文档介绍：万方数据
空位和掺杂对在石墨烯上吸附的影响戴宪起,孙永灿,赵建华,危书义前言扑隳P石墨烯足目前发现的能在环境中独立稳定存在的、严格意义上的二维晶体¨引,其厚度仅为一个碳原子层。它可看作碳的其他同素异形体晶体纾石墨、碳纳米管等幕〗峁埂轏。由于热力学方面的原因,当碳片的厚度减少到几个原子层的厚度时,碳片就会分成众多岛状的颗粒共至整体分解虼顺て谝岳炊杂谔嫉亩石墨烯的研究往往仅限于理论模型。年英国的研究组№状沃频胷石墨烯。这种单原子层二维碳片表现出许多独特的性质,在微电子器件方面具有巨大的应用潜力【L乇鹗撬ḿ猿缌的电场效应⋯、完美的最子隧穿效应【局域化的弱化现象以及从不消失的电导率等优良性质使其极有可能代替硅成为新一代的计算机芯片材料。近年来,人们对石墨烯的关注主要集中于材料的制备和电子性质的研究旧·。唬越鹗粼樱子与石墨烯相互作用的研究相对较少。由于基于石墨烯的微电子器件必然和金属相接触,冈此全面解和掌握金属‘.┙哟ッ娴慕峁购托灾剩允墨烯电子器件的实验和应用研究具有重要的理沦意义。碱金属和部分过渡金属在石墨烯上吸附的研究工作已经展开W魑R恢止惴海⒅び玫挠帕嫉极材料一金属已在太阳能电池及其他器件上投人使用。随着近年石墨烯电子器件的不断涌现,铟与石墨烯的接触特性也引起了科学家们的关注与注视。等¨副研究了不同金属在石墨烯卜的吸附原理,挥猩婕安粼釉雍涂瘴欢訧谑┥吸附;娶指出原子更易吸附在具有猈缺陷的石墨烯上;笔者也曾考察了在砻娴奈浇峁梗訧在上的应用提供了一定的理论参考旧。本文主要报道单空位和替位掺杂对在石墨烯卜吸附的影响,并从理论上解释在石墨烯上吸附的特性。几何结构优化和电子结构的计算采用基于密度泛函理论蒑孔的程序包。交换关联项用广义梯度近似碌腜泛函形式。价电子和离子实之间的相互作用由超软赝势—,—疵枋觯褪浦蠭电子处理为价电子,斓烙的平面波展开,总能量的误差小大于,愕难取采用狢牟祭镌ㄇ衲J剑扑时小考虑自旋极化效应。优化得到石墨烯的晶格常数为胧笛橹屠砺壑礷符合得很好,本文计算均采用该值。石墨烯用超原胞模型模拟。计算采用×,痢退闹殖图,所考察单层原子覆盖度分别为、、第卷第年新型炭材料文章编号:摘要:利用第一性原理方法计算了空位和替位掺杂对原子在石墨烯上吸附的影响。结果表明:在低覆盖度下,空位比替位掺杂更能增强在石墨烯上的吸附,主要原因在于空位引入更多的悬挂键,加强了和石墨烯之间相曩作用。而对于较高覆盖度,替位掺杂却比空佗对吸附在石墨烯上的影响更强。无论是较高覆盖度还是低覆盖度,空位和替位掺杂均增强在石墨烯旱奈健关键词:第一性原理;吸附;空位;掺杂;铟;硅;石墨烯中图分类号:文献标识码:幽鲜Ψ洞笱锢碛胄畔⒐こ萄г海幽闲孪、收稿日期:盒藁厝掌冢—基金项目:国家自然科学基金,河南省高校科技创新人才支持汁划作者简介:戴宪起,男,河南南乐人,河南帅范大学教授,博士牛导师,,簒.
万方数据
√歹×万峁胩致/捶直鸲杂γ扛×、个原子和附鯥拥那樾巍3恼婵詹愫穸榷既。测试表明:真空层取该值时,层问的相互作用在计算精度内可以忽略。结构优化时,吸附原子可以自由驰豫,而又辉谑┢矫婺诔墼ィ即忽略石墨烯的结构起伏。计算了三种结构,即:直鹞皆诶硐氲摹⒂蠧空位的和替位掺杂的石墨烯上,并分别记作/疺猤和/—?悸侨龈叨猿莆轿唬盒奈位于六方蜂巢格子的正中心⑶盼位于猚键