1. 本选题研究的目的及意义
二维材料因其独特的结构和电子性质,近年来在材料科学领域引起了广泛关注。
作为一种新型二维材料,硼烯因其高载流子迁移率、优异的机械强度以及丰富的化学性质等特点,在电子、光电、催化和能源等领域展现出巨大的应用潜力。
然而,本征硼烯的金属特性限制了其在电子器件领域的应用。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,国内外学者对硼烯及其衍生物的电子结构和性质进行了大量的研究,取得了一系列重要成果。
1. 国内研究现状
国内学者在硼烯的制备、性质及其应用方面开展了大量研究工作。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题的研究内容主要包括以下几个方面:
1.构建不同缀饰元素(例如氢、氧、氟、氮等)的双层硼烯结构模型,并对其进行几何结构优化,获得稳定的结构。
2.计算并分析有缀饰双层硼烯的电子结构,包括能带结构、态密度、电荷密度分布等,研究缀饰元素对双层硼烯电子结构的影响规律。
3.系统研究缀饰元素种类、浓度以及位置对双层硼烯电子结构的影响,揭示其内在的物理机制。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法,结合平面波赝势方法,对有缀饰双层硼烯的电子结构进行系统研究。
具体步骤如下:
1.理论计算方法的选择:本研究将采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,该方法在处理电子结构问题上具有较高的精度和可靠性。
2.软件平台的选择:本研究将使用MaterialsStudio、VASP等材料计算软件进行计算模拟,这些软件功能强大,可以满足本研究的需求。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.系统研究不同缀饰元素对双层硼烯电子结构的影响,例如氢、氧、氟、氮等,并比较它们对电子结构调控的差异性。
2.探究缀饰元素浓度对双层硼烯电子结构的影响,揭示浓度效应的物理机制。
3.研究不同缀饰位点对双层硼烯电子结构的影响,例如吸附在硼烯表面、嵌入硼烯层间等,分析不同位点的缀饰效果差异。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 黄浩,吴佩,张华,等.双层硼烯的结构、性质及应用[J].材料导报,2022,36(17):178-189.
2. 孟令杰,王宁,王文超,等.二维材料的电子结构与光学性质[M].北京:科学出版社,2019.
3. 刘忠范,成会明.二维材料[M].北京:化学工业出版社,2020.
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