一、One-Dimensional Anisotropic Band Gap Structure（论文文献综述）
宋洋[1]（2021）在《几种二维原子晶体材料及其物性的第一性原理计算研究》文中指出石墨烯的成功剥离及其新奇物性的发现掀起了二维原子晶体材料的研究热潮,二维原子晶体材料包含金属、半金属、半导体、绝缘体等,其中半导体二维原子晶体材料的带隙范围从紫外到红外均有分布,因此,二维原子晶体材料在纳米电子,光电和新型超薄柔性等器件中具有潜在的应用前景。虽然已有大量的二维原子晶体材料被计算上预测,或者在实验上成功制备,但是二维原子晶体材料的宝库之丰富值得进一步挖掘,以获取高性能的材料。本文基于第一性原理计算方法,预测了几种二维原子晶体材料,并研究其结构、物性及其关联,扩充了二维原子晶体材料库,为高性能电子器件提供了候选材料。主要研究结果总结如下:1.构建了一种新型氢化石墨烯（HPHG）,它是周期性氢化石墨烯后形成的一种具有蜂窝状氢化区域的部分氢化石墨烯。单层HPHG是一种反铁磁性半导体,其反铁磁态与锯齿形石墨烯纳米带十分相似,投影态密度（PDOS）显示其磁性源于H原子吸附引起的pz轨道劈裂和部分占据。嵌入在HPHG内的具有反铁磁边界态的石墨烯纳米片（GNF）阵列可以用作选择性吸附Au原子的模板,以促进GNF边界处的进一步氢化。随后研究了HPHG在Ru（0001）基底上的生长过程。理论计算发现该过程包含两个步骤:第一步,H原子插层。H原子从石墨烯和基底形成的摩尔周期的atop区域穿过石墨烯而吸附在Ru基底上,进而占据所有的atop、bridge和fcc区域的C原子而形成蜂窝状的H原子插层。第二步,石墨烯氢化。H原子从atop区域开始逐渐双面氢化有H原子插层区域的石墨烯,最终氢化所有的atop、bridge和fcc区域而在Ru（0001）上生长出蜂窝状的氢化石墨烯HPHG。实验上通过向Gr/Ru溅射H原子等离子体获得了部分氢化石墨烯,扫描隧道显微镜（STM）实验图与基于HPHG的STM模拟图完全吻合,证明实验上成功生长出了HPHG。本工作为HPHG进一步应用提供了理论基础。2.预测了一种新型的二维原子晶体材料——单层IrSX’（X’=F,Cl,Br,I）,理论计算显示这一类材料具有各向异性的高迁移率等物理特性。首先,从超过340种属于Pmmn(C2v)空间群的单层MXX’（X=S,Se,Te;X’=F,Cl,Br,I）化合物中筛选出45种带隙大于0.1 e V的半导体材料。其中,IrSX’（X’=F,Cl,Br,I）是有效质量较小且凸包能量较低的一族半导体材料。声子谱和室温下从头算分子动力学（AIMD）模拟表明单层IrSX’是动力学和热学稳定的。其中单层IrSF是一种带隙为0.38 e V的直接带隙半导体,而单层IrSCl,IrSBr和IrSI是间接带隙半导体,带隙分别为0.30 e V,0.30 e V和0.20 e V。通过对能带结构分析发现,价带顶和导带底具有较小的有效质量,这意味着此类材料可能具有很高的迁移率。接着根据形变势理论计算了IrSX’的载流子迁移率。发现其中单层IrSF的迁移率最大,并且沿y轴的空穴迁移率高达2.1×104 cm2V-1s-1,高于利用相同方法计算得到的单层黑磷的迁移率,这表明单层IrSX’具有应用于高性能电子器件的潜力。IrSF还是一种铁弹材料,因此结合铁弹性和迁移率的各向异性可以通过外加应力实现对电子迁移方向的精确控制。利用更为精确的HSE06泛函计算的IrSF沿y轴的空穴迁移率也在104 cm2V-1s-1数量级,确定了高迁移率与泛函选取无关。IrSF还具有各向异性的可见光吸收特性,计算发现沿y轴的光吸收率最高可达34%,沿x轴的光吸收率很低,约2%。除了以上性质外,能量的三元相图表明IrSF以及其他三个材料都具有很高的热力学稳定性,有望在实验上合成。本工作为单层IrSF等材料用于半导体电子器件提供了理论依据。3.研究了一种二维原子晶体材料——单层CrN,并研究其电学性质、磁学性质和力学性质。本工作考虑了CrN的三个不同相:方形相,平面的六方晶格相和三明治的六方晶格相。形成能计算发现方形相的CrN具有相对较小的形成能,为最稳定相,最有望通过分子束外延方法合成。因此,本文继续研究了方形相的物性。方形相的CrN具有D4h点群对称性,其晶格常数约为4.02（?）,是一种铁磁半金属材料。根据海森堡模型,其磁转变温度预估超过1000 K。通过计算PDOS,发现其铁磁性和半金属性来源于Cr原子的d轨道的劈裂。通过计算不同的磁相互作用,发现其磁性主要由超交换作用贡献。此外,方形相的单层CrN具有低的杨氏模量和较大的临界应变,并且在施加不同应变的情况下,其铁磁半金属性质稳定存在,因此方形相的单层CrN在柔性的生物相容的电子器件领域具有广泛的应用前景。本工作为单层CrN用作柔性电子器件提供了理论支持。4.与实验结合研究了CaKFe4As4解理面的结构及其物性。实验合作者利用STM对低温解理的CaKFe4As4的解理面进行结构表征,遇到了两个难题。第一,解理面上分布着原子团簇,然而不能分辨是Ca原子还是K原子。第二,变偏压扫描时,CaKFe4As4解理面上除原子团簇分布外的平整区域,即As原子层,从√2×√2结构演化为1×1的结构,这种变偏压导致的结构转变机制尚不清楚。针对以上两个实验上的难题,进行了DFT计算。解理能计算说明样品从K-As面解理比从Ca-As面解理需要的能量少,更容易解理,所以表面的原子团簇应该是解理面上的K原子。接着计算了As面的结构和表面As原子的PDOS,得出导致CaKFe4As4变偏压时结构转变的原因如下:原胞内的两个表面As原子不在同一个平面内,而是形成一个微小的高度差,高度差导致原胞内的两个表面As原子的PDOS在某些能量区间内差别较大。所以,在有些偏压下,STM图像只显示电子态密度更大的一套子晶格的As原子,即√2×√2结构;而在另外某些偏压下,由于两套子晶格的As原子的电子态密度相似而显示所有As原子,即1×1的结构。本工作为有关CaKFe4As4表面的后续研究提供了重要的理论支持。
李亚文[2]（2021）在《低维半导体材料电子结构与光电性质的理论研究》文中指出近年来,实验上成功制备了以石墨烯为代表的大量二维材料,例如过渡金属硫族化合物（以Mo S2为代表）,III-VIA族半导体（以In Se为代表）,黑磷,以及含铋三元化合物（以Bi OCl为代表）等,这些二维材料表现出了丰富的物理内涵,如超高载流子迁移率、二维超导电性、金属-绝缘体转变、二维多铁性等优异的物理性质,使其成为一种理想的低维物理性质研究平台,在世界范围内引起了广泛的关注。除此之外,一类由准一维链组成的新型层状材料,如V-VI-VIIA族半导体（以Sb Se I为代表）,V-VIA族半导体（以Sb2Se3为代表）,以及VIA族单质半导体（Se和Te）等,其结构上具有更低的维度,为延续摩尔定律在结构上提供了可能性。但是,目前对此类材料的相关研究仍然较少。此外,通过三维材料的低维化,设计新型低维功能材料也是提升材料性能、实现材料的特定功能化的有效手段之一,如低维杂化钙钛矿、金属有机框架材料等。在这些材料设计过程中,为了实现功能和性质为导向的材料逆向剪裁,需要人们对材料的晶体结构-物理性质之间的关联有深刻的理解。因此本论文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,针对低维钙钛矿光电材料及新型低维半导体材料,开展了系统性的研究工作,并取得如下研究成果:1.揭示α-Se及Sb2Se3的物理性质具有不同的层数相关行为的机理。我们系统研究了准一维层状材料α-Se和Sb2Se3的带隙随层数的变化规律,发现随着层数从1层增加到6层,α-Se的带隙降低了约1.0 e V,而Sb2Se3的带隙几乎不变。低频区声子振动频率随层数的变化表明,这种电子性质随层数变化的差异来自于两种材料种不同强度的层间耦合和链间耦合作用。α-Se带边处的层间/链间电荷密度大量重合,导致了强层间/链间耦合;而Sb2Se3的层间/链间仅有极少的电荷密度分布,导致了弱的层间/链间耦合作用。该工作表明两种准一维层状材料链间耦合和层间耦合存在显着的差异,并揭示了其对物理性质的影响机制。2.发现了一种更灵敏的微RNA（miRNA）检测材料--锑烯。基于实验和理论计算相结合,我们设计了一种基于锑烯二维纳米材料的表面等离子体共振（SPR）传感器,有望应用于临床相关的生物标记物,如miRNA的超灵敏无标记检测。通过第一性原理计算表明,由于锑烯的褶皱结构以及Sb 5s/5p轨道的非局域性,锑烯与碱基之间有更强的相互作用,将检测限度降低至当前报道的最低限度,是现有miRNA传感器的2.3-10000倍。这一工作首次尝试了外来传感材料和SPR架构的结合来探索miRNA和DNA超灵敏检测的方法,并为癌症的早期诊断、分期和监测提供了一个有前途的途径。3.揭示卤素取代对零维杂化钙钛矿发光性质影响的机理。实验制备了一系列具有大斯托克斯位移及宽带发射的零维(C9NH20)9Pb3Zn2Br19（1-x）Cl19x（x=0-1）材料,测量发现随着Cl-比重增加,样品的发光颜色由黄色变成绿色,发光效率由8%提高至91%。通过第一性原理计算,我们发现:材料发光的大斯托克斯位移来自于局域自陷态激子的产生和[Pb3X11]5-的局域结构畸变,从黄色到绿色的可调谐发射来源于[Pb3（Br/Cl）11]5-簇在不同化学环境中的自陷态激子发射。