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【英文篇名】 |
Study on the geometrical structures,electronic structures,magnetic properties and edge effects of graphene and hexagonal boron nitride nanosheets |
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【下载频次】 |
★★★★★ |
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【作者】 |
杨明宇;
张勃;
张旭;
周铁戈; |
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【英文作者】 |
YANG Ming-Yu;
ZHANG Bo;
ZHANG Xu;
ZHOU Tie-Ge;
College of Electronic Information and Optical Engineering;
Nankai University; |
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【作者单位】 |
南开大学电子信息与光学工程学院; |
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【文献出处】 |
原子与分子物理学报
, Journal of Atomic and Molecular Physics, 编辑部邮箱
2018年 04期
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 CJFD收录刊 |
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【中文关键词】 |
石墨烯;
六方氮化硼单层;
第一性原理计算;
纳米片; |
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【英文关键词】 |
Graphene;
Hexagonal boron nitride sheet;
First-principles;
Nanosheet; |
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【摘要】 |
采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法,计算了多种尺寸的石墨烯和六方氮化硼纳米片的性质,系统研究了其中的量子尺寸效应.研究的最大尺寸纳米片的直径约为5.5 nm,包含816个原子.对纳米片及其边缘的几何结构、电子结构、磁性性质以及电子分布进行了深入探讨,发现石墨烯和六方氮化硼纳米片最外层原子有由锯齿形向圆形变化的趋势,使得纳米片最外层更加平滑.随着纳米片尺寸的增加,能级由分立逐渐变得连续,纳米片由孤立分子态逐渐变得接近无限的晶体;禁带宽度总体有下降的趋势,符合量子尺寸效应.纳米片存在明显的磁性,磁矩主要集中在最外层原子上,且在相对平滑的地方容易出现磁性,相对弯曲的地方不易出现磁性.当增加体系的电子数时,增加的电子主要分布在最外层,使得纳米片整体磁性呈递减的趋势;当减少体系的电子数时,减少的电子的分布逐渐由最外层向内收缩,体系的总磁矩略有增加.研究结果对石墨烯和六方氮化硼纳米片的应用有参考价值. |
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【英文摘要】 |
This research was performed by first-principles calculations based on the density functional theory(DFT). The properties of graphene and h-BN nanosheets with different sizes were calculated. The quantum size effect and edge effect are studied systematically. In the calculations,we constructed the n × n(n = 6,7,8,…,24) supercells and took out one of the largest regular hexagon or approximate hexagonal nanosheets from the supercells. In order to increase the stability of the structure,each atom in the structu... |
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【基金】 |
天津市自然科学基金(13JCQNJC00500) |
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【更新日期】 |
2018-10-05 |
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【分类号】 |
O482 |
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【正文快照】 |
1引言石墨烯[1-3]是石墨的单原子层,是低维结构的典型代表,厚度仅为一个碳原子大小.2004年,英国曼彻斯特大学Novoselov与Geim[4]对石墨进行机械剥离,成功获得了稳定的二维单层石墨烯,同时通过原子力显微镜对石墨烯的形貌进行表征,这一发现引起了专家学者们的广泛关注,对石墨烯? |
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