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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

黑磷，是一种新型的二维晶体材料，同时它也是一种直接能隙的半导体材料，其具有广泛的应用前景。

尤其是单层黑磷在开关比和电子迁移率方面都表现出了优异的物理性质。所以它被认为是继石墨烯和单层二硫化钼（slmos2）之后，在薄膜电子学、场效应晶体管（fet）、光学器件以及对各向异性敏感的新型电子元件、锂电池的改进等方面最具应用前景的一种后石墨烯材料。是代替传统的硅半导体的最有希望的材料之一。

二维黑磷作为一种新型材料，通过吸附不同元素来调控电子性能和磁学性能的情况非常有必要进行研究，而且关于二维黑磷在自旋方面的研究还鲜有报道，二维黑磷在特定的吸附下其电子性能会发生什么变化？是否会产生铁磁性？能否作为半导体材料进行实际应用？这是十分有意义并且具有挑战性的研究课题。

2. 研究的基本内容

1、建立合适的模型。查找资料并用软件建立黑磷模型。

2、通过材料模拟设计，计算研究半导体二维材料黑磷的结构，计算分析其电子能态。

2、研究黑磷的吸附性能，计算吸附非金属元素的吸附能，最稳定的吸附结构，吸附后的电子性能和磁学性能。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2015.2.20-2015.6.30：初步确定选题，确定了黑磷这个研究方向。在这个学期研究了单层黑磷的电子性能以及一些简单元素的吸附计算。通过这个步骤熟悉了计算机模拟材料性能计算的方法步骤，同时查阅文献了解并学习了黑磷的基本知识，为之后的实验打下了基础。

2015.9.1-2015.10.1：确定选题，在导师的帮助下确定了具体的研究方向，以及实验内容。

2015.10.1-2015.11.1：查阅文献、研读文献，把具体的实验步骤和计算方式规划设计好。

4. 参考文献

[1]杜燕兰,欧阳楚英,雷敏生．第一性原理研究黑磷的电子和原子结构[j].appl phys, 2010,107：093718.

[2]曾祥明,鄢慧君,欧阳楚英．第一性原理计算研究黑磷嵌锂态的动力学性能[j].物理学报，2012，61(24):1-8.

[3]reich e s. phosphorene excites materials scientis[j]. nature,2014,506:19.