石墨烯表面性質(zhì)第一性原理研究.pdf

1、納米科技近年來(lái)已經(jīng)成為各個(gè)領(lǐng)域的前沿技術(shù)，影響著我們生活的方方面面。其在計(jì)算領(lǐng)域第一性原理計(jì)算的發(fā)展隨著近年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和計(jì)算方法的不斷改進(jìn)，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(shí)驗(yàn)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(jì)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(jiǎn)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(lái)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(gè)多電子的問(wèn)題轉(zhuǎn)化成為有效的單電子的問(wèn)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(lái)，將相互作用項(xiàng)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(gè)重要的問(wèn)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(kuò)大，本章最

3、后介紹了現(xiàn)在一些常用量化計(jì)算軟件包。
　　 第二章中，石墨烯納米材料成為了我們的研究對(duì)象。石墨烯納米材料以其奇特的電子性質(zhì)，輸運(yùn)特性和磁性性質(zhì)成為了當(dāng)前物理化學(xué)等各個(gè)方面研究的熱點(diǎn)。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(dú)特的材料，例如自旋過(guò)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(duì)于一維體系的近自由電子態(tài)的影響。在原本胡