| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第11-29页 |
| 1.1 石墨烯及其特性 | 第11-16页 |
| 1.1.1 石墨烯的概述 | 第11-12页 |
| 1.1.2 石墨烯的基本结构 | 第12-14页 |
| 1.1.3 石墨烯的特性 | 第14-16页 |
| 1.2 石墨烯的制备方法 | 第16-17页 |
| 1.2.1 机械剥离法 | 第16页 |
| 1.2.2 气相或液相剥离法 | 第16页 |
| 1.2.3 化学气相沉积法 | 第16页 |
| 1.2.4 氧化还原法 | 第16-17页 |
| 1.2.5 外延生长法 | 第17页 |
| 1.3 石墨烯的表征 | 第17-19页 |
| 1.3.1 光学显微镜 | 第17页 |
| 1.3.2 扫描电子显微镜 | 第17-18页 |
| 1.3.3 透射电子显微镜 | 第18页 |
| 1.3.4 原子力显微镜 | 第18页 |
| 1.3.5 拉曼光谱 | 第18页 |
| 1.3.6 红外光谱 | 第18页 |
| 1.3.7 紫外-可见光光谱 | 第18-19页 |
| 1.3.8 X射线光电子能谱分析 | 第19页 |
| 1.4 石墨烯的应用 | 第19-21页 |
| 1.4.1 光电器件 | 第19页 |
| 1.4.2 石墨烯聚合物复合材料 | 第19-20页 |
| 1.4.3 传感器 | 第20页 |
| 1.4.4 激光器 | 第20页 |
| 1.4.5 太阳能电池 | 第20页 |
| 1.4.6 储存能量 | 第20-21页 |
| 1.4.7 生物医药 | 第21页 |
| 1.4.8 其他应用 | 第21页 |
| 1.5 应变石墨烯 | 第21-23页 |
| 1.6 石墨烯的力学效应 | 第23-27页 |
| 1.6.1 温度对石墨烯力学效应的影响 | 第24页 |
| 1.6.2 缺陷对石墨烯力学效应的影响 | 第24-25页 |
| 1.6.3 晶界对石墨烯力学效应的影响 | 第25-26页 |
| 1.6.4 应变对石墨烯力学效应的影响 | 第26-27页 |
| 1.6.5 边界形貌对石墨烯力学效应的影响 | 第27页 |
| 1.6.6 掺杂对石墨烯力学效应的影响 | 第27页 |
| 1.7 本文的研究内容 | 第27-29页 |
| 第2章 理论基础和计算方法 | 第29-47页 |
| 2.1 第一性原理计算方法 | 第29-33页 |
| 2.1.1 多粒子体系的Schrodinger方程 | 第30-31页 |
| 2.1.2 Born-Oppenheimer绝热近似 | 第31页 |
| 2.1.3 Hartree-Fock近似 | 第31-33页 |
| 2.2 密度泛函理论 | 第33-36页 |
| 2.2.1 Thomas-Fermi模型 | 第33-34页 |
| 2.2.2 Hohenberg-Kohn定理 | 第34-35页 |
| 2.2.3 Kohn-Sham方程 | 第35-36页 |
| 2.3 交换关联泛函的简化 | 第36-39页 |
| 2.3.1 局域密度近似 | 第36-37页 |
| 2.3.2 广义梯度近似 | 第37-38页 |
| 2.3.3 密度泛函在LDA/GGA近似下的局限与改进 | 第38页 |
| 2.3.4 非局域混合交换关联泛函(vdW-DF) | 第38-39页 |
| 2.4 密度泛函理论的数值计算方法 | 第39-40页 |
| 2.4.1 赝势平面波法 | 第39-40页 |
| 2.4.2 投影缀加波方法 | 第40页 |
| 2.5 应力的概述 | 第40-41页 |
| 2.6 应变的概述 | 第41-42页 |
| 2.7 应力与应变关系的概述 | 第42-43页 |
| 2.8 VASP程序软件包的概述及其主要计算过程 | 第43-47页 |
| 2.8.1 VASP程序软件包的概述 | 第43-44页 |
| 2.8.2 VSAP计算的主要过程 | 第44-47页 |
| 第3章 单轴应变调控扶手椅型石墨烯纳米带的结构和电子特性 | 第47-55页 |
| 3.1 引言 | 第47页 |
| 3.2 计算模型和计算方法 | 第47-49页 |
| 3.3 计算结果和讨论 | 第49-53页 |
| 3.3.1 优化结构和相对稳定性 | 第49-51页 |
| 3.3.2 电子性质 | 第51-53页 |
| 3.4 本章小结 | 第53-55页 |
| 第4章 等双轴应变调控单侧氟原子吸附石墨烯(C_4F)的结构和电子性质 | 第55-63页 |
| 4.1 引言 | 第55-56页 |
| 4.2 计算方法和计算模型 | 第56-57页 |
| 4.3 计算结果和讨论 | 第57-61页 |
| 4.3.1 优化几何结构和稳定性 | 第57-59页 |
| 4.3.2 电子性质 | 第59-61页 |
| 4.4 本章小结 | 第61-63页 |
| 第5章 剪切应变调控扶手椅型石墨烯纳米带 | 第63-71页 |
| 5.1 引言 | 第63-64页 |
| 5.2 计算方法 | 第64-65页 |
| 5.3 计算结果与讨论 | 第65-69页 |
| 5.3.1 对称性和稳定性 | 第65-67页 |
| 5.3.2 电子性质 | 第67-69页 |
| 5.4 本章结论 | 第69-71页 |
| 第6章 垂直应变对带有拓扑缺陷结构锯齿型石墨烯纳米带的影响 | 第71-81页 |
| 6.1 引言 | 第71-72页 |
| 6.2 计算方法 | 第72-73页 |
| 6.3 计算结果和讨论 | 第73-79页 |
| 6.3.1 本征强度 | 第73-74页 |
| 6.3.2 应变能 | 第74-77页 |
| 6.3.3 电子结构和磁性 | 第77-79页 |
| 6.4 本章小结 | 第79-81页 |
| 第7章 单轴应变调控非平面氧化扶手椅型石墨烯纳米带的第一性原理研究 | 第81-93页 |
| 7.1 引言 | 第81-83页 |
| 7.2 计算方法 | 第83页 |
| 7.3 计算结果和讨论 | 第83-91页 |
| 7.3.1 平衡原子构型 | 第83-86页 |
| 7.3.2 结合能 | 第86-87页 |
| 7.3.3 力学性质 | 第87-89页 |
| 7.3.4 电子性质 | 第89-91页 |
| 7.4 本章小结 | 第91-93页 |
| 结论 | 第93-95页 |
| 参考文献 | 第95-117页 |
| 致谢 | 第117-119页 |
| 攻读博士学位期间科研成果 | 第119页 |
