果由本人承擔。論文作者簽名：日期：年月日學位論文使用授權說明本人完全了解煙臺大學關于收集、保存、使用學位論文的規(guī)定，即：按照學校要求提交學位論文的印刷本和電子版本；學校有權保存學位論文的印刷本和電字版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝 ⒖s印、數字化或其它復制手段
2、保存論文；在非保密的論文范圍內，學校可以公布論文的部分或全部內容。（保密論文在解密后遵守此規(guī)定）論文作者簽名：導師簽名：日期：年月日煙臺大學碩士學位論文摘要石墨希是材料科學與凝聚態(tài)物理領域里應用價值非常廣泛的一種材料，這種二維材料展示了獨特的晶格和電字性質，它由單層碳原子緊密堆積而成，是其它碳質材料，如納米管（一維）、富勒烯（零維）、石墨（三維）的基本組成單位。石墨希在儲氫、傳感器、復合材料、計算機等領域具有潛在的應用。隨著有關原理及模型計算方法的迅速發(fā)展，以密度泛函里侖為基礎的第一性原里在凝聚態(tài)物理、材料科學等領域具有越來越廣泛的應用。本論文對不同大小
3、的石墨希超胞以及吸附原子后的性質進行了第一性原里研究。第一部分主要介紹了石墨希于2004年，由A.K.Geim等人采用撕膠帶方法發(fā)現，及石墨希具有導電性高、遷移率高、高的幾械強度、便于修飾以及可以大規(guī)模地生產等特性；介紹了石墨希具有整數分數量子霍耳效應，量子霍耳效應等新奇特性；簡單介紹了石墨希常見的制備方法，如微幾械分離的方法、化雪氣相沉積的方法、氧化石墨還原的方法等；介紹了石墨希近期國內外研究進展及研究石墨希的目的與意義。第二部分主要介紹了本文采用的第一性原里計算方法的具體內容，即多粒子系統(tǒng)非相對論形式的哈密頓量H?的表達形式及電字有效勢方程；介紹了不
4、考慮相對論效應的非相對論斤似；將電字的運動同原子荷的運動各自單獨來考慮的決熱斤似；將電字與電字之間的庫侖作用進行平均的單電字近似；介紹了密度泛函相關理論的概念，即用求解電字總密度問題代替求解薛定諤方程；介紹了Hohenberg-Kohn定理及Kohn-Sham方程；介紹了利用密度泛函里侖來處理交換關聯項的兩個方法，即局域密度近似與廣義梯度近似。第三部分主要介紹使用LDA方法，GGA方法分別計算了2個碳原子（單胞）、8個碳原子（22?超元胞）、32個碳原子（44?超元胞）的純石墨希的結構及其性質，計算的C-C鍵長為1.41?，由石墨希的總態(tài)米度圖與能代圖可
5、知，在特殊?點處存在著一個狄拉克點，引起石墨希為零帶隙半導體材料；以及使用LDA方法，GGA方法分別計算了石墨希按C:H比例分別為1：1、2:1、4:1、8:1、16:1吸附H時，氫化石墨希的結構及性質，發(fā)現石墨希吸附H原子后，吸附氫原子的碳原子有了起伏，C-C鍵長變長，C-H鍵長約為1.1?，石墨希兩側各吸附一個H原子時沒有磁性，并且發(fā)現C:H的值越大，氫化石墨希的帶隙越大，C:H的值越小，氫化石墨希的帶隙越小。第四部分主要介紹使用LDA方法計算了石墨希按C:F比例分別為1：1、2:1、4:1、8:1、16:1吸附F時，氟化石墨希的結構及性質，發(fā)現石墨
6、希吸附F原子后，吸附氟原子的碳原子有了起伏，C-C鍵長變長，C-F鍵長約為1.4?，石墨希兩側各吸附一個F原子時沒有磁性，I煙臺大學碩士學位論文并且發(fā)現石墨希在不同C:F比例下吸附F，隨著C:F比例的變小，氟化石墨希的帶隙先變大，然后變小，最后又變大?！娟P鍵詞】：石墨希第一性原里密度泛函里侖吸附電字性質II煙臺大學碩士學位論文AbstractGrapheneisarapidlydevelopmentalstarinthefieldofmaterialsscienceandcondensedmatterphysics,thiskindoftwo-dimen
7、sionalmaterialshowsaserialsofspecialcharacters,suchasspecialgridandspecialelectronicproperties.Grapheneconsistofcarbonwhichiscloselystacked.Grapheneiselementaryunitofbuildingothercarbonaceousmaterials,suchasfullerenes,carbonnano-tubes,threedimensionalgraphiteandsoon.Graphenehasal
8、argeamountofpotentialimplementsinmanyfie
