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第1章 绪论 1

1.1 石墨烯的研究进展 1

1.1.1 石墨烯的诞生 1

1.1.2 石墨烯的奇特电子结构 1

1.1.3 石墨烯纳米带 3

1.1.4 氢化石墨烯的电子性质 5

1.2 二维过渡金属硫属化合物简介 8

1.2.1 单层过渡金属硫属化合物（TMDs）的种类 8

1.2.2 单层过渡金属硫属化合物（TMDs）的性质 9

1.3 硅烯的研究进展 10

1.4 磷烯的研究进展 11

1.5 其他二维纳米材料 12

1.5.1 二维氮化硼的基本性质 12

1.5.2 氧化锌的基本性质 13

参考文献 13

第2章 理论方法 19

2.1 能带理论的三大近似 19

2.1.1 绝热近似 19

2.1.2 单电子近似与密度泛函理论 20

2.1.3 交换关联泛函的简化 22

2.1.4 周期性势场近似及布洛赫定理 23

2.2 势与波函数的处理 24

2.2.1 平面波方法 25

2.2.2 原子轨道线性组合法 26

2.2.3 赝势方法 27

2.2.4 投影缀加波法 28

2.3 Kohn-Sham方程的自洽求解 28

参考文献 29

第3章 应力作用下多层磷烯的相变 33

3.1 概述 33

3.2 平面双轴应力对多层磷烯的影响 34

3.2.1 计算方法和模型 34

3.2.2 结果和讨论 35

3.3 垂直压缩应力对多层磷烯的影响 40

3.3.1 计算方法和模型 40

3.3.2 结果和讨论 40

参考文献 44

第4章 吸附对硅烯电子性质的影响 47

4.1 概述 47

4.2 计算模型和方法 48

4.3 不同浓度的吸附原子对硅烯的影响 49

4.3.1 几何结构和稳定性 49

4.3.2 电子结构和磁性 50

4.3.3 轨道特征和杂化 54

参考文献 56

第5章 局部氢化硅烯中奇异的？磁性 61

5.1 概述 61

5.2 计算模型和方法 61

5.3 局部氢化硅烯的磁性及热稳定性 63

5.3.1 奇异的？磁性 63

5.3.2 氢化硅烯的热稳定性 67

5.3.3 关于氢化硅烯磁性的规律 69

参考文献 69

第6章 过渡金属原子的取代掺杂对单层MoS2性质的影响 73

6.1 概述 73

6.2 计算模型和方法 74

6.3 TM-MoS2的性质研究 75

6.4 O2吸附于TM-MoS2 77

6.4.1 O2在Pt-、 Pd-、 Ni-MoS2表面的吸附 78

6.4.2 O2在Ir-、 Rh-、 Co-MoS2表面的吸附 80

6.4.3 O2在Au-、 Ru-MoS2表面的吸附 82

参考文献 83

第7章 CO和NO吸附对金属元素掺杂的单层M0S2电子性质的影响 89

7.1 概述 89

7.2 计算模型和方法 90

7.3 CO和NO吸附于金属掺杂的单层MoS2表面 90

7.3.1 C O的吸附 90

7.3.2 N O的吸附 94

参考文献 97

第8章 基于单层M0S2的甲醛气体检测器 101

8.1 概述 101

8.2 计算模型和方法 102

8.3 Cl、 P和Si原子掺杂的单层MoS2的性质研究 102

8.4 甲醛分子在MoS2表面的吸附 104

8.4.1 甲醛分子在纯净MoS2及Cl-MoS2表面的吸附 104

8.4.2 甲醛分子在P-MoS2表面的吸附 106

8.4.3 甲醛分子在Si-MoS2表面的吸附 108

参考文献 110