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應(yīng)變下氮和硼替位摻雜石墨烯的結(jié)構(gòu)與電子性質(zhì)
熊揚虹; 彭瓊; 李金; 張春小; 唐超; 鐘建新 湘潭大學(xué)物理與光電工程學(xué)院微納能源材料與器件湖南省重點實驗室; 湖南湘潭411105
- 第一性原理
- 石墨烯
- 應(yīng)變
- 摻雜
摘要：采用第一性原理計算方法,研究了氮（N）和硼（B）替位摻雜石墨烯在加載應(yīng)變情況下的結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì).計算結(jié)果表明（采用6×6超原胞）,對于純石墨烯,當應(yīng)變大于臨界應(yīng)變30%時發(fā)生從彈性應(yīng)變至非彈性應(yīng)變的轉(zhuǎn)變,體系總能在轉(zhuǎn)變處發(fā)生突變.而N和B摻雜石墨烯的臨界應(yīng)變分別變?yōu)?7.6%和17.4%,這表明摻雜石墨烯的彈性應(yīng)變范圍大幅減小.通過研究純石墨烯和N/B替位摻雜石墨烯的電子性質(zhì),發(fā)現(xiàn)純石墨烯在對稱應(yīng)變下仍為零帶隙,而摻雜后費米能級處出現(xiàn)電子態(tài),體系轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘?并且發(fā)現(xiàn)應(yīng)變可以調(diào)節(jié)摻雜石墨烯的費米能級但不能在狄拉克錐處打開帶隙.
- 第一性原理
- 石墨烯
- 應(yīng)變
- 摻雜
摘要：采用第一性原理計算方法,研究了氮（N）和硼（B）替位摻雜石墨烯在加載應(yīng)變情況下的結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì).計算結(jié)果表明（采用6×6超原胞）,對于純石墨烯,當應(yīng)變大于臨界應(yīng)變30%時發(fā)生從彈性應(yīng)變至非彈性應(yīng)變的轉(zhuǎn)變,體系總能在轉(zhuǎn)變處發(fā)生突變.而N和B摻雜石墨烯的臨界應(yīng)變分別變?yōu)?7.6%和17.4%,這表明摻雜石墨烯的彈性應(yīng)變范圍大幅減小.通過研究純石墨烯和N/B替位摻雜石墨烯的電子性質(zhì),發(fā)現(xiàn)純石墨烯在對稱應(yīng)變下仍為零帶隙,而摻雜后費米能級處出現(xiàn)電子態(tài),體系轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘?并且發(fā)現(xiàn)應(yīng)變可以調(diào)節(jié)摻雜石墨烯的費米能級但不能在狄拉克錐處打開帶隙.
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湘潭大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報
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