1. 本选题研究的目的及意义
二维材料作为近年来新兴的功能材料,因其独特的结构和电子性质,在纳米电子学、光电子学、催化等领域展现出巨大的应用潜力。
过渡金属硫族化合物(TMDs)是一类重要的二维材料,其电子结构和性质与其结构密切相关。
传统的二维TMDs大多为六角结构,而近年来,五角结构二维TMDs因其独特的几何结构和电子特性引起了研究人员的广泛关注。
2. 本选题国内外研究状况综述
二维五角结构过渡金属硫族化合物作为一类新型二维材料,近年来引起了国内外研究人员的广泛关注,并取得了一系列重要进展。
1. 国内研究现状
国内学者在二维五角结构TMDs的制备、表征和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
本选题将采用第一性原理计算方法,系统研究二维五角结构过渡金属硫族化合物的电子结构,并探讨其与材料性质之间的关系。
1. 主要内容
1.研究二维五角结构过渡金属硫族化合物的晶体结构和电子能带结构,分析其成键特征和电子结构特点。
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,结合相关软件和数据库,对二维五角结构过渡金属硫族化合物的电子结构进行系统研究。
具体步骤如下:
1.模型构建:利用MaterialsStudio、VASP等软件构建二维五角结构过渡金属硫族化合物的晶体结构模型,并进行结构优化,确定其基态结构。
2.电子结构计算:基于优化的结构模型,利用VASP、QuantumESPRESSO等软件进行电子结构计算,获得材料的能带结构、态密度、电荷密度分布等信息。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.系统研究:本研究将首次系统地研究二维五角结构过渡金属硫族化合物的电子结构,并探讨其与材料性质之间的关系,为该领域的研究提供新的思路和方法。
2.结构-性质关系:本研究将深入分析不同结构参数(如过渡金属元素、配位环境、层数等)以及外部因素(如缺陷、掺杂、应力等)对二维五角结构过渡金属硫族化合物电子结构的影响规律,揭示其结构-性质关系,为材料设计提供理论依据。
3.预测潜在应用:本研究将基于电子结构计算结果,预测二维五角结构过渡金属硫族化合物的光学、电学、催化等性质,为其在能源、信息、环境等领域的潜在应用提供理论指导。
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] 霍红强,李岩,李宝山,等.二维材料的范德华外延生长、表征及应用[J].科学通报,2021,66(23):3037-3065.
[2] 张艳. 二维过渡金属二硫族化合物的结构设计、光电性质及应用[D].西安:西安电子科技大学,2021.
[3] 赵晓续. 二维材料晶体结构和电子结构的第一性原理研究[D].太原:太原理工大学,2019.
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