| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-11页 |
| 1 绪论 | 第11-35页 |
| ·石墨烯 | 第11-25页 |
| ·碳单质的成键形式 | 第11-12页 |
| ·石墨烯的结构和历史 | 第12-13页 |
| ·石墨烯的优异性质 | 第13-16页 |
| ·石墨烯的应用和前景 | 第16-20页 |
| ·石墨烯的合成方法 | 第20-25页 |
| ·硅烯 | 第25-33页 |
| ·自由硅烯的稳定形式与性质 | 第25-27页 |
| ·硅烯的合成方法 | 第27-33页 |
| 1. 石墨烯和硅烯生长研究的意义 | 第33-34页 |
| ·本论文的研究思路 | 第34-35页 |
| 2 理论基础 | 第35-49页 |
| · | 第35-43页 |
| ·吉布斯自由能(G) | 第35-36页 |
| ·均匀成核理论 | 第36-38页 |
| ·二维成核 | 第38-39页 |
| ·成核速率 | 第39-43页 |
| ·密度泛函理论 | 第43-46页 |
| ·Born-Oppenheimer近似 | 第43-44页 |
| ·Hohenberg-Kohn定理 | 第44页 |
| ·Kohn-Sham方程 | 第44-46页 |
| ·交换关联泛函 | 第46-47页 |
| ·局域密度近似 | 第46页 |
| ·广义梯度近似 | 第46-47页 |
| ·VASP软件包简介 | 第47-49页 |
| 3 过渡金属平面处石墨烯成核及五边形的重要作用 | 第49-64页 |
| ·引言 | 第49-51页 |
| ·理论方法 | 第51页 |
| ·计算结果 | 第51-58页 |
| ·真空中自由的碳团簇结构和能量 | 第51-53页 |
| ·Ni(111)表面非常小尺寸的碳团簇：C_1～C_7 | 第53-54页 |
| ·Ni(111)表面的小尺度碳团簇：C_8～C_(10) | 第54-55页 |
| ·Ni(111)表面中等尺寸的碳团簇：C_(11)～C_(13) | 第55-56页 |
| ·Ni(111)表面较大尺寸的碳团簇：C_(14)～C_(24) | 第56-58页 |
| ·分析讨论 | 第58-63页 |
| ·不同的碳团簇构型之间的竞争与转变 | 第58-59页 |
| ·碳团簇边界原子与金属表面的较强的相互作用 | 第59-60页 |
| ·五边形在sp~2石墨烯岛中的重要作用 | 第60-62页 |
| ·其它金属表面的碳团簇行为 | 第62-63页 |
| ·小结 | 第63-64页 |
| 4 石墨烯在过渡金属表面的成核：结构转变和金属台阶的重要作用 | 第64-75页 |
| ·引言 | 第64页 |
| ·计算方法 | 第64-65页 |
| ·结果和讨论 | 第65-74页 |
| ·真空中和金属平台与台阶上石墨烯边界形成能 | 第65-66页 |
| ·碳团簇在Ni(111)台阶和平台处的结构和形成能 | 第66-71页 |
| ·Ni(111)表面平台和台阶附近的成核势垒和成核率 | 第71-74页 |
| ·小结 | 第74-75页 |
| 5 过渡金属表面幻数C_(21)团簇的结构及稳定性研究 | 第75-85页 |
| ·引言 | 第75页 |
| ·理论方法 | 第75-77页 |
| ·结果与讨论 | 第77-84页 |
| ·C_(21)和C_(24)的模拟结果与实验结果的对比 | 第77-80页 |
| ·C_(21)稳定性的原因 | 第80-82页 |
| ·C_(21)团簇的动力学势垒和存在寿命 | 第82-84页 |
| ·小结 | 第84-85页 |
| 6 石墨烯在晶格失配的过渡金属Rh(111)台阶处的成核生长 | 第85-96页 |
| ·背景介绍 | 第85-86页 |
| ·理论方法 | 第86页 |
| ·结果和讨论 | 第86-95页 |
| ·铑台阶附近的碳单体和双体 | 第87-88页 |
| ·铑台阶附近的链 | 第88-89页 |
| ·铑台阶附近的碳环 | 第89-90页 |
| ·铑表面附近的石墨烯岛 | 第90-92页 |
| ·Rh台阶附近的最稳定碳团簇的能量与结构转变 | 第92-94页 |
| ·铑台阶对石墨烯生长的影响 | 第94-95页 |
| ·小结 | 第95-96页 |
| 7 金属表面钝化引入的石墨烯边界重构及其对生长的影响 | 第96-108页 |
| ·引言 | 第96-97页 |
| ·理论方法 | 第97-98页 |
| ·结果和讨论 | 第98-107页 |
| ·金属表面上石墨烯边的结构与能量 | 第98-100页 |
| ·过渡金属表面钝化的作用 | 第100-102页 |
| ·STM图像模拟与石墨烯边的结构转变 | 第102-105页 |
| ·金属钝化石墨烯边界对石墨烯晶粒形貌和生长行为的影响 | 第105-107页 |
| ·小结 | 第107-108页 |
| 8 Ag(111)表面的硅烯结构,相互作用机制以及高稳定性的研究 | 第108-127页 |
| ·引言 | 第108-110页 |
| ·理论方法 | 第110-111页 |
| ·结果和讨论 | 第111-125页 |
| ·真空中的硅团簇和碳团簇的对比 | 第111-113页 |
| ·Ag(111)表面上的硅团簇和碳团簇的对比 | 第113-116页 |
| ·Ag(111)表面上的Si_N团簇的形成能与以及与衬底的相互作用 | 第116-121页 |
| ·Ag(111)表面上的硅烯单层超结构 | 第121-123页 |
| ·Ag(111)表面和Rh(111)表面上硅烯的热稳定性 | 第123-125页 |
| ·小结 | 第125-127页 |
| 结论 | 第127-129页 |
| 本论文主要创新点 | 第129-130页 |
| 参考文献 | 第130-144页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第144-146页 |
| 致谢 | 第146-147页 |
| 作者简介 | 第147-149页 |
