石墨烯納米器件的設(shè)計(jì)與性質(zhì)研究.pdf_第1頁(yè)
已閱讀1頁(yè),還剩123頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、石墨烯具有規(guī)整的幾何構(gòu)型和獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)令物理家為之著迷,而石墨烯優(yōu)良的光電性能和極大的比表面積使其在超分子化學(xué)方面有著廣闊的應(yīng)用前景。本論文主要圍繞石墨烯的電學(xué)性質(zhì)調(diào)控與石墨烯器件的設(shè)計(jì)開展了系統(tǒng)的理論研究。首先研究了小分子與石墨烯相互作用的機(jī)制與影響因素,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)石墨烯氣體傳感器。利用不同的有機(jī)給體和受體分子與石墨烯相互作用能夠有效地調(diào)節(jié)石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)。同時(shí),通過(guò)引入金屬離子不僅能增強(qiáng)石墨烯與有機(jī)分子之間的相互作用,還能夠有

2、效地調(diào)控石墨烯的磁性。最后我們構(gòu)筑了碳納米管以及新型芳香有機(jī)分子/碳納米管復(fù)合體系,并將其應(yīng)用于氣體傳感方面。主要內(nèi)容如下:
   (1)系統(tǒng)研究了多種氣體分子在不同石墨烯上的吸附,提出了通過(guò)引入缺陷和摻雜提高石墨烯氣體傳感性能的策略。四種分子在完整石墨烯上表現(xiàn)出弱的物理吸附,具有較低的吸附能和小的電荷轉(zhuǎn)移,表明未修飾的石墨烯不是理想的氣體傳感材料。當(dāng)在石墨烯表面引入摻雜劑和缺陷后,其與氣體分子之間的相互作用被明顯地增強(qiáng)。對(duì)石墨

3、烯納米器件的電子輸運(yùn)性質(zhì)做了研究,發(fā)現(xiàn)硼摻雜石墨烯對(duì)二氧化氮?dú)怏w的響應(yīng)比完整石墨烯大兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
   (2)結(jié)合密度泛函和非平衡態(tài)格林函數(shù),系統(tǒng)研究了有機(jī)給體TTF、受體DDQ和金屬原子在石墨烯上的吸附,揭示了不同的非共價(jià)修飾對(duì)石墨烯的電子結(jié)構(gòu)和電子輸運(yùn)性質(zhì)的影響。DDQ和TTF的分子軌道能和石墨烯的價(jià)帶雜化,使石墨烯由零帶隙半導(dǎo)體轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂薪饘傩浴H欢?,?Ⅴ曲線的計(jì)算表明有機(jī)分子的吸附并不能對(duì)石墨烯的電子輸運(yùn)性質(zhì)產(chǎn)生顯著改

4、變。我們發(fā)現(xiàn)引入金屬原子能夠明顯增強(qiáng)分子/石墨烯的相互作用。該工作對(duì)設(shè)計(jì)石墨烯傳感器和開關(guān)器件具有有指導(dǎo)意義。
   (3)研究了二氯苯分子吸附對(duì)石墨烯磁學(xué)性質(zhì)與電子輸運(yùn)性能的調(diào)控。二氯苯在完整石墨烯上顯示很弱的相互作用,因此有必要采用化學(xué)或物理方法對(duì)石墨烯表面修飾。金屬原子摻雜石墨烯結(jié)構(gòu)中能夠明顯增強(qiáng)二氯苯/石墨烯之間的相互作用,其吸附能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于完整石墨烯的。研究工作揭示了不同金屬原子存在下有機(jī)分子的吸附對(duì)體系磁性的影響是不同

5、的。該研究拓寬了石墨烯在磁性傳感和開關(guān)器件方面的應(yīng)用,同時(shí)也為設(shè)計(jì)石墨烯納米器件提供了一種新的思路。
   (4)研究了CO分子在完整和缺陷硼氮納米體系上的吸附,提出了通過(guò)引入缺陷和摻雜提高硼氮納米體系化學(xué)活性的方法。理論計(jì)算發(fā)現(xiàn)CO分子在完整硼氮納米體系上的吸附是比較弱的,具有比較小的吸附能和大的距離。而CO分子和缺陷的硼氮納米體系之間的顯示了強(qiáng)的相互作用。吸附能上的大大增強(qiáng)和電荷轉(zhuǎn)移的增多能夠很大程度上地改變硼氮納米體系的電

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫(kù)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論