纯氯结构中的电子-声子耦合作用更强,晶格中原子成键更强,不容易发生随温度升高所导致的热辅助去捕获及非辐射过程,进而保持了材料的高发光效率。这一工作解释了卤素离子在光物理过程中的物理作用,为改善低维杂化材料的光致发光性能提供了一条可行的途径。4.设计四面体有机分子-无机半导体异质材料（TB-LHHSs）,揭示有机分子和无机组分调控其性质的规律。通过杂化策略,我们设计了一系列四面体类型的有机分子-无机半导体异质材料（TB-LHHSs）,并研究了有机分子类型、无机超晶格的厚度对异质杂化材料物性的影响。通过结构稳定性筛选判据,我们发现有机分子对TB-LHHSs的稳定性起决定性作用。对II-VI,III-V族二元半导体及I-III-VI族三元半导体而言,乙二胺是最优的填充分子。通过调整无机超晶格的厚度,可以对TB-LHHSs进行带隙、光吸收、有效质量的有效调节。研究发现,α/β-（In2As2）nen（n=3-5）具有强的光吸收,小的载流子有效质量（0.024 m0<me<0.11 m0）,并且材料的光吸收极限转化最大效率超过了30%,是理想的潜在太阳能电池吸光材料。II-VI族半导体为基的TB-LHHSs（α/β-（Zn2Se2）nen（n=1-6）和α/β-（Zn2Te2）nen（n=1-6））具有大带隙（2.50 e V-4.11 e V）以及强烈的各向异性输运性质,在室温探测和紫外探测方面有潜在的应用价值。TB-LHHSs的光吸收和载流子有效质量在垂直和平行于有机-无机层交替堆垛方向显示出显着的各向异性,赋予了其作为光开关和调制器候选材料的潜力。这项工作为设计有机-无机异质杂化半导体功能材料提供了新思路,揭示了影响TB-LHHSs的结构稳定性和物理性质的规律。
张现利[3]（2021）在《几种六角蜂窝状二维材料的物性调控及界面数据库的搭建》文中认为二维材料自被首次发现以来就引发了众多科研工作者们的关注。受到量子限域效应的影响,二维材料可能会表现出与三维材料截然不同的性质,在电子器件、电化学、生物医疗等领域显示出巨大的应用潜力。然而本征的二维材料也可能会存在不足,如石墨烯虽然具有超高的载流子迁移率,但由于其零带隙的半金属性质使其难以在电子逻辑器件中应用;实验上已经合成的半导体材料——六角蜂窝状砷烯的迁移率较低等等。为了拓展二维材料的应用范围,往往需要对其性质进行调控。此外二维材料在实际应用中往往需要依托于合适的基底,其结构与物性难以避免受到基底的影响。因此,研究二维材料的物性调控方法具有重大意义。本论文利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,设计了几种对二维六角蜂窝状原子晶体材料的物性调控方法,研究了这些调控方法对其性质的影响,同时构建了二维材料在基底上的界面构型数据库。主要内容包括:一、研究了三分之一氢化对第五主族元素单层烯的调制作用。通过声子谱的计算发现三分之一氢化的砷烯、锑烯和铋烯在自由状态下是动力学稳定的。与氢化前相比,三分之一氢化后的砷烯和锑烯的带隙从1.473 eV和0.991 eV增加到了1.619 eV和1.268 eV,而三分之一氢化铋烯的带隙则从0.480 eV减小至0.089eV。三分之一氢化使得具有六角蜂窝状结构的第五主族元素单层烯具有各向异性的结构,同时其电子结构和光吸收性质也呈现出明显的各向异性。这意味其在偏振光学器件中具有良好的应用前景。此外,三分之一氢化后砷烯和锑烯的载流子迁移率均提升了2-3个数量级,而铋烯沿y方向的电子和空穴迁移率更是提升至了1.1×105 cm2V-1s-1和1.7×105 cm2V-1s-1。同时三分之一氢化铋烯的带隙会随着压缩应变的大小发生明显的变化。随着不断施加压缩应变,三分之一铋烯会经历半导体（ε>-5%）、金属（ε=-5%）、半导体（ε<-5%）的转变过程,并且在转变前后还发生了拓扑绝缘体-普通绝缘体的转变过程。这意味着三分之一氢化铋烯在拓扑器件中也具有潜在的应用前景。二、基于经典力场和第一性原理计算方法研究了折叠石墨烯的结构与性质。理想的石墨烯折叠结构是半无限的结构,由纯平双层石墨烯部分和折叠边界组成。本论文通过搭建足够大的有限的晶胞模拟了石墨烯折叠结构,并使用COMPASS经典力场进行结构优化,发现了折叠结构中存在类似于非封闭碳纳米管结构的边界。通过参考碳纳米管定义了折叠结构的手性指数。进一步使用基于密度泛函理论的第一性原理计算发现,折叠结构在类管状边界具有一维碳纳米管中所存在的范霍夫奇点。在该范霍夫奇点对应的能量范围内,折叠结构的纯平双层区域和折叠边界区域分别呈现出与双层石墨烯和碳纳米管相似的电荷分布特征,证实了石墨烯折叠边界具有相似于碳纳米管的原子结构和准一维的电子性质。这些结果为实验上合成和研究其它二维材料的折叠结构及其物性提供了新的思路。三、设计了一种基于密度泛函理论计算的高通量计算方法预测二维材料在固体表面上的界面构型。在考虑了二维材料与基底的晶格形状匹配问题后定义了界面结构的指数描述符号。通过分析形成界面的两种材料的对称性,并限定两者之间的晶格失配率,筛选出所有可行的非冗余界面结构,同时大大减少了不必要的计算。使用界面结合能作为判据,筛选二维材料在固体表面上的稳定构型。为了验证该方法的有效性,针对几种实验上已有报道的界面结构进行了验证,即石墨烯在Ru（0001）表面、石墨烯在Ir（111）表面、锑烯在二碲化钯表面和砷烯在Ag（111）表面。通过与实验结果对比,发现该方法能很好地预测二维材料在基底上的构型,包括转角、应变和周期等。同时基于该方法预测了几种尚未被报道过的构型,如石墨烯在Ru（0001）上的√43@6构型,褶皱型砷烯在Ag（111）表面上的诸多构型等。该方法还可扩展用于二维材料与二维材料之间形成的异质结构的预测。该结果为预测固体表面上稳定的二维材料提供了方便的工具,同时为新型功能化二维材料的设计提供了帮助。
刁立娟[4]（2021）在《导电各向异性光控可调Janus纳米带阵列膜的构筑及性质》文中认为近年来,导电各向异性材料的研究和发展受到了越来越多的关注,特别是对于II型各向异性导电膜的研究被认为是一项有发展的研究课题。光电导材料因其具有在光照下可变的导电性这一特殊性质,具有重要的应用价值。单一组分的光电导材料在制备成器件时往往受到很多限制,将光电导材料与有机高分子材料制备成复合材料可以同时具备光电导特性及有机高分子材料的易加工性和柔性等特性。本论文创新性的将光电导材料和各向异性导电膜结合到一起,获得了几种导电各向异性光控可调的各向异性导电膜材料。利用电纺技术构筑了[PMMA/TiO2]、[PEO/TiO2]和[PEO/PMMA/TiO2]纳米带阵列膜;[PMMA/Cu-Pc]、[PEO/Cu-Pc]和[PEO/PMMA/Cu-Pc]纳米带阵列膜。实验结果表明,上述所构筑的光控各向异性导电膜在黑暗条件下所有方向均不导电;在光照下沿纳米带长度方向（即X方向）导电性明显提高,而沿膜面垂直于X方向（即Y方向）依旧绝缘。我们还把光电导材料引入到Janus纳米带阵列膜中,从而得到一系列导电各向异性光控可调膜。通过将光电导材料引入到Janus纳米带的不同功能区中,可以使所得到的Janus纳米带阵列膜具有不同的光响应性质。利用电纺技术构筑了[Cu-Pc/PANI/PMMA/PEO]//[PMMA/PEO]Janus纳米带阵列膜;[PANI/PMMA/PEO]//[Cu-Pc/PMMA/PEO]Janus纳米带阵列膜;[TiO2/PANI/PMMA/PEO]//[Cu-Pc/PMMA/PEO]和[Cu-Pc/PANI/PMMA/PEO]//[TiO2/PMMA/PEO]Janus纳米带阵列膜。研究表明,通过在Janus纳米带阵列膜中的导电功能区中引入光电导物质,可以使阵列膜在合适的外部光照下,其X方向的导电性增大,而Y方向的导电性几乎不变,即实现了Janus纳米带阵列膜X方向导电性的光控可调性。将光电导物质加入到Janus纳米带的绝缘功能区中,可以使该纳米带阵列膜的Y方向具有导电性的光控可调性。即可以通过施加合适的外部光照,使在暗环境中Janus纳米带阵列膜原本绝缘的Y方向的导电性提高,从而调低阵列膜的导电各向异性。将有效激发波长不同的两种光电导材料分别加入到Janus纳米带阵列膜的导电和绝缘功能区中,通过施加不同波长的外部光照,可以分别调控Janus纳米带阵列膜的X方向和Y方向的导电性。本研究有助于为各向异性导电膜材料和光电导材料的发展提供新的路线和技术支持,为未来纳米技术、纳米器件及相关技术领域的发展提供新的物质基础。
