| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 第一章 绪论 | 第15-48页 |
| 1.1 引言 | 第15-16页 |
| 1.2 密度泛函理论 | 第16-21页 |
| 1.2.1 薛定谔方程 | 第16-17页 |
| 1.2.2 Born-Oppenheimer近似 | 第17页 |
| 1.2.3 密度泛函理论的提出：Thomas-Fermi模型 | 第17-18页 |
| 1.2.4 密度泛函理论的建立：Hohenberg-Kohn理论 | 第18-19页 |
| 1.2.5 Kohn-Sham方程：独立电子近似 | 第19-21页 |
| 1.3 电子交换关联泛函 | 第21-33页 |
| 1.3.1 局域密度近似(LDA) | 第21-22页 |
| 1.3.2 广义梯度近似(GGA) | 第22-24页 |
| 1.3.3 半局域Becke-Johnson泛函 | 第24-25页 |
| 1.3.4 杂化密度泛函方法 | 第25-26页 |
| 1.3.5 LDA+U方法和自洽计算U值的方法 | 第26-30页 |
| 1.3.6 动力学平均场理论(DMFT) | 第30-32页 |
| 1.3.7 GW近似：多体微扰理论 | 第32-33页 |
| 1.4 原子势函数 | 第33-39页 |
| 1.4.1 模守恒赝势(Norm-conserving Pseudopotential,NCPP) | 第34-35页 |
| 1.4.2 超软赝势(Ultra-Soft Pseudopotential,USPP) | 第35-36页 |
| 1.4.3 投影缀加波赝势(Projector Augmented Wave,PAW) | 第36-37页 |
| 1.4.4 线性缀加平面波(Linearized Augmented Planewave,LAPW) | 第37-39页 |
| 1.5 分子模拟方法 | 第39-44页 |
| 1.5.1 蒙特卡洛分子模拟 | 第40页 |
| 1.5.2 分子动力学模拟 | 第40-44页 |
| 1.5.2.1 经典分子动力学模拟 | 第40-41页 |
| 1.5.2.2 第一性原理分子动力学模拟 | 第41-43页 |
| 1.5.2.3 系综 | 第43-44页 |
| 1.6 常用软件介绍 | 第44-46页 |
| 1.7 本论文的研究意义及基本内容 | 第46-48页 |
| 第二章 杂质掺杂石墨烯的电子结构 | 第48-79页 |
| 2.1 石墨烯研究背景介绍 | 第48-49页 |
| 2.2 石墨烯掺杂非金属元素的电子结构 | 第49-61页 |
| 2.2.1 石墨烯吸附N,O和F原子的电子结构 | 第49-54页 |
| 2.2.1.1 计算模型和方法 | 第49-50页 |
| 2.2.1.2 N,O,F原子吸附后的稳定结构 | 第50-53页 |
| 2.2.1.3 电子结构计算结果与讨论 | 第53-54页 |
| 2.2.2 石墨烯替代型掺杂B,N,O,F原子的电子结构 | 第54-61页 |
| 2.2.2.1 计算方法和模型 | 第54-55页 |
| 2.2.2.2 带空位的石墨烯 | 第55-56页 |
| 2.2.2.3 B原子的掺杂 | 第56-57页 |
| 2.2.2.4 N原子的掺杂 | 第57-58页 |
| 2.2.2.5 O原子的掺杂 | 第58-59页 |
| 2.2.2.6 F原子的掺杂 | 第59-61页 |
| 2.3 石墨烯掺杂金属原子的电子结构 | 第61-67页 |
| 2.3.1 研究背景介绍 | 第61页 |
| 2.3.2 石墨烯吸附Cu原子的电子结构 | 第61-67页 |
| 2.3.2.1 计算方法 | 第61-62页 |
| 2.3.2.2 单个Cu原子吸附的电子结构 | 第62-63页 |
| 2.3.2.3 Cu原子对吸附的电子结构 | 第63-67页 |
| 2.4 Mn原子替代型掺杂石墨烯的电子结构 | 第67-77页 |
| 2.4.1 计算方法 | 第67-68页 |
| 2.4.2 计算结果和讨论 | 第68-77页 |
| 2.4.2.1 单个Mn原子掺杂的稳定结构 | 第68-69页 |
| 2.4.2.2 单个Mn原子掺杂的电子结构 | 第69-73页 |
