应变对二维材料锡烯的光电性质调控研究开题报告

 2022-01-11 21:44:48

全文总字数:3352字

1. 研究目的与意义(文献综述)

2004年,英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,使用微机械剥离法,成功将石墨烯从石墨中分离出来[1]。在目前的研究中,石墨烯是唯一存在的二维自由态原子晶体,具有许多奇特的电子和机械性能[2][3],是一种呈蜂巢状排列的单层碳原子结构,是已知强度最高的材料之一[4]。与此同时,还有几种二维材料如硅烯、锗烯、磷烯和锡烯等也相继面世。

2013年,张首晟教授对锡烯进行了预测,认为其可能是世界上第一种能在室温下达到100%导电率的超级材料,在未来更高集成度的电子学器件应用方面具有重要的意义,彻底激发出对锡烯的研究[5][6]。2015年,zhu feng-feng等人通过分子束外延生长技术,在碲化铋衬底上得到了锡烯薄膜,利用第一性原理,利用扫描隧道显微镜以及角分辨光电子能谱,明确了锡烯的电子和原子结构[7]。

锡烯是一种量子自旋霍尔绝缘体,借助外加电场和化学功能基等方式,可以调节锡烯的量子自旋霍尔效应,这样就能提高能源和资源的利用率,达到节能减排的作用,是光电子器件的理想材料[8][9]。锡烯是由单层锡元素构成的结构,由锡原子构成的最薄的原子点阵是一种具有低度翘曲的类蜂窝状结构[10][11]。锡烯的电子结构类似于石墨烯,但锡烯的自旋轨道间隙要比石墨烯大得多,它为基于量子自旋霍尔效应的室温电子元件提供了一个有前途的平台[12]。目前实现大面积、高质量的单层锡烯仍然是一个重大的挑战[13]。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容

1.查找资料构建锡烯模型,优化模型并计算其能带结构、态密度等电学性能参数。验证结果的合理性。

2.构建锡烯模型,研究不同应力下锡烯电子学性能、光学性能的变化,探讨应力对单层锡烯电学、光学性能的影响。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

3. 研究计划与安排

2019.12-2020.2

查阅石墨烯、硼烯和锡烯等二维材料相关的第一性原理研究文献资料,明确研究内容,了解研究所需materials studio软件的使用方法。确定方案,完成开题报告。

2020.3-2020.4

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

4. 参考文献(12篇以上)

[1]田甜等.石墨烯的生物安全性研究进展[j].科学通报,2014(59):1927.

[2]徐秀娟, 秦金贵, 李振. 石墨烯研究进展[j]. 化学进展, 2009, 21(12):2559-2567.

[3]魏德英, 国术坤, 赵永男, et al. 石墨烯的制备与应用研究进展[j]. 化工新型材料, 2011, 39(6):11-14.

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

课题毕业论文、开题报告、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。