徐淑香[5]（2021）在《过渡金属硫族化合物的高压研究》文中研究指明超导电性因具有零电阻、完全抗磁性等特点具有巨大的应用价值,因而对于超导材料的探索和调控有重要的研究意义。特别是层状的硫族化合物材料,通过化学掺杂以及施加物理压力等方式可以有效地探索或调控超导电性,有助于我们理解若干基础物理问题,例如多种竞争序及其对超导配对的贡献,超导电性和电荷密度波的依赖关系等。本论文利用高压、低温、磁场等物性测量实验手段,选取层状硫族化合物超导系列材料以及拓扑半金属Rh Sn为研究对象,研究了电荷密度波和超导的依赖关系等问题,取得的创新性实验结果如下:1、系统研究了过渡金属硫族化合物2H-TaSe2-xSx（x=0,0.2,1）单晶在压力下的电阻率、交流磁化率、高压X射线衍射等物性,获得了2H-TaSe2-xSx单晶完整的温度-压力相图。随着压力增加,电荷密度波逐渐被抑制,超导相变温度得到了明显的提升并在临界压力以上趋于饱和。这与先前报道的电荷密度波和超导电性随硫含量和单轴压力的演化相图不同,并且压力下的最高超导相变温度是常压下最佳硫掺杂样品的两倍。此外,通过比较压力和硫掺杂两种调控手段,我们发现物理压力和掺杂引起的化学压力都可以通过晶格收缩促使电荷密度波向超导相转化。不同的是,化学掺杂会引入晶格无序,无序散射能熔化电荷密度波,提供更多的电子用于超导配对,从而提高超导相变温度,但随着电荷密度波被完全抑制后,无序散射反而会破坏超导配对,从而降低超导相变温度。2、研究了无序性和静水压对2H-TaS2单晶的电荷密度波和超导相的影响。在常压下,随着无序散射的增加,电荷密度波逐渐被破坏并向低温移动,使更多电子参与超导配对,超导相逐渐增强。但随着电荷密度波的消失,过度的无序散射会通过杂质散射抑制超导相变温度（Tc）。在压力作用下,对于干净样品,超导Tc具有穹顶型的压力依赖关系,在临界压力处,电荷密度波塌缩,超导Tc达到最大值9.15 K,同时,温度幂指数明显降低,温度的二次方系数提升了一个量级,表明费米面态密度明显增加。另外,交流磁化率上也观测到了压力诱导的电荷密度波到超导相的转化,表明电荷密度波和超导相之间存在竞争关系。对于无序性强的样品,超导Tc也呈现穹顶型的压力依赖关系,但在整个压力范围内没有在电输运上观测到电荷密度波相变,这可能是因为存在一些短程的电荷密度波和超导相竞争。3、详细研究了1T-Cu0.03TiSe2单晶的电阻率、磁阻和霍尔电阻随温度以及压力的演化,获得了单晶的温度压力相图。随着温度的降低,1T-Cu0.03Ti Se2在150K附近发生了电荷密度波相变,但是霍尔系数的符号为负且保持不变,可能是因为Cu离子掺杂后,电子数增多,成为整个温区的主导载流子。随着压力的增加,电荷密度波逐渐被完全抑制,随后超导态才开始出现,其电荷密度波与超导态是一种相互竞争的关系。在电荷密度波被抑制前后,其主导载流子由电子变为空穴,迁移率明显提升,库勒斜率趋于饱和,表明Cu0.03Ti Se2的费米面结构发生了明显的改变。这表明电荷密度波的消失和超导相的出现与费米面的结构密切相关。4、我们用水热法生长了层状四方相结构的SnO单晶,并详细表征了单晶物性以及压力效应。在常压下SnO具有很强的各向异性:面内电阻率普遍展示出金属绝缘体相变,而面外电阻率呈绝缘性,其各向异性电阻率比值随温度降低快速升高,最大可达400。霍尔系数为正,表明SnO是空穴载流子占主导的窄带隙半导体。比热结果显示SnO中存在低能声子振动模。另外,不同制备温度制备的SnO单晶其金属绝缘体相变温度与晶格参数比c/a,Sn原子坐标,化学压力效应有关。在立方六面压砧提供的静水压力作用下,SnO的绝缘基态逐渐被抑制,在4 GPa附近完全金属化,金属态的低温电阻率拟合指数n随压力增加逐渐从2增加到3。我们进一步利用金刚石压砧在极低温环境下观测到压力诱导的穹顶型超导电性,其最高超导相变温度与多晶样品的值相差不大。另外我们还发现SnO单晶的上临界场只有500 Oe,暗示了该类超导体可能是声子调制的弱耦合超导体。5、详细研究了具有新型手性费米子的拓扑半金属Rh Sn单晶的高压电输运行为。在常压下,Rh Sn单晶具有大的正磁阻。Rh Sn的电阻率随压力增加轻微降低,并且低温电阻率在磁场下有轻微的上翘趋势,但是磁阻随压力增加单调下降。我们用双带模型拟合非线性霍尔电导率发现载流子浓度随压力变化不大但空穴迁移率明显降低,实验结果表明其空穴迁移率的显着降低与磁阻以及剩余电阻率的变化有着密切联系。
张凯[6]（2021）在《低维磁性材料的理论设计与模拟》文中研究表明身处当下信息时代的二十一世纪,随着摩尔法则的逐渐失效,开发和设计用于信息读取、存储和传输的新型材料和电子器件显得尤为重要。近年来,自旋电子器件的提出为信息存储技术开辟了一条新的研究途径。相比于一般电子器件利用电子电荷来进行信息处理,自旋电子学材料致力于操控电子的自旋这一自由度。在理想情况下,由于在回路中仅存在自旋极化电流而不存在电荷电流,将不会在自旋器件中产热从而降低能耗。同时与基于电荷的传统半导体电子器件相比,这些新颖的器件还具有非易失性、更高的数据存储速度和集成密度。自旋电子学已在磁场传感、磁阻随机存取存储器、自旋场效应晶体管等获得应用。目前磁性材料是实现自旋器件最为常用的核心组成部分,其中而根据磁性材料电子结构特征的不同,可以将其分类为磁性金属、半金属、磁性半导体以及双极磁性半导体等。这些材料可以实现自旋电流的产生、注入、传输以及存储和外场调控。而为了实现器件的小型化,发展纳米尺度自旋器件是未来的趋势。所以,为满足这一需求,设计可合成的低维磁性材料具有科学和应用意义。随着计算方法和计算资源的快速发展,理论计算模拟在新材料开发中扮演越来越重要的角色。这是因为理论计算不仅能从原子尺度出发研究结构和性能的关系,同时和实验共同形成理论模拟加实验验证的新模式节约成本。所以,本文借助第一性原理密度泛函理论和结构全局搜索方法等设计一系列实验可行的低维磁性结构并系统探究电子结构特征及其性能调控。本文共分为七章。第一章介绍自旋电子器件的发展状况,低维磁性材料的研究状况和当前的挑战与目标。在第二章中我们简要介绍密度泛函理论的核心知识,包括理论基础、基本近似方法、Kohn-Sham方程、交换关联泛函以及基于密度泛函理论的软件包。第三章,我们利用第一性原理计算通过构建异质结和原子掺杂这两种策略分别在非磁材料中引入自旋极化。第一部分我们通过在非磁半导体二硫化钼（MoS2）中引入线型原子掺杂获得一系列具有局域自旋极化的复合结构。其中我们考虑采用硼、碳、氮和氟元素替换一排硫原子以及分别用过渡金属锰、铁、钴、镍取代一排钼原子来引入磁性。结果表明可以在缺陷附近引入自旋极化并且发生量子相变转变为铁磁金属或铁磁半导体,此外通过施加应力的方式还能调控不同电子态之间的转变。第二部分我们选取自然界存在的室温反铁磁半导体三氧化二铬（Cr2O3）作为衬底通过搭建异质结的方式对非磁的单层MoS2进行自旋注入,计算结果表明衬底表面的铬原子会与硫原子发生轨道杂化,电子从衬底转移至MoS2使其产生自旋极化。由于时间反演对称性的破坏以及自旋轨道耦合效应使得单层MoS2能谷在高对称点（±K）处简并性破坏从而引发23.4meV的塞曼分裂,此外分裂数值可以通过外加电场调控。第三部分是对实验合作工作的理论分析。实验上在Cr2O3衬底表面生长了少层石墨烯,仪器表征表明石墨烯是产生空穴掺杂。我们通过搭建简化模型,计算结果显示电子确实是从石墨烯向衬底转移,同时在石墨烯中引入自旋极化,这对于发展石墨烯基自旋器件具有重要意义。第四章,我们借助理论计算探讨分子尺度过渡金属硫属化物一维超细纳米线在自旋电子器件中的应用前景。首先我们构筑五种不同纳米线结构来确定不同元素组合下的基态构像,然后确定磁基态及稳定性。电子结构计算表明这些纳米线具有丰富的本征性质,如非磁、铁磁和反铁磁半导体,它们的磁矩以及磁耦合基态可以通过晶体场理论得以解释。此外电子或空穴注入能实现铁磁半导体向半金属的转变,而纳米线本身的扭曲程度也可以调整自身带隙的大小。这些有趣的电子和磁学性质及其可调控性使过渡金属硫属化物一维超细纳米线成为自旋电子学材料的一个新家族。第五章,由晶体场理论可知,中心金属离子的轨道能级占据取决于两个因素,即中心离子价态以及配体种类。所以我们考虑改变配位环境这一策略能否在非磁材料中引入孤对电子从而诱导本征磁性?基于近期实验合成Janus钼硫硒（MoSSe）这一崭新结构形式,我们在非磁单层钛硫族化物基础上搭建了一系列Janus TiXY（X=S,Se,Te;Y=H,F）结构来验证这一猜想。计算结果表明氢或氟原子替换一侧硫族原子后钛离子价态由正四价转变为正三价,在3d轨道产生一个未配对电子使得材料产生本征磁性。这些Janus单层纳米片都具有铁磁基态以及良好的结构稳定性,能带结构展示TiSH,TiSeH和TiTeF是自旋无带隙半导体,TiSF和TiSeF是铁磁半金属,特别的是TiTeH是双极磁性半导体。蒙特卡罗模拟给出居里转变温度都高于室温。此外在单层TiTeH中由于存在重元素碲具有强自旋轨道耦合作用,根据巨磁能带效应通过自旋取向翻转可以实现半导体到金属性的量子相变以及部分能带交叉和打开能隙的拓扑电子态转变。通过计算模拟我们不仅证实改变配位环境是诱导本征铁磁材料的有效策略,同时我们提出的Janus TiXY纳米片可作为应用于自旋电子器件的理想候选材料。第六章,我们基于铁氮化物设计具有超高自旋传输速率自旋电子学材料。首先我们将拓扑学和磁学结合在平面拓扑五元环铁氮化物（pp-Fe4N2）中获得Nodal-Loop（NL）半金属性并且展现室温铁磁性,全局结构搜索表明在二维受限条件下是所有平面结构中能量最有利的。此外这一结构可以通过沿体相Fe2N[001]方向剥离超薄原子层自发弛豫后获得,这意味着实验上可以通过选择合适的衬底外延生长制备。在全局结构搜索中我们也得到众多非平面铁氮化物,我们选取能量最低的三种结构,模拟结果表明都是具有狄拉克锥的铁磁金属,居里温度可达226～556 K。第七章,我们借助高通量这一新兴手段,以平面拓扑五元环和Lieb晶格为基础,考虑金属与非金属双元素组合,最终从2940种组合中获得58个稳定平面结构,未被报道的结构共有47个,其中平面拓扑五元环结构38个,具有Lieb晶格的平面拓扑四元环20个。这些新结构展示了丰富的本征性质,如磁性、半导体性、狄拉克、外尔以及NL半金属性。部分结构展示了 Lieb-like能带和局域的平带特征,为探究新型物理效应提供潜在的真实材料平台。我们通过高通量计算获得了平面拓扑五环、四环双元素金属化合物的小型数据库,也为进一步探究更为复杂的多元素平面结构提供了借鉴基础。
