过渡金属原子吸附二硫化钼/氮化硼异质结的第一性原理研究

发布时间：2023-04-01 11:42

　　本文基于密度泛函理论计算方法,对二硫化钼/氮化硼异质结上方吸附以及层间插入过渡金属单原子(V,Cr,Mn,Fe,Co和Ni)的结构稳定性、电学和磁学性质进行了研究,研究结果有望对基于二硫化钼/氮化硼异质结的自旋电子和光电器件的设计提供一定的理论指导。主要研究内容包括:1、根据二硫化钼/氮化硼异质结的结构对称性,我们选取了五个合适吸附位点,并通过对比不同位点的吸附能发现过渡金属原子吸附的最佳位点在钼原子的上方位置。进一步研究二硫化钼/氮化硼异质结表面吸附过渡金属原子的电子结构发现:当Cr原子吸附在二硫化钼/氮化硼异质结体系时,其异质结体系由半导体性质转变为金属性质,Co原子吸附体系则变成了半金属特性;而对于V,Mn和Fe原子吸附体系其仍表现为半导体特点,但在能带的最高占据态其自旋极化率为100%,可以成为半自旋器件的潜在材料;对于Ni原子吸附系统,由于其没有自旋耦合作用,故而其能带带隙值的变化比较小。另外,研究表明吸附过渡金属原子后六个吸附体系都显示出了局域磁矩;同时与其固有磁矩相比,过渡金属原子吸附到二硫化钼/氮化硼异质结表明后其磁矩均有所减小。2、类石墨烯二维材料由于其大的层间距和弱...

【文章页数】：45 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 类石墨烯二维材料
        1.1.1 类石墨烯二维材料的概述
        1.1.2 类石墨烯二维结构的掺杂效应
        1.1.3 类石墨烯二维结构的应变效应
        1.1.4 类石墨烯二维结构异质结
    1.2 二硫化钼简介
        1.2.1 二硫化钼(MoS₂)的结构
        1.2.2 MoS₂的特性
        1.2.3 MoS₂的应用
    1.3 二硫化钼/氮化硼异质结的研究进展
    1.4 本论文的研究目的和内容
第二章 理论及基本方法
    2.1 理论背景
    2.2 密度泛函理论
        2.2.1 Born-Oppenheimer绝热近似
        2.2.2 Hohenberg-Kohn定理
        2.2.3 Kohn-Sham方程
        2.2.4 交换关联泛函
第三章 过渡金属原子表面吸附二硫化钼/氮化硼异质结
    3.1 引言
    3.2 计算方法及模型
    3.3 结果与讨论
    3.4 结论
第四章 过渡金属原子层间插入二硫化钼/氮化硼异质结
    4.1 引言
    4.2 计算方法及模型
    4.3 结果与讨论
    4.4 结论
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间完成的主要工作



本文编号：3777082