1. 本选题研究的目的及意义
二维材料因其独特的物理化学性质和广阔的应用前景,近年来引起了科研领域的广泛关注。
作为二维材料家族的新成员,锑烯以其优异的载流子迁移率、可调谐的带隙以及良好的环境稳定性等特点,在纳米电子器件、光电探测、能源存储等领域展现出巨大的应用潜力。
然而,本征锑烯的零带隙特性限制了其在某些特定领域的应用,例如逻辑电路和光电器件。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,二维材料因其独特的物理化学性质和广阔的应用前景,成为凝聚态物理、材料科学和化学等领域的研究热点。
其中,锑烯作为一种新型二维材料,因其高载流子迁移率、可调控的带隙以及良好的环境稳定性等优势,在纳米电子器件、光电探测、催化等领域展现出巨大的应用潜力,引起了国内外学者的广泛关注。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题研究的主要内容包括以下几个方面:1.利用第一性原理计算方法,构建纯锑烯和氧修饰锑烯的结构模型,并对其进行几何结构优化,获得稳定的结构构型。
2.计算纯锑烯和氧修饰锑烯的能带结构,分析氧修饰对锑烯带隙宽度、能带边位置和态密度分布的影响规律。
3.研究不同氧修饰浓度和修饰位点对锑烯能带结构的影响,揭示氧修饰浓度和位点对锑烯能带结构调控规律。
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,结合相关软件和工具,对氧修饰二维锑烯能带结构进行系统研究。
具体研究方法与步骤如下:1.理论基础学习和软件使用:-学习密度泛函理论、第一性原理计算方法以及相关软件的使用,例如VASP、QuantumESPRESSO、Wien2k等。
-熟悉相关软件的输入文件准备、参数设置、结果分析等操作流程。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:1.系统研究:本研究将系统研究不同氧修饰浓度和修饰位点对二维锑烯能带结构的影响,揭示氧修饰浓度和位点对锑烯能带结构调控规律,为实验上精确调控锑烯的电子结构提供理论指导。
2.深入机制:本研究将深入探讨氧修饰对二维锑烯能带结构、电子结构和光学性质影响的物理机制,为设计和开发基于锑烯的新型电子和光电器件提供理论依据。
3.预测应用:本研究将结合理论计算结果,预测氧修饰锑烯在纳米电子器件、光电探测、催化等领域的潜在应用,为相关技术的进步提供新的思路和方法。
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] 赵伟,孙金帅,张艳君,等.二维材料缺陷化学[J].化学进展,2020,32(10):1472-1490.
[2] 张华,高瑞,张艳锋,等.二维材料的机遇与挑战[J].科学通报,2021,66(36):4021-4060.
[3] 葛军,徐涛,张立德.二维原子晶体材料的机遇与挑战[J].物理,2016,45(10):653-660.
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