| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-13页 |
| 第1章 绪论 | 第13-27页 |
| ·纳米材料及其特性 | 第13-17页 |
| ·纳米材料概述 | 第13-14页 |
| ·纳米材料的分类 | 第14页 |
| ·纳米材料的特性 | 第14-16页 |
| ·纳米材料的发展趋势 | 第16-17页 |
| ·锗基一维纳米材料的研究现状 | 第17-24页 |
| ·锗基纳米材料概述 | 第17-19页 |
| ·锗纳米线的研究现状 | 第19-22页 |
| ·锗纳米带的研究现状 | 第22-24页 |
| ·本文的研究内容 | 第24-27页 |
| 第2章 理论基础 | 第27-43页 |
| ·第一性原理计算方法概述 | 第27-28页 |
| ·多粒子系统的Schrodinger方程 | 第28-29页 |
| ·Born-Oppenheimer近似 | 第29页 |
| ·Hartree-Fock近似 | 第29-31页 |
| ·密度泛函理论 | 第31-33页 |
| ·Thomas-Fermi模型 | 第31页 |
| ·Hohenberg-Kohn定理 | 第31-32页 |
| ·Kohn-Sham方程 | 第32-33页 |
| ·交换关联泛函的简化 | 第33-36页 |
| ·局域密度近似 | 第33-34页 |
| ·广义梯度近似 | 第34-35页 |
| ·密度泛函理论的局限性和改进 | 第35页 |
| ·占据位库仑排斥：DFT+U | 第35-36页 |
| ·密度泛函理论的数值计算方法 | 第36-39页 |
| ·赝势平面波法 | 第37-39页 |
| ·投影缀加波方法 | 第39页 |
| ·结构优化及算法 | 第39-41页 |
| ·VASP软件包简介 | 第41-43页 |
| 第3章 Al、P吸附和掺杂Ge纳米线性质的第一性原理研究 | 第43-59页 |
| ·引言 | 第43-44页 |
| ·计算方法和结构模型 | 第44-48页 |
| ·计算方法 | 第44-45页 |
| ·结构模型 | 第45-48页 |
| ·清洁和氢钝化的Ge纳米线 | 第48-50页 |
| ·清洁的Ge纳米线 | 第48页 |
| ·氢钝化的Ge纳米线 | 第48-50页 |
| ·Al、P吸附和掺杂的Ge纳米线 | 第50-57页 |
| ·表面吸附 | 第50-55页 |
| ·替换掺杂 | 第55-57页 |
| ·本章小结 | 第57-59页 |
| 第4章 过渡金属吸附Ge纳米线的结构、电子特性和磁性 | 第59-75页 |
| ·引言 | 第59-62页 |
| ·自旋电子学 | 第59-60页 |
| ·稀磁半导体 | 第60页 |
| ·半金属铁磁材料 | 第60-61页 |
| ·Ge基磁性半导体研究现状 | 第61-62页 |
| ·计算方法和模型 | 第62-63页 |
| ·计算结果与讨论 | 第63-72页 |
| ·过渡金属吸附Ge纳米线的结构稳定性 | 第63-66页 |
| ·过渡金属吸附Ge纳米线电子特性和磁性 | 第66-71页 |
| ·半金属铁磁态的稳定性：LDA+U计算 | 第71-72页 |
| ·本章小结 | 第72-75页 |
| 第5章 完整和缺陷Ge纳米带的结构稳定性和电子特性 | 第75-89页 |
| ·引言 | 第75页 |
| ·计算方法和模型建立 | 第75-78页 |
| ·计算方法 | 第75-76页 |
| ·结构模型 | 第76-78页 |
| ·完整Ge纳米带的电子特性和磁性 | 第78-82页 |
| ·具有缺陷的Ge纳米带的电子特性和磁性 | 第82-87页 |
| ·缺陷存在的扶手椅型Ge纳米带 | 第82-85页 |
| ·缺陷存在的锯齿型Ge纳米带 | 第85-87页 |
| ·本章小结 | 第87-89页 |
| 第6章 过渡金属吸附的二维蜂巢Ge及其扶手椅型纳米带 | 第89-103页 |
| ·引言 | 第89-90页 |
| ·计算方法 | 第90页 |
| ·结果与讨论 | 第90-101页 |
| ·过渡金属吸附的二维蜂巢Ge | 第90-94页 |
| ·过渡金属吸附的扶手椅型Ge纳米带 | 第94-97页 |
| ·半金属磁性纳米带的稳定性 | 第97-101页 |
| ·本章小结 | 第101-103页 |
| 第7章 N、B单掺杂和共掺杂Ge纳米带的电子特性和磁性 | 第103-117页 |
| ·引言 | 第103-104页 |
| ·计算方法 | 第104-105页 |
| ·结果与讨论 | 第105-116页 |
| ·掺杂的扶手椅型Ge纳米带 | 第105-111页 |
| ·掺杂的锯齿型Ge纳米带 | 第111-116页 |
| ·本章小结 | 第116-117页 |
| 结论 | 第117-121页 |
| 参考文献 | 第121-137页 |
| 致谢 | 第137-139页 |
| 攻读博士学位期间科研成果 | 第139-140页 |