王智[7]（2021）在《新型二维材料α-MoCl3和MoOCl2的探索及相关输运性质的研究》文中研究表明2004年,石墨烯的重大发现被誉为是“里程碑式的突破”、“革命性的推动”,立即激起了国内外学者研究二维材料的热潮。回顾二维材料的发展史,实质上是各类新型二维材料的探索史,从最初的石墨烯发展到过渡金属硫族化合物、黑磷,再到近期本征磁性二维材料的突破等。新型二维材料的探索及其新奇物性的发现一直在推动着整个二维材料领域的发展,在前沿物理、器件应用、材料科学等方面具有重要的科学意义。其中,三卤化物体系的研究也是新型二维材料发现史上最值得留下浓墨重彩的一笔,三卤化物体系泛指过渡金属三卤化物及其衍生氧化物材料体系,因其具有独特的晶体构型、能带结构以及丰富的物理和化学性质,如Kitaev量子自旋液体、本征多铁性等,为探索新奇的物理现象提供了理想的研究平台。作为新型的二维材料体系,三卤化物体系的研究,尤其是过渡金属氯氧化物,尚存在较大空白,具有广阔的研究空间。本论文以新型二维过渡金属三卤化物α-MoCl3及其衍生氧化物MoOCl2为研究对象,探索了新型二维材料的制备以及基础物性的分析表征,重点研究了在二维体系下的相关磁光电输运性质,并进一步探索了其在电子学、光学和自旋电子学等领域的潜在应用。本论文的研究内容包括如下几个方面:（1）结合新型二维材料的探索及相关输运性质的研究需求,翔实地介绍了材料制备、样品处理以及相关基础表征分析手段,为新型二维材料的制备、相关性能表征分析提供了理论和实验基础;此外,进一步详细地介绍了二维材料的微机械剥离、器件加工、输运测试及相关数据的分析处理等普适性研究过程,为后续基于新型二维材料相关输运性质的研究提供了扎实的理论和实验基础。（2）探索了新型二维材料α-MoCl3的单晶块材制备,对其晶体结构和本征物性等方面进行了翔实的表征分析。在此基础上,对激光辐照诱导层状α-MoCl3中的结构相变及其原位电学性质变化进行了详细的研究:湿度环境下激光辐照引起了层状α-MoCl3晶体中结构重组,导致了α-MoCl3晶体中氢离子插层以及亚稳态HxMoCl3相的产生;此外,激光辐照作用还引起了α-MoCl3中的电子重组,产生了额外的Mo 3d轨道极化电子,从而有效地提高了α-MoCl3的导电性。结合第一性原理计算的理论分析研究,进一步揭示了激光辐照作用下α-MoCl3中结构相变的内在机理。（3）成功制备出新型二维层状材料MoOCl2,深入分析了晶体结构及基本物性,系统地研究了层状MoOCl2的低温输运性质。首次发现了层状MoOCl2中存在着3～123 K宽温区的费米液体行为;结合极低温下比热的测量,通过修正经典Kadowaki-Woods ratio（KWR）模型,将载流子浓度和有效维度的影响考虑进去,实现与其他所有费米液体材料重整归一化;此外,研究发现层状MoOCl2中还存在着未饱和的庞磁阻效应,以及面内面外的磁阻各向异性。结合第一性原理的理论研究,进一步揭示了 MoOCl2中电子-电子相互作用的内在影响因素以及庞磁阻效应的内在物理机制。
杨乐[8]（2021）在《基于聚合物稳定胆甾相液晶的波长可调谐随机激光》文中研究指明随机激光是一种非常规激光,其反馈机制基于无序诱导的光散射,它不需要精密制造的光学谐振腔,具有形态多样、相干度低、全向发射、成本低廉的特点,在显示、传感、信息和统计领域有着广泛的研究。将液晶作为随机激光中的散射介质有助于解决随机激光不易调制的缺点,液晶作为一种光电各向异性材料,对外场（温度、电场、磁场、光照）的刺激有灵敏的响应,且具有在多种结构形态间变化的能力,表现出不同的光学性质,是制备光电器件的理想材料。本文研究了在染料掺杂的聚合物稳定胆甾相液晶中的随机激光,并使用电场对该体系中的随机激光进行波长的调制,研究了其在成像领域的应用特点。基于聚合物稳定胆甾相液晶带隙调控的潜力,采取染料共混的方法增大荧光范围用以匹配带隙拓宽范围,发现在使用电场调控聚合物网络稳定胆甾相液晶的体系中,需要在强光和电场作用下具有抗氧化能力的非离子型染料。将染料掺杂的聚合物稳定胆甾相液晶灌入无取向液晶盒中,形成缺陷散射结构,在聚合前和聚合过程中采取使用高频交流电诱导负性液晶分子排列有序,实现擦除织构缺陷的目的,使得在自组装和聚合物生长的这两个过程中所造成的散射结构可以被有效遏制。不同散射程度的体系表现出光谱宽度不同的多模随机激光,这与其带隙边缘形状有密切的联系。证明了胆甾相液晶带隙边缘对多模随机激光的增强作用,并且其增强的波段范围与其带隙边缘的宽度相关,带隙对多模随机激光具有模式选择的效果。对染料掺杂的聚合物稳定胆甾相液晶施加直流电,在带隙边缘被增强的随机激光随着短波长侧带边产生了蓝移,达到了调制随机激光波长的目的。采用的无取向液晶盒不仅可以在胆甾相液晶体系内引入散射结构,这种结构还大大降低了响应电压,使得聚合物网络对电场的响应更加灵敏。在减少能耗的同时,还避免了液晶薄膜在强电场下的极化,有效增加器件稳定性。使用较低的驱动电压（饱和电压3.8 V）实现了随机激光近95nm的波长调谐范围。该随机激光的波长调制过程稳定性好,可回复性能可靠,在显示测试中具有明显的优势。
戚刘健[9]（2020）在《若干二维材料的理论设计与改性》文中研究说明得益于独特的晶体结构和物理化学性质,二维材料在电子器件和自旋电子器件、单原子催化剂等领域具有巨大的潜在价值。然而,二维材料在实际应用中仍然面临着挑战:一是常见的二维材料难以同时具备各向异性的高载流子迁移率、强自旋轨道耦合效应和环境稳定性等优点,使其在高性能电子器件和自旋电子器件中的应用受限;二是目前实验上改进二维材料的化学活性普遍采用试错法,缺乏对化学活性与复杂的配位效应之间关系的理解,这严重制约了高性能单原子催化剂的发展。提高二维材料的电学性能和化学活性都依赖于对电子结构的调控,例如对二维材料的结构设计、结构组装、应变调控和掺杂等。因此,基于密度泛函理论,本文通过新型二维材料的设计,应变调控和掺杂来有效改进二维材料的电学性能和化学活性。具体研究内容概括为如下三个部分:首先,我们在理论上设计了一种新型的碲基二维材料,命名为碲炔烯。不同于空间网状结构的二维材料,碲炔烯是由一维螺旋状的碲链（命名为碲炔）通过范德华力组装而成。碲炔烯不仅具有各向异性的高载流子迁移率,而且表现出较高的环境稳定性。特别地,通过改变碲炔烯中一维碲炔的相位顺序,我们可以有效地调控最优的载流子传输类型和传输方向。此外,碲炔烯具有明显的自旋轨道耦合效应,属于巨型Rashba体系。结果表明碲炔烯在高性能电子器件和自旋电子器件中具有潜在的应用价值,同时为设计新型二维材料提供了新的思路。基于上述研究,我们进一步探讨了应变对碲炔烯电子和传输性质的调控。在单轴应变下,碲炔烯仍然保持了其独特的非共价键二维结构以及高稳定性。结果表明单轴应变可以大幅度地调控碲炔烯的能带结构。特别地,在沿碲炔方向较高的拉应变下,碲炔烯表现出显着增强的Rashba效应,属于巨型Rashba体系;同时碲炔烯沿碲炔方向的空穴迁移率比磷烯高了一个数量级。因此,应变调控使碲炔烯在电子器件和自旋电子器件方面具有更高的应用价值。相较于结构设计和应变调控,掺杂能够有效地改进原始二维材料的化学活性,从而使其在单原子催化领域表现出巨大的潜在价值。然而,实验上仍旧缺乏对催化剂的化学活性与复杂配位效应之间关系的认识,因此我们需要一个有效的描述符来指导高性能单原子催化剂的设计。本文应用一个基于活性中心价电子数和电负性的描述符ψ来研究单原子催化剂上的析氢反应。结果表明描述符ψ能很好地描述氢原子在单原子催化剂上的吸附行为和反应活性。描述符ψ有效地揭示了活性中心的配位效应,如电子结构、掺杂金属原子对应的块体的晶体结构、氮掺杂和结构的周期性对二维材料化学活性的影响。基于描述符ψ的掺杂策略为设计高性能析氢反应单原子催化剂提供了坚实的基础。
李柄辉[10]（2020）在《全极化宽带角度选择透明结构研究》文中进行了进一步梳理空间电磁波有三个基本属性:频率、极化和传播角度,根据这三个属性选择电磁波是调控电磁波的基本要求。过去几十年,电磁波的频率和极化选择技术都经历了巨大发展并获得了广泛应用。相比而言,电磁波角度选择技术发展就慢得多,极大限制了其在很多领域的重要应用。目前已实现的宽带电磁波角度选择技术均只能对一种极化波工作,即TM极化波。本文基于一维光子晶体的禁带效应及各向异性人工磁性材料具有的TE、TM极化布儒斯特效应,研究了TE极化、全极化超宽带角度选择透明结构的设计机理,并进行了仿真分析及实验验证。首先,本文阐述了与本研究内容相关的电磁理论及数值算法,重点介绍了光子晶体理论及人工电磁材料构造方法,推导了多层各向异性平板的反射和透射系数迭代算法及斜入射条件下人工电磁材料本构参数反演算法,并撰写了相关程序,为本文奠定理论与算法基础。其次,本文介绍了传统TM极化宽带角度选择透明结构的设计机理,并提出了利用磁各向异性材料构造光子晶体结构来实现TE极化宽带角度选择透明结构的设计思路。本章节我们给出了超宽带磁各向异性材料的设计方法及仿真结果,并利用多层各向异性平板的反射和透射系数迭代算法得到了超宽带TE极化角度选择透明结构的角度选择效果,验证了所提方法的可行性。最后,我们结合TE和TM极化角度选择透明结构设计思路,提出了利用电、磁均各向异性的人工电磁材料实现任意极化角度选择透明结构的方法,并通过数值计算的方法给出了选择角度分别为0°和40°的超宽带全极化角度选择透明结构设计。同时,我们以选择角度等于0°为例,在微波频段制作了样品对上述超宽带全极化角度选择透明结构设计方法进行了原理性验证,实验证明了所提方法的可行性与正确性。
