| 中文摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第11-25页 |
| 1.1 什么是拓扑绝缘体 | 第11-13页 |
| 1.2 拓扑绝缘体的发展历史 | 第13-21页 |
| 1.2.1 自旋霍耳效应和量子自旋霍尔效应 | 第13-19页 |
| 1.2.2 拓扑绝缘体新奇的表面性质 | 第19-20页 |
| 1.2.3 常见的拓扑绝缘体材料 | 第20-21页 |
| 1.3 拓扑绝缘体的研究现状 | 第21-23页 |
| 1.4 本论文主要研究内容 | 第23-25页 |
| 2 理论计算和方法 | 第25-35页 |
| 2.1 第一性原理计算模拟方法 | 第25-26页 |
| 2.2 多电子体系问题 | 第26-27页 |
| 2.2.1 多粒子体系的Schrodinger方程 | 第26页 |
| 2.2.2 绝热近似 | 第26-27页 |
| 2.3 密度泛函理论(DFT) | 第27-30页 |
| 2.3.1 Hohenberg-Kohn定理 | 第28-29页 |
| 2.3.2 Kohn-Sham单电子方程 | 第29-30页 |
| 2.4 赝势方法介绍 | 第30-32页 |
| 2.5 表面计算方法理论及计算软件 | 第32-35页 |
| 2.5.1 表面计算科学 | 第32-33页 |
| 2.5.2 电子态密度 | 第33页 |
| 2.5.3 STM(Scanning Tunneling Microscopy)模拟基本方法理论 | 第33-34页 |
| 2.5.4 软件介绍 | 第34-35页 |
| 3 对拓扑绝缘体性质的模拟计算研究 | 第35-46页 |
| 3.1 引言 | 第35-36页 |
| 3.2 方法 | 第36-38页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第38-44页 |
| 3.3.1 拓扑绝缘体(Bi_2Se_3及Bi_2Te_3)的基本结构及性质的研究 | 第38-40页 |
| 3.3.2 Bi_2Se_3和Bi_2Te_3材料(111)表面性质的计算模拟研究 | 第40-42页 |
| 3.3.3 拓扑绝缘体表面缺陷形成的研究 | 第42-44页 |
| 3.4 小结 | 第44-46页 |
| 4 磁性铁原子吸附于Bi_2Te_3(111)面的磁性的研究 | 第46-61页 |
| 4.1 引言 | 第46-47页 |
| 4.2 结果与讨论 | 第47-59页 |
| 4.2.1 铁原子吸附于完整的Bi_2Te_3材料的(111)表面 | 第47-51页 |
| 4.2.2 铁原子吸附于含一个Te缺陷的Bi_2Te_3材料的(111)表面 | 第51-55页 |
| 4.2.3 非自旋轨道耦合条件下铁原子吸附于完整及缺陷表面 | 第55-57页 |
| 4.2.4 较大表面(3x3)上的铁原子的吸附情况的研究 | 第57-59页 |
| 4.2.5 不同条件下的Fe/Bi_2Te_3体系磁性的统计与总结 | 第59页 |
| 4.3 小结 | 第59-61页 |
| 5 总结和展望 | 第61-62页 |
| 参考文献 | 第62-66页 |
| 致谢 | 第66页 |
