张安国
- 作品数：4 被引量：6H指数：2
- 供职机构：沈阳师范大学物理科学与技术学院更多>>
- 发文基金：辽宁省教育厅高等学校科学研究项目国家自然科学基金辽宁省教育厅科学基金更多>>
- 相关领域：理学自动化与计算机技术文化科学更多>>
- 缺陷与掺杂共存的黑磷烯甲醛传感行为的电子理论被引量：3
- 2020年
- 黑磷烯(black phosphorene,BP)因其“褶皱”的晶格结构而具有较高的比表面积,在气体吸附及气体传感器方面应用具有很大的优势.掺杂及缺陷对其传感性有较大的影响.本文以基于密度泛函理论的第一性原理方法为基础探究了本征、Al掺杂、含P原子空缺以及P空位与Al掺杂共存的黑磷烯体系吸附甲醛前后的传感行为.通过建立含缺陷和掺杂吸附体系的结构模型,计算得出了吸附能、能带结构及电荷转移等电子结构参数.结果表明,本征BP烯以及含P原子空缺的BP烯体系对甲醛分子吸附能力较弱,P原子空缺对电导率以及电荷转移没有影响,所以本征黑磷烯不适合用于传感器材料.Al掺杂和P空位与Al掺杂共存的BP烯体系,吸附甲醛分子的能力明显比前两种情况增强,电荷转移明显增加,改变了载流子浓度,提高了电导率.此外,在能带图中明显看到产生一个杂质能级,有效带隙明显变窄,表明Al掺杂提高了纯净和含P空位黑磷烯的传感性.因此,Al掺杂和P空位与Al掺杂共存的BP烯体系预计可成为一种新的传感器材料.
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- 关键词：第一性原理甲醛
- 氢化MoS_(2)/石墨烯异质结的第一性原理计算被引量：1
- 2021年
- 基于密度泛函理论,研究了二硫化钼/石墨烯(MoS_(2)/Gr)异质结及在异质结表面进行氢化后的结构稳定性、电子性能及光学性质;建立MoS_(2)/Gr异质结结构模型,计算了氢化后的异质结的能带结构、态密度及光吸收系数。研究发现:MoS_(2)/Gr异质结能带的带隙只有0.055 eV,无法用于电子器件;在异质结上表面或在异质结上下表面进行氢化,都可以改变异质结的能带。尤其是在异质结石墨烯的上表面添加8个氢原子后带隙变为1.076 eV;MoS_(2)/Gr异质结及其表面进行氢化后的光吸收峰均在220 nm左右的紫外光区,且在对异质结进行表面氢化后提高了对可见光的吸收率。总之,在MoS_(2)/Gr异质结表面进行氢化的方法可对MoS_(2)/Gr异质结的带隙进行调控,并且可以提高其对可见光的利用,这为石墨烯基二维材料的应用提供了新的途径。
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- 关键词：石墨烯异质结氢化第一性原理
- 基于氢化及O修饰对Gr/BN异质结性质的调控被引量：1
- 2021年
- 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了氢化及层间O修饰对石墨烯/BN(Gr/BN)异质结结构稳定性和电子性质的影响。建立了上下表面氢化及层间存在O修饰的石墨烯/氮化硼异质结结构模型,计算了氢化及层间O修饰的异质结的能带结构、态密度及荷转移。研究发现,Gr/BN异质结的性质与石墨烯类似,带隙非常小,无法应用于电子器件。氢化使Gr/BN异质结带隙明显增大,可见氢化对Gr/BN异质结电子性质具有较好的调控作用。层间修饰O后,氢化的Gr/BN的带隙增大到1.744 eV。氢化和O修饰使层间形成离子键(静电作用)、H,O与近邻原子形成共价键和离子键,束缚了石墨烯层自由移动的电子,从而调制了带隙,降低了导电性。总之,将氢化与层间原子修饰相结合,可实现对Gr/BN异质结带隙的调控,这为石墨烯基二维材料的应用提供了一种新的途径。
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- 关键词：第一性原理
