石墨烯/六方氮化硼面内异质结构及其电子结构的理论计算研究任务书
2020-07-01 20:53:42
1. 毕业设计(论文)的内容和要求
二维异质材料在不同领域引起了广泛的研究兴趣。其中石墨烯/六方氮化硼异质结是最典型的代表。石墨烯(graphene)和六方氮化硼(h-bn)结构相似但性质迥异。石墨烯是通过碳原子sp2杂化形成的类似于蜂窝状结构的二维材料,在室温下具有极高的载流子迁移率,但是石墨烯是一种零带隙的半金属材料。与石墨烯相比,晶格常数只相差2.44%的六边氮化氮具有约5.9ev的宽带隙。实验上上海微系统所信息功能材料国家重点实验室的卢光远、吴天如等人基于铜镍合金衬底生长高质量高质量石墨烯/h-bn平面异质结。而理论计算研究表明石墨烯/h-bn两者可形成不同的面内异质结构。并且在异质结构的界面处表现出的电子性质、磁性、导热性能、带隙打开和电子重构等特殊优异的性能。可以形成单种二维材料不具备的特异特性,从而为我们有目的地设计特定结构的器件提供了极大的空间。因此异质结构石墨烯/氮化氮在基础研究和器件探索方面具有重要潜力,已经备受学术界关注。
本毕业设计论文主要是在密度泛函理论基础上, 利用量子化学、分子图形学和量子化学计算软件程序vasp 、p4vasp、vesta等计算研究不同机构的面内构型的石墨烯/h-bn的微观几何结构、稳定性、电子结构、电荷分布、电子能态及催化活性。从而为基于氮掺杂的石墨烯碳纳米材料的设计和研发提供一定的理论依据和支撑。具体研究内容如下:
(1) 构建优化不同类型面内异质石墨烯/h-bn;
2. 参考文献
1) ballistic miniband conduction in a graphene superlattice,science, 2016, doi: 10.1126/ science.aaf1095;
2) song x,gao t, nie y, et al. seed-assisted growth of single-crystalline patterned graphene domains on hexagonal boron nitride by chemical vapor de,nano letters, 2016. doi:10.1021/acs.nanolett.6b02279
3) strong adlayer#8211;substrate interactions ”break” the patching growth of h-bn onto graphene on re(0001),acs nano, 2017, 11, 1807-1815, doi: 10.1021/acsnano.6b07773
3. 毕业设计(论文)进程安排
起讫日期 |
设计(论文)各阶段工作内容 |
备 注 |
2017,12,1~ 2017,12,23 |
选定题目,明确论文进程,做好论文开题准备 |
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2017,12,23 ~ 2017,12,31 |
查阅相关文献资料、确立研究方案 |
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2018,01,01 ~ 2018,01,12 |
完成外文翻译、文献综述,开题报告和开题论证等工作 |
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2018,03,1 ~ 2018,03,15 |
进行初步的计算实验练习,学习相关的计算软件程序操作及相关的计算理论和计算模型的理解应用 |
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2018,03,16 ~ 2018,04,15 |
根据课题要求构建计算模型,进行具体、精确的计算实验操作,以便得到预期的结果数据 |
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2018,04,16~ 2018,05,10 |
根据所掌握的理论知识,对计算数据结果进行解读、处理和分析。 |
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2018,05,11 ~ 2018,06,2 |
根据数据和结果分析,完成毕业论文写作、修改和定稿 |
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2018,06,03 ~ 2018,06,13 |
完成毕业论文答辩 |
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2018,06,14 ~ 2018,07,06 |
完成毕业论文的分析、总结、评优、收集、整理和归档、备案等工作 |
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