二、One-Dimensional Anisotropic Band Gap Structure（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、One-Dimensional Anisotropic Band Gap Structure（论文提纲范文）
（1）几种二维原子晶体材料及其物性的第一性原理计算研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 二维原子晶体材料简介 |
| 1.2.1 石墨烯、硅烯、锗烯 |
| 1.2.2 石墨烯的功能化 |
| 1.2.3 二维过渡金属二硫族化合物(TMD) |
| 1.2.4 二维磁性材料 |
| 1.3 理论计算方法简介 |
| 1.3.1 绝热近似 |
| 1.3.2 Hartree-Fork近似 |
| 1.3.3 密度泛函理论与Kohn-Sham方程 |
| 1.3.4 交换关联泛函 |
| 1.3.5 Nudged elastic band方法 |
| 1.4 密度泛函理论计算在二维材料研究中的应用和意义 |
| 1.4.1 预测新材料 |
| 1.4.2 确定二维材料的结构 |
| 1.4.3 预测二维材料的物性 |
| 1.4.4 研究二维材料的生长机制 |
| 第2章 蜂窝状氢化石墨烯在Ru上的生长机制及物性研究 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.1.1 HPHG在 Ru(0001)上生长过程的STM实验结果 |
| 2.1.2 低H原子覆盖率兼低退火温度下HPHG/Ru的 STM结果 |
| 2.2 计算方法 |
| 2.3 HPHG在 Ru上的生长机制的第一性原理计算研究 |
| 2.3.1 HPHG/Ru(0001)结构预测 |
| 2.3.2 H原子的插层过程 |
| 2.3.3 石墨烯的氢化过程 |
| 2.3.4 本节小结 |
| 2.4 HPHG的磁性的第一性原理计算研究 |
| 2.4.1 HPHG的磁性基态 |
| 2.4.2 HPHG的磁性来源 |
| 2.4.3 不同H覆盖度的HPHG的磁性基态 |
| 2.4.4 本节小结 |
| 2.5 HPHG吸附Au原子来用于促进氢化石墨烯生长 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 单层铱的硫卤化物的电子性质的研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 计算方法 |
| 3.2.1 DFT计算参数 |
| 3.2.2 稳定性计算方法 |
| 3.2.3 迁移率计算方法 |
| 3.2.4 光学吸收谱计算方法 |
| 3.3 单层IrSX'的筛选过程及其稳定性的第一性原理计算 |
| 3.3.1 单层IrSX'的结构及筛选过程 |
| 3.3.2 单层IrSX'的稳定性 |
| 3.3.3 本节小结 |
| 3.4 单层IrSX'的电子性质的第一性原理计算 |
| 3.4.1 单层IrSX'的能带(PBE) |
| 3.4.2 单层IrSX'的各向异性高迁移率(PBE) |
| 3.4.3 单层IrSX'的能带(HSE06) |
| 3.4.4 单层IrSX'的各向异性高迁移率(HSE06) |
| 3.4.5 本节小结 |
| 3.5 单层IrSF的优良物性的第一性原理计算 |
| 3.5.1 单层IrSF的电荷密度分布 |
| 3.5.2 单层IrSF的铁弹性 |
| 3.5.3 单层IrSF的光吸收谱 |
| 3.5.4 单层IrSF等的三元相图 |
| 3.5.5 本节小结 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 单层CrN超低杨氏模量和强超交换相互作用的研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 计算方法 |
| 4.3 单层CrN中的超低杨氏模量 |
| 4.3.1 结果与讨论 |
| 4.3.2 本节小结 |
| 4.4 单层CrN中的高的超交换相互作用 |
| 4.4.1 结果与讨论 |
| 4.4.2 本节小结 |
| 4.5 本章总结 |
| 第5章 CaKFe_4As_4解理面结构的DFT计算分析 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 计算方法 |
| 5.3 CaKFe_4As_4解理面结构的第一性原理计算 |
| 5.4 本章总结 |
| 第6章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）低维半导体材料电子结构与光电性质的理论研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 新型低维半导体材料及其物理化学性质简介 |
| 1.2.1 二维层状材料 |
| 1.2.2 低维杂化钙钛矿卤化物材料 |
| 1.2.3 有机分子-无机半导体构成的异质材料 |
| 1.3 半导体的电子和光电性质对应用的重要性 |
| 1.4 论文研究目的和意义 |
| 1.5 论文的结构安排 |
| 第二章 理论背景与计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 近似理论 |
| 2.2.1 波恩-奥本海默近似 |
| 2.2.2 哈特里-福克近似 |
| 2.3 密度泛函理论 |
| 2.3.1 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.3.2 Kohn-Sham方程 |
| 2.3.3 交换-关联泛函 |
| 2.4 赝势方法 |
| 2.5 半导体光电性质 |
| 2.5.1 吸收系数 |
| 2.5.2 理论光谱极限最大效率 |
| 2.5.3 载流子有效质量 |
| 第三章 VA及VIA族单质二维材料的结构及电子性质研究 |
| 3.1 准一维层状材料α-Se和 Sb_2Se_3的结构和电子性质 |
| 3.1.1 背景介绍 |
| 3.1.2 计算细节 |
| 3.1.3 α-Se和 Sb_2Se_3的性质随层数的变化 |
| 3.1.4 结论 |
| 3.2 基于锑烯的超灵敏微RNA检测 |
| 3.2.1 背景介绍 |
| 3.2.2 实验结果 |
| 3.2.3 理论计算 |
| 3.2.4 结论 |
| 第四章 低维金属卤化物的光电性质研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 卤素取代导致的零维金属卤化物发光增强 |
| 4.2.1 实验结果 |
| 4.2.2 理论计算 |
| 4.2.3 结论 |
| 4.3 链状有机分子调控铅溴钙钛矿的结构和光电性质 |
| 4.3.1 实验结果 |
| 4.3.2 理论计算 |
| 4.3.3 结论 |
| 第五章 有机层-四面体键半导体异质杂化材料性质研究 |
| 5.1 异质杂化半导体研究现状 |
| 5.2 理论计算及模型构建 |
| 5.2.1 计算细节 |
| 5.2.2 结构模型的构建 |
| 5.3 四面体型异质杂化结构的结构性质 |
| 5.3.1 结构特征 |
| 5.3.2 结构稳定性 |
| 5.4 四面体型异质杂化材料的光电性质 |
| 5.4.1 异质杂化材料带隙的变化 |
| 5.4.2 异质杂化材料的载流子有效质量 |
| 5.4.3 异质杂化材料的光学性质 |
| 5.4.4 调控异质杂化材料光电性质的途径及其潜在应用 |
| 5.5 结论 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间公开发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）几种六角蜂窝状二维材料的物性调控及界面数据库的搭建（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 二维材料的分类和原型 |
| 1.2 常见六角蜂窝状结构的二维材料 |
| 1.2.1 石墨烯 |
| 1.2.2 第五主族元素单层烯 |
| 1.2.3 其它六角蜂窝状二维材料 |
| 1.3 二维材料的物性调控方法 |
| 1.4 第一性原理计算方法简介及其在二维材料中的应用 |
| 1.4.1 第一性原理计算与密度泛函理论(DFT) |
