1. 本选题研究的目的及意义
石墨烯作为一种由碳原子构成的二维材料，以其独特的结构和优异的性能引起了科学界的广泛关注。
由于其特殊的能带结构，石墨烯在光学、电学、热学和力学等方面表现出许多优异的特性，使其在纳米电子学、光电子学、能源存储、生物医学等领域具有巨大的应用潜力。
本选题旨在利用第一性原理计算方法，研究单层和双层石墨烯的光学性质，并探讨层数和堆叠方式对石墨烯光学性质的影响。
2. 本选题国内外研究状况综述
石墨烯的光学性质研究一直是凝聚态物理和材料科学领域的热点之一。
自2004年石墨烯首次被制备出来以来，国内外学者对其光学性质进行了大量的研究。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
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，对单层和双层石墨烯的光学性质进行系统研究。
首先，构建单层和双层石墨烯的结构模型，并对其进行几何结构优化，得到稳定的结构参数。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论计算与数据分析相结合的方法。
1.首先，利用MaterialsStudio软件构建单层和双层石墨烯的晶体结构模型，并进行几何结构优化，确定其晶格常数、键长、键角等结构参数，为后续计算提供准确的结构模型。
2.利用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算软件(如VASP、QuantumESPRESSO等)对优化后的结构进行电子结构计算，得到单层和双层石墨烯的电子能带结构、态密度等信息。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：
1.采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，系统研究单层和双层石墨烯的光学性质，并结合实验结果进行分析和讨论，为石墨烯在光电子领域的应用提供更全面的理论指导。
2.重点研究不同堆叠方式对双层石墨烯光学性质的影响，揭示层间相互作用对石墨烯光学性质的影响机制，为可控合成具有特定光学性质的石墨烯材料提供理论依据。
3.通过比较分析单层和双层石墨烯的光学性质差异，探讨层数对石墨烯光学性质的影响规律，为石墨烯基光电子器件的设计和开发提供新的思路。
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. 张龙, 王宝山. 基于第一性原理计算双层石墨烯电子结构和光学性质[J]. 光谱学与光谱分析, 2015, 35(12): 3370-3374.
2. 刘艳, 周海军, 刘玉霞, 等. 缺陷对石墨烯光学性质影响的第一性原理研究[J]. 物理学报, 2016, 65(7): 077801.
3. 刘金玲, 刘玉霞, 周海军, 等. 应力对单层石墨烯光学性质影响的第一性原理研究[J]. 物理学报, 2015, 64(19): 197801.
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