石墨烯表面性質(zhì)第一性原理研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、納米科技近年來已經(jīng)成為各個領(lǐng)域的前沿技術(shù),影響著我們生活的方方面面。其在計算領(lǐng)域第一性原理計算的發(fā)展隨著近年來計算機技術(shù)的飛速發(fā)展和計算方法的不斷改進,在量子化學(xué)、凝聚態(tài)物理中也得到了廣泛的應(yīng)用。雖然如今的納米科技技術(shù)依然停留在實驗室階段,但是其發(fā)展前景不可限量。本論文主要講述了第一性原理計算的發(fā)展歷程,以及低維的納米材料石墨烯,石墨烯納米條帶,石墨烷納米條帶等體系電子性質(zhì)的研究。
   第一章簡要的介紹了量子化學(xué)密度泛函理論的

2、創(chuàng)立以及近年來的一些發(fā)展。密度泛函理論的理論基礎(chǔ)是Kohn-Sham方程,它將一個多電子的問題轉(zhuǎn)化成為有效的單電子的問題,假設(shè)多粒子體系的基態(tài)的所有性質(zhì)都可以用基態(tài)電子密度表示出來,將相互作用項全部歸入交換相關(guān)泛函。于是精確的交換相關(guān)泛函的選取成為了一個重要的問題,各種交換相關(guān)泛函也陸續(xù)出現(xiàn)。從局域密度近似( LDA)、廣義梯度近似(GGA)到雜化泛函,自相互作用修正等多種泛函形式,使的密度泛函理論精確性提高,應(yīng)用領(lǐng)域不斷的擴大,本章最

3、后介紹了現(xiàn)在一些常用量化計算軟件包。
   第二章中,石墨烯納米材料成為了我們的研究對象。石墨烯納米材料以其奇特的電子性質(zhì),輸運特性和磁性性質(zhì)成為了當(dāng)前物理化學(xué)等各個方面研究的熱點。而石墨烯吸附在金屬表面上,由于它們之間的相互作用,可以得到十分獨特的材料,例如自旋過濾器等。于是我們采用第一性原理研究了在金屬表面的石墨烯的電子結(jié)構(gòu)及電荷轉(zhuǎn)移等性質(zhì)。
   第三章中,我們研究電子摻雜對于一維體系的近自由電子態(tài)的影響。在原本胡

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