| 1.4.2 DFT在二维材料的研究中的应用 |
| 1.5 高通量计算方法简介及其在二维材料物性研究中的应用 |
| 1.6 本地高性能计算集群简介 |
| 1.7 本文的主要研究内容 |
| 第2章 三分之一氢化第五主族元素单层烯(OTH-X)的结构物性的研究 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 计算方法 |
| 2.3 OTH-X的性质的研究 |
| 2.3.1 OTH-X的原子结构 |
| 2.3.2 OTH-X的动力学稳定性 |
| 2.3.3 OTH-X的电子与光吸收性质 |
| 2.3.4 OTH-X的载流子迁移率 |
| 2.3.5 应变对OTH-Bi的物性调控 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 石墨烯折叠结构及其准一维性质的研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 计算方法 |
| 3.3 折叠石墨烯的结构 |
| 3.3.1 折叠石墨烯的转角 |
| 3.3.2 折叠石墨烯的指数 |
| 3.3.3 折叠石墨烯的宽度与高度 |
| 3.4 折叠石墨烯的电子性质 |
| 3.4.1 石墨烯与碳纳米管的电子性质 |
| 3.4.2 折叠石墨烯的边界的电子性质 |
| 3.5 石墨烯异质结的折叠 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于高通量方法的二维材料与固体界面结构的研究及数据库的初步搭建 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 界面数据库的搭建及高通量计算流程 |
| 4.2.1 超胞结构描述符号 |
| 4.2.2 界面结构的有效转角范围 |
| 4.2.3 晶格失配过滤器 |
| 4.2.4 晶格常数过滤器 |
| 4.2.5 冗余结构过滤器 |
| 4.2.6 二维材料在基底上的吸附位置 |
| 4.2.7 结构弛豫与界面结合能 |
| 4.3 计算方法 |
| 4.4 高通量计算流程的验证及新二维材料—固体界面结构的预测 |
| 4.4.1 石墨烯与Ru(0001)的界面结构 |
| 4.4.2 石墨烯与Ir(111)的界面结构 |
| 4.4.3 锑烯与二碲化钯的界面结构 |
| 4.4.4 砷烯与Ag(111)的界面结构 |
| 4.5 2D材料—基底界面数据库 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 本文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）导电各向异性光控可调Janus纳米带阵列膜的构筑及性质（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 静电纺丝技术构筑纳米材料研究进展 |
| 1.1.1 电纺技术概述 |
| 1.1.2 纳米材料的电纺技术制备 |
| 1.2 各向异性导电膜材料 |
| 1.2.1 各向异性导电膜材料的研究 |
| 1.2.2 低对称二维层状材料的研究 |
| 1.3 光电导材料研究进展 |
| 1.3.1 光电导材料概述 |
| 1.3.2 2D半导体材料的研究现状 |
| 1.4 本课题的研究目的及意义 |
| 第2章 实验试剂、仪器及表征方法 |
| 2.1 实验药品 |
| 2.2 实验设备和仪器 |
| 2.3 表征方法 |
| 第3章 基于TiO_2纳米颗粒的导电各向异性光控可调柔性纳米带阵列膜的构筑及性质 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的制备 |
| 3.2.2 PMMA/TiO_2 纳米带阵列膜的制备 |
| 3.2.3 PEO/TiO_2 纳米带阵列膜的制备 |
| 3.2.4 PEO/PMMA/TiO_2 纳米带阵列膜的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 物相分析 |
| 3.3.2 形貌分析 |
| 3.3.3 紫外-可见吸收光谱分析 |
| 3.3.4 光电导性能测试 |
| 3.3.5 热重分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于β型酞菁铜的导电各向异性光控可调柔性纳米带阵列的构筑及性质 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 PMMA/Cu-Pc纳米带阵列膜的制备 |
| 4.2.2 PEO/Cu-Pc纳米带阵列膜的制备 |
| 4.2.3 PEO/PMMA/Cu-Pc纳米带阵列膜的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 物相分析 |
| 4.3.2 形貌分析 |
| 4.3.3 紫外-可见吸收光谱分析 |
| 4.3.4 光电导性能测试 |
| 4.3.5 热重分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 导电方向电性质光控可调的Janus纳米带阵列膜的构筑及性质 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 纺丝液的制备 |
| 5.2.2 阵列膜的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 物相分析 |
| 5.3.2 形貌分析 |
| 5.3.3 紫外-可见吸收光谱分析 |
| 5.3.4 光电导性能测试 |
| 5.3.5 热重分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 绝缘方向电性质光控可调的 Janus 纳米带阵列膜的构筑及性质 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 纺丝液的制备 |
| 6.2.2 阵列膜的制备 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 物相分析 |
| 6.3.2 形貌分析 |
| 6.3.3 紫外-可见吸收光谱分析 |
| 6.3.4 光电导性能测试 |
| 6.3.5 热重分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 导电和绝缘方向电性质均光控可调的Janus纳米带阵列膜的构筑及性质 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 纺丝液的制备 |
| 7.2.2 阵列膜的制备 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 物相分析 |
| 7.3.2 形貌分析 |
| 7.3.3 紫外-可见吸收光谱分析 |
| 7.3.4 光电导性能测试 |
| 7.3.5 热重分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论与创新点 |
| 8.1.1 结论 |
| 8.1.2 创新点 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（5）过渡金属硫族化合物的高压研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超导电性简介 |
| 1.1.1 超导态的基本特征 |
| 1.1.2 超导体的研究进展 |
| 1.1.3 高压下超导电性研究 |
| 1.2 电荷密度波 |
| 1.2.1 电荷密度波的定义 |
| 1.2.2 常见的电荷密度波体系 |
| 1.2.3 电荷密度波主要机制 |
| 1.3 过渡金属硫族化合物简介 |
| 1.3.1 晶体结构及物性表征 |
| 1.3.2 物性调控手段和研究进展 |
| 1.4 拓扑半金属简介 |
| 1.4.1 拓扑半金属及其分类 |
| 1.4.2 拓扑半金属的研究进展 |
| 1.5 本论文研究内容和意义 |
| 第2章 实验方法介绍 |
| 2.1 常压物性表征系统 |
| 2.1.1 XRD表征 |
| 2.1.2 电输运表征 |
| 2.1.3 磁性性质表征 |
| 2.1.4 比热分析 |
| 2.2 高压物性测试系统 |
| 2.2.1 常用高压装置 |
| 2.2.2 压力标定 |
| 2.2.3 压力下物性表征手段 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 2H-TaSe_(2-x)S_x的单晶生长和静水压力效应研究 |
| 3.1 2H相的电荷密度波材料的介绍 |
| 3.2 2H-TaSe_(2-x)S_x的单晶生长 |
| 3.2.1 单晶生长介绍 |
| 3.2.2 结构和组分分析 |
| 3.3 2H-TaSe_(2-x)S_x的压力效应研究 |
