20980.硅烯材料上原子吸附的第一性原理研究

1、分類號：O469密級：學(xué)校代碼：10414學(xué)號：2012010624碩士研究生學(xué)位論文碩士研究生學(xué)位論文硅烯材料上原子吸附的第一性原理研究硅烯材料上原子吸附的第一性原理研究FirstPrinciplesCalculationsofAtomFirstPrinciplesCalculationsofAtomAdsptiononSiliceneAdsptiononSilicene李細(xì)蓮李細(xì)蓮院所：物理與通信電子學(xué)院導(dǎo)師姓名：徐波學(xué)科專業(yè)：凝聚

2、態(tài)物理研究方向：原子吸附二○一五年五月I摘要摘要原子吸附對于硅烯材料的實(shí)際應(yīng)用有著至關(guān)重要的影響。金屬原子在硅烯上的吸附不但為調(diào)節(jié)硅烯材料的電子結(jié)構(gòu)提供了一條途徑，而且鋰原子在硅烯上的吸附特性也為硅烯成為鋰離子電池負(fù)極材料提供了保證。然而在硅烯材料上金屬原子的吸附和遷移常常會(huì)受到各種條件的影響，例如應(yīng)力的作用以及氫化的影響。鑒于此，本論文采用第一性原理平面波贗勢方法對原子在條件改變的硅烯材料上的吸附及遷移問題進(jìn)行了研究，主要分成兩部分：

3、一、研究了單個(gè)鋰原子在雙軸應(yīng)力作用下的硅烯上吸附的結(jié)構(gòu)和能量變化。從優(yōu)化的結(jié)構(gòu)看，在拉應(yīng)力和一定的壓應(yīng)力作用下(對應(yīng)的應(yīng)變?chǔ)拧?%)，鋰吸附的硅烯體系結(jié)構(gòu)未發(fā)生扭曲，基本保持原有的構(gòu)型。當(dāng)施加更大的壓應(yīng)力(對應(yīng)的應(yīng)變?chǔ)?4.5%，5%)，硅烯產(chǎn)生了向鋰原子方向凸起的結(jié)構(gòu)變化。從聲子譜的結(jié)果分析得出在較大壓應(yīng)力作用下的硅烯的聲子譜中出現(xiàn)了虛頻，表明此時(shí)的硅烯結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致在吸附鋰原子之后結(jié)構(gòu)發(fā)生很大程度的扭曲。二、研究了堿金屬原子(