| 摘要 | 第1-8页 |
| ABSTRACT | 第8-10页 |
| 目录 | 第10-14页 |
| 第1章 密度泛函理论简介 | 第14-26页 |
| ·第一性原理计算 | 第14-17页 |
| ·Born-Oppenheimer近似 | 第15-16页 |
| ·Hartree-Fock近似 | 第16-17页 |
| ·密度泛函理论 | 第17-21页 |
| ·Thomas-Fermi-Dirac模型 | 第18页 |
| ·Hohenberg-Kohn定理 | 第18-19页 |
| ·Kohn-Sham方程 | 第19-21页 |
| ·交换相关能量泛函 | 第21-23页 |
| ·局域密度近似(LDA) | 第21-22页 |
| ·广义梯度近似(GGA) | 第22页 |
| ·范德华密度泛函方法(vdW-DFT) | 第22-23页 |
| ·杂化泛函 | 第23页 |
| ·常用的基于密度泛函理论的计算软件包 | 第23-25页 |
| 参考文献 | 第25-26页 |
| 第2章 金刚石氮空位色心的理论研究 | 第26-64页 |
| ·引言 | 第26-28页 |
| ·金刚石氮空位色心的性质和应用 | 第28-30页 |
| ·体相金刚石中氮空位色心的性质 | 第30-34页 |
| ·研究动机 | 第30-31页 |
| ·计算模型和方法 | 第31-32页 |
| ·结果讨论与分析 | 第32-33页 |
| ·小结 | 第33-34页 |
| ·金刚石纳米薄膜中氮空位色心的性质 | 第34-42页 |
| ·研究动机 | 第34-36页 |
| ·计算模型 | 第36-37页 |
| ·结果讨论与分析 | 第37-41页 |
| ·小结 | 第41-42页 |
| ·金刚石纳米团簇中氮空位色心的性质 | 第42-50页 |
| ·研究动机 | 第42-44页 |
| ·计算模型 | 第44-45页 |
| ·结果讨论与分析 | 第45-49页 |
| ·小结 | 第49-50页 |
| ·金刚石纳米线中氮空位色心的性质 | 第50-57页 |
| ·研究动机 | 第50-51页 |
| ·计算模型 | 第51-53页 |
| ·结果讨论与分析 | 第53-57页 |
| ·小结 | 第57页 |
| ·本章小结 | 第57-59页 |
| 参考文献 | 第59-64页 |
| 第3章 石墨烯与衬底相互作用的理论研究 | 第64-126页 |
| ·引言 | 第64-65页 |
| ·石墨烯的结构和性质 | 第65-67页 |
| ·石墨烯与衬底的相互作用 | 第67-69页 |
| ·石墨烯吸附硅衬底 | 第69-82页 |
| ·研究动机 | 第69-72页 |
| ·计算模型和方法 | 第72-74页 |
| ·结果讨论与分析 | 第74-82页 |
| ·小结 | 第82页 |
| ·石墨烯吸附金刚石衬底 | 第82-90页 |
| ·研究动机 | 第82-84页 |
| ·计算模型和方法 | 第84-86页 |
| ·结果讨论与分析 | 第86-89页 |
| ·小结 | 第89-90页 |
| ·石墨烯吸附钛酸锶衬底 | 第90-99页 |
| ·研究动机 | 第90-92页 |
| ·计算模型和方法 | 第92-94页 |
| ·结果讨论与分析 | 第94-98页 |
| ·小结 | 第98-99页 |
| ·石墨烯吸附氧化锌衬底 | 第99-105页 |
| ·研究动机 | 第99页 |
| ·计算模型和方法 | 第99-101页 |
| ·结果讨论与分析 | 第101-104页 |
| ·小结 | 第104-105页 |
| ·石墨烯吸附氧化锌单层衬底 | 第105-114页 |
| ·研究动机 | 第105-108页 |
| ·计算模型和方法 | 第108-109页 |
| ·结果讨论与分析 | 第109-113页 |
| ·小结 | 第113-114页 |
| ·本章小结 | 第114-115页 |
| 参考文献 | 第115-126页 |
| 第4章 硅烯的电子结构性质及其应用的理论研究 | 第126-158页 |
| ·引言 | 第126-127页 |
| ·硅烯的结构和性质 | 第127-130页 |
| ·多孔硅烯的设计和应用 | 第130-142页 |
| ·研究动机 | 第130-132页 |
| ·计算模型 | 第132-133页 |
| ·多孔硅烯作为氢气提纯器 | 第133-137页 |
| ·多孔硅烯作为稀有气体分离器 | 第137-141页 |
| ·小结 | 第141-142页 |
| ·硅烯与石墨烯的相互作用 | 第142-150页 |
| ·研究动机 | 第142-144页 |
| ·计算模型和方法 | 第144-146页 |
| ·结果讨论与分析 | 第146-149页 |
| ·小结 | 第149-150页 |
| ·本章小结 | 第150-151页 |
| 参考文献 | 第151-158页 |
| 附录 线性标度程序ONPAS的并行开发 | 第158-174页 |
| A.1 引言 | 第158-159页 |
| A.2 线性标度计算方法的简单介绍 | 第159-160页 |
| A.2.1 密度泛函理论中密度矩阵的基本性质 | 第159-160页 |
| A.2.2 线性标度计算方法和程序 | 第160页 |
| A.3 密度矩阵纯化方法的基本理论 | 第160-161页 |
| A.4 ONPAS中密度矩阵纯化方法的程序实现 | 第161-163页 |
| A.4.1 计算模型和方法 | 第161-163页 |
| A.4.2 ONPAS中密度矩阵纯化方法的具体实现 | 第163页 |
| A.5 ONPAS中密度矩阵纯化方法的并行处理 | 第163-170页 |
| A.5.1 研究动机 | 第163-164页 |
| A.5.2 并行算法实现 | 第164-165页 |
| A.5.3 性能测试与结果分析 | 第165-169页 |
| A.5.4 并行算法性能的优化和改进 | 第169-170页 |
| A.6 本章小结 | 第170-171页 |
| 参考文献 | 第171-174页 |
| 致谢 | 第174-176页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 | 第176-178页 |