| 3.3.1 电输运 |
| 3.3.2 交流磁化率 |
| 3.3.3 超导压力相图 |
| 3.4 研究小结 |
| 第4章 2H-Ta S_2单晶的无序性和静水压力效应研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验结果和讨论 |
| 4.2.1 电输运 |
| 4.2.2 交流磁化率 |
| 4.2.3 超导压力相图 |
| 4.3 研究小结 |
| 第5章 3d过渡金属硫化物1T-Cu_xTi Se_2的压力效应研究 |
| 5.1 1T-相的电荷密度波材料的介绍 |
| 5.2 1T-CuxTi Se_2的压力效应研究 |
| 5.2.1 电输运 |
| 5.2.2 磁阻和霍尔效应分析 |
| 5.2.3 超导压力相图 |
| 5.3 研究小结 |
| 第6章 SnO单晶的物性表征及压力效应研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 SnO的单晶生长 |
| 6.2.1 单晶生长介绍 |
| 6.2.2 结构和组分分析 |
| 6.2.3 电输运和霍尔效应 |
| 6.2.4 比热分析 |
| 6.2.5 小结 |
| 6.3 SnO的压力效应研究 |
| 6.3.1 电输运-CAC |
| 6.3.2 电输运-DAC |
| 6.3.3 超导压力相图 |
| 6.4 研究小结 |
| 第7章 拓扑半金属Rh Sn的高压输运性质研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验结果和讨论 |
| 7.2.1 电输运 |
| 7.2.2 磁阻分析 |
| 7.2.3 霍尔效应分析 |
| 7.3 研究小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）低维磁性材料的理论设计与模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 低维自旋电子学材料研究现状 |
| 1.1 自旋电子器件 |
| 1.2 自旋电子学材料 |
| 1.2.1 铁磁半金属 |
| 1.2.2 铁磁半导体 |
| 1.3 磁性遇上维度 |
| 1.4 挑战与目标 |
| 第2章 计算量子化学基础 |
| 2.1 薛定谔方程 |
| 2.1.1 Born-Oppenheimer近似 |
| 2.1.2 单电子近似 |
| 2.1.3 Hartree-Fock方程 |
| 2.2 密度泛函理论 |
| 2.2.1 Thomas-Fermi-Dirac模型 |
| 2.2.2 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.2.3 Kohn-Sham方程 |
| 2.3 交换关联泛函 |
| 2.3.1 局域密度近似(LDA) |
| 2.3.2 广义梯度近似(GGA) |
| 2.3.3 杂化泛函 |
| 2.3.4 其他泛函 |
| 2.4 计算软件包 |
| 第3章 非本征二维磁性材料的设计 |
| 3.1 单层二硫化钼晶体中一维缺陷诱导的磁性 |
| 3.1.1 背景介绍 |
| 3.1.2 计算细节 |
| 3.1.3 结果与讨论 |
| 3.1.4 小结 |
| 3.2 磁性衬底诱导二硫化钼塞曼分裂及其电场调控 |
| 3.2.1 背景介绍 |
| 3.2.2 计算细节 |
| 3.2.3 结果与讨论 |
| 3.2.4 小结 |
| 3.3 磁性衬底诱导石墨烯纳米片自旋极化 |
| 3.3.1 实验背景介绍 |
| 3.3.2 计算细节 |
| 3.3.3 结果与讨论 |
| 3.3.4 小结 |
| 第4章 一维过渡金属硫属化物分子纳米线 |
| 4.1 无机分子纳米线 |
| 4.2 计算细节 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 稳定结构 |
| 4.3.2 纳米线磁性与电子结构分析 |
| 4.3.3 载流子掺杂调控 |
| 4.3.4 纳米线堆积与扭转 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 Janus结构中配位环境诱导的室温磁性 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 计算细节 |
| 5.3 异族元素替换构建Janus单层铁磁体 |
| 5.3.1 稳定结构 |
| 5.3.2 磁性和电子结构 |
| 5.3.3 Janus TiTeH中的巨磁能带效应 |
| 5.3.4 双层Janus结构及异质结 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 具有自旋极化狄拉克锥和节点环的二维铁氮化物 |
| 6.1 具有节点环半金属性的平面拓扑五元环铁氮化物 |
| 6.1.1 研究背景 |
| 6.1.2 计算细节 |
| 6.1.3 结果与讨论 |
| 6.1.4 小结 |
| 6.2 具有狄拉克半金属性的二维铁氮化物 |
| 6.2.1 研究背景 |
| 6.2.2 计算细节 |
| 6.2.3 结果与讨论 |
| 6.2.4 小结 |
| 第7章 高通量搜索平面拓扑结构 |
| 7.1 高通量搜索平面拓扑五元环结构 |
| 7.1.1 拓扑五元环研究进展 |
| 7.1.2 高通量搜索及计算细节 |
| 7.1.3 结果分析与讨论 |
| 7.1.4 小结 |
| 7.2 高通量搜索稳定平面Lieb晶格结构 |
| 7.2.1 Lieb晶格研究进展 |
| 7.2.2 高通量搜索及计算细节 |
| 7.2.3 结果分析与讨论 |
| 7.2.4 小结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（7）新型二维材料α-MoCl3和MoOCl2的探索及相关输运性质的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 二维材料的概述 |
| 1.2.1 二维材料家族 |
| 1.2.2 二维材料的应用研究现状 |
| 1.3 新型二维材料三卤化物体系的概述 |
| 1.3.1 新型二维材料三卤化物 |
| 1.3.2 新型二维材料三卤化物的衍生氧化物 |
| 1.3.3 三卤化物及其衍生氧化物的研究进展 |
| 1.4 本文的选题背景和结构安排 |
| 参考文献 |
| 第2章 二维材料的制备和表征测试技术 |
| 2.1 二维材料的制备方法和样品处理 |
| 2.1.1 固相反应法 |
| 2.1.2 化学气相输运法 |
| 2.1.3 二维材料样品的简单处理 |
| 2.2 二维材料的表征与分析技术 |
| 2.2.1 X射线衍射仪 |
| 2.2.2 X射线光电子能谱 |
| 2.2.3 光学显微镜 |
| 2.2.4 拉曼光谱 |
| 2.2.5 同步辐射红外光谱 |
| 2.2.6 原子力显微镜 |
| 2.2.7 透射电子显微镜 |
| 2.2.8 超导量子干涉仪 |
| 2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 基于二维材料的微纳器件加工和输运测试分析 |
| 3.1 二维材料的微机械剥离 |
| 3.2 二维材料微纳器件加工 |
| 3.2.1 基于紫外光刻技术的微纳器件加工 |
| 3.2.2 基于电子束曝光技术的微纳器件加工 |
| 3.2.3 基于干法定点转移技术的微纳器件制作 |
| 3.3 微纳器件测试前的预处理 |
| 3.3.1 器件的导通性测试 |
| 3.3.2 微纳电极引线 |
| 3.4 器件输运测试 |
| 3.4.1 半导体综合测试分析系统 |
| 3.4.2 完全无液氦综合物性测量系统 |
| 3.5 数据的分析与处理 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 新型二维材料α-MoCl_3结构相变及电学输运研究 |
| 4.1 新型二维材料α-MoCl_3的研究背景 |
| 4.2 新型二维层状材料α-MoCl_3 |
| 4.2.1 层状α-MoCl_3的晶体结构 |
| 4.2.2 α-MoCl_3单晶样品合成 |
| 4.2.3 基于α-MoCl_3的微纳器件加工 |
| 4.2.4 基于α-MoCl_3的本征物性表征 |
| 4.3 层状α-MoCl_3中激光辐照诱导结构相变行为的研究 |
| 4.3.1 激光辐照诱导层状α-MoCl_3中的结构相变 |
| 4.3.2 层状α-MoCl_3中结构相变的电学性质研究 |
| 4.4 基于第一性原理的理论分析研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 新型二维材料MoOCl_2低温输运的研究 |
| 5.1 新型二维材料MoOCl_2的研究背景 |
| 5.2 朗道费米液体理论 |
| 5.3 新型二维层状材料MoOCl_2 |
| 5.3.1 层状MoOCl_2的晶体结构 |
| 5.3.2 MoOCl_2样品合成和微纳器件制备 |