| 2.4.2.3 Mn原子掺杂诱导磁矩的长程耦合 | 第73-77页 |
| 2.5 本章小结 | 第77-79页 |
| 第三章 氟化分解石墨烯：分子动力学研究 | 第79-95页 |
| 3.1 引言 | 第79-80页 |
| 3.3 计算方法 | 第80-94页 |
| 3.3.2 石墨烯带的计算结果 | 第86-94页 |
| 3.3.2.1 石墨烯带边界吸附F原子的计算结果 | 第86-87页 |
| 3.3.2.2 低浓度F原子对吸附的计算结果 | 第87-90页 |
| 3.3.2.3 高浓度F原子对吸附的计算结果 | 第90-94页 |
| 3.4 本章小结 | 第94-95页 |
| 第四章 非金属氧化物高压下的结构：X射线吸收谱分析 | 第95-123页 |
| 4.1 二氧化硅玻璃在高压下的结构和性质 | 第95-109页 |
| 4.1.1 研究背景介绍 | 第95-96页 |
| 4.1.2 计算方法 | 第96-101页 |
| 4.1.2.1 模拟二氧化硅玻璃结构的分子动力学方法 | 第96-97页 |
| 4.1.2.2 X射线吸收谱的计算方法验证 | 第97-101页 |
| 4.1.3 计算结果和讨论 | 第101-109页 |
| 4.1.3.1 分子动力学模拟结果的结构验证 | 第101页 |
| 4.1.3.2 二氧化硅结构氧K边X射线吸收谱的分析 | 第101-103页 |
| 4.1.3.3 二氧化硅在不同压力下电子结构的分析 | 第103-106页 |
| 4.1.3.4 二氧化硅玻璃在高压下的结构分析 | 第106-109页 |
| 4.1.4 小结 | 第109页 |
| 4.2 二氧化碳在高压下的电子结构：压力诱导无序化的研究 | 第109-122页 |
| 4.2.1 研究背景介绍 | 第109-110页 |
| 4.2.2 实验方法 | 第110-111页 |
| 4.2.3 计算方法 | 第111-114页 |
| 4.2.4 二氧化碳K边X射线拉曼散射谱的实验数据分析 | 第114-117页 |
| 4.2.4.1 CO_2-Ⅰ相到CO_2-Ⅲ相的结构相变 | 第114-116页 |
| 4.2.4.2 二氧化碳在高压下的无序化结构相变 | 第116-117页 |
| 4.2.5 二氧化碳K边X射线吸收谱的计算结果分析 | 第117-121页 |
| 4.2.6 二氧化碳在高压下的分子动力学模拟 | 第121-122页 |
| 4.2.7 小结 | 第122页 |
| 4.3 本章小结 | 第122-123页 |
| 第五章 压力诱导无序合金结构相变的第一性原理研究 | 第123-150页 |
| 5.1 压力诱导Ce_(75)Al_(25)无序合金无序-有序相变 | 第123-136页 |
| 5.1.1 引言 | 第123-124页 |
| 5.1.2 计算方法 | 第124-125页 |
| 5.1.3 Ce_3Al_Pm-3m晶体的计算结果 | 第125-129页 |
| 5.1.4 高压下的Ce_(75)Al_(25)无序合金 | 第129-131页 |
| 5.1.5 计算结果分析和讨论 | 第131-135页 |
| 5.1.6 小结 | 第135-136页 |
| 5.2 压力诱导Ca-Al无序合金无序-无序相变的机理研究 | 第136-149页 |
| 5.2.1 研究背景介绍 | 第136-137页 |
| 5.2.2 计算方法 | 第137页 |
| 5.2.3 Ca_8Al_3晶体结构的计算结果 | 第137-140页 |
| 5.2.4 压力诱导Ca_(72.7)Al_(27.3)无序合金的无序-无序结构相变 | 第140-145页 |
| 5.2.5 压力诱导Ca_xAl_((100-x))无序合金体系的结构相变 | 第145-148页 |
| 5.2.6 小结 | 第148-149页 |
| 5.3 本章小结 | 第149-150页 |
| 第六章 总结 | 第150-153页 |
| 6.1 结论 | 第150-152页 |
| 6.2 展望 | 第152-153页 |
| 参考文献 | 第153-167页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第167-168页 |
| 个人筒历 | 第168页 |