| 5.3.3 基于MoOC1_2的本征物性表征 |
| 5.4 层状MoOCl_2中宽温区费米液体行为的研究 |
| 5.4.1 层状MoOCl_2中宽温区的费米液体行为 |
| 5.4.2 宽温区费米液体行为的理论分析 |
| 5.5 层状MoOCl_2中磁阻效应的研究 |
| 5.6 基于第一性原理的理论分析研究 |
| 5.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文 |
（8）基于聚合物稳定胆甾相液晶的波长可调谐随机激光（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 液晶概述 |
| 1.1.1 液晶材料简介 |
| 1.1.2 胆甾相液晶结构和特性 |
| 1.2 随机激光概述 |
| 1.3 液晶随机激光调制的研究现状与进展 |
| 1.4 本文工作 |
| 第二章 染料掺杂的PSCLC的制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料及仪器设备 |
| 2.3 CLC中掺杂染料的类型对电场及紫外光的响应 |
| 2.3.1 共混染料通电后的光谱变化 |
| 2.3.2 紫外光照对共混染料体系的影响 |
| 2.4 紫外光诱导相分离法制备染料掺杂的聚合物稳定胆甾相液晶 |
| 2.4.1 PSCLC电控机理 |
| 2.4.2 PSCLC电控表征 |
| 2.4.3 取向层对染料掺杂PSCLC的光学性能影响 |
| 2.4.4 取向层对染料掺杂PSCLC的电控性能影响 |
| 2.4.5 聚合对体系离子浓度的影响 |
| 2.4.6 聚合对激光阈值影响 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 电场频率诱导的PSCLC激光特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品制备和实验设置 |
| 3.2.1 实验材料及仪器设备 |
| 3.2.2 器件制备与光路搭建 |
| 3.3 电场处理向与聚合过程对体系的影响 |
| 3.3.1 不同处理过程对染料掺杂PSCLC光学结构改变 |
| 3.3.2 不同处理过程对染料掺杂PSCLC透射光谱的影响 |
| 3.3.3 激光光谱宽度对比 |
| 3.3.4 不同光谱宽度的阈值对比 |
| 3.4 不同处理方式的光电特性 |
| 3.4.1 成像区别:相干度与色域 |
| 3.4.2 处理方法的差异对PSCLC带隙的电控性能影响 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 基于带边增强的PSCLC随机激光波长调制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料及仪器设备 |
| 4.3 器件制备与光路搭建 |
| 4.3.1 材料和样品制备 |
| 4.3.2 实验装置 |
| 4.4 染料掺杂PSCLC内随机激光光谱分析 |
| 4.5 电控波长可调谐随机激光 |
| 4.5.1 染料掺杂PSCLC电控表征 |
| 4.5.2 随机激光波长调控 |
| 4.5.3 波长和阈值对调制电压的依赖性 |
| 4.6 波长可调谐随机激光的性能表征 |
| 4.6.1 波长调控稳定性与可靠性 |
| 4.6.2 染料掺杂PSCLC内随机激光相干度测试 |
| 4.6.3 染料掺杂PSCLC内随机激光分辨率测试 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（9）若干二维材料的理论设计与改性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 高性能二维材料的研究 |
| 1.2.1 已知可用作电子器件的二维材料 |
| 1.2.2 潜在可用作电子器件的二维材料 |
| 1.3 二维材料电子结构调控的研究 |
| 1.3.1 二维材料的结构调控 |
| 1.3.2 二维材料的组装调控 |
| 1.3.3 二维材料的应变调控 |
| 1.3.4 二维材料的掺杂调控 |
| 1.4 本论文的研究内容 |
| 第2章 理论基础 |
| 2.1 薛定谔方程及其近似 |
| 2.1.1 薛定谔方程 |
| 2.1.2 Born-Oppenheimer近似 |
| 2.1.3 Hartree-Fock近似 |
| 2.2 密度泛函理论 |
| 2.2.1 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.2.2 Kohn-Sham方程 |
| 2.2.3 交换关联泛函 |
| 2.3 范德华力修正方法 |
| 2.3.1 两体色散修正方法(TS) |
| 2.3.2 多体色散修正方法(MBD) |
| 第3章 由螺旋的碲炔组装成的单层碲炔烯:结构和传输性质 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 应变调控单层碲炔烯的电子和传输性质 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 配位环境对碳基催化材料活性的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（10）全极化宽带角度选择透明结构研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容及创新点 |
| 1.4 本文章节安排 |
| 2 相关理论与算法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光子晶体理论 |
| 2.3 多层各向异性平板的反射和透射系数迭代算法 |
| 2.3.1 TE极化反射和透射系数迭代算法 |
| 2.3.2 TM极化反射和透射系数迭代算法 |
| 2.4 人工电磁材料 |
| 2.5 本构参数反演算法 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 TE极化宽带角度选择透明结构设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 宽带角度选择透明结构设计原理 |
| 3.3 TE极化角度选择透明结构设计 |
| 3.3.1 TE极化角度选择透明结构设计方法 |
| 3.3.2 超宽带各向异性磁性人工电磁材料设计 |
| 3.3.3 TE极化角度选择结构设计全波仿真与计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 全极化宽带角度选择透明结构设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 超宽带角度选择透明结构设计 |
| 4.2.1 超宽带全极化角度选择透明结构设计方法 |
| 4.2.2 超宽带电、磁各向异性人工电磁材料设计 |
| 4.2.3 超宽带全极化角度选择透明结构全波仿真与计算 |
| 4.3 全极化角度选择透明结构的实现与测量 |
| 4.3.1 结构样品与制作 |
| 4.3.2 实验数据测量 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 本文作者在攻读硕士学位论文期间取得的研究成果 |
四、One-Dimensional Anisotropic Band Gap Structure（论文参考文献）
- [1]几种二维原子晶体材料及其物性的第一性原理计算研究[D]. 宋洋. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2021(02)
- [2]低维半导体材料电子结构与光电性质的理论研究[D]. 李亚文. 吉林大学, 2021(01)
- [3]几种六角蜂窝状二维材料的物性调控及界面数据库的搭建[D]. 张现利. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2021(02)
- [4]导电各向异性光控可调Janus纳米带阵列膜的构筑及性质[D]. 刁立娟. 长春理工大学, 2021(02)
- [5]过渡金属硫族化合物的高压研究[D]. 徐淑香. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2021(02)
- [6]低维磁性材料的理论设计与模拟[D]. 张凯. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [7]新型二维材料α-MoCl3和MoOCl2的探索及相关输运性质的研究[D]. 王智. 中国科学技术大学, 2021(02)
- [8]基于聚合物稳定胆甾相液晶的波长可调谐随机激光[D]. 杨乐. 合肥工业大学, 2021(02)
- [9]若干二维材料的理论设计与改性[D]. 戚刘健. 吉林大学, 2020(03)
- [10]全极化宽带角度选择透明结构研究[D]. 李柄辉. 浙江大学, 2020(02)