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第1章 绪论1

1.1 石墨烯的研究进展1

1.1.1 石墨烯的诞生1

1.1.2 石墨烯的奇特电子结构1

1.1.3 石墨烯纳米带3

1.1.4 氢化石墨烯的电子性质5

1.2 二维过渡金属硫属化合物简介8

1.2.1 单层过渡金属硫属化合物（TMDs）的种类8

1.2.2 单层过渡金属硫属化合物（TMDs）的性质9

1.3 硅烯的研究进展10

1.4 磷烯的研究进展11

1.5 其他二维纳米材料12

1.5.1 二维氮化硼的基本性质12

1.5.2 氧化锌的基本性质13

参考文献13

第2章 理论方法19

2.1 能带理论的三大近似19

2.1.1 绝热近似19

2.1.2 单电子近似与密度泛函理论20

2.1.3 交换关联泛函的简化22

2.1.4 周期性势场近似及布洛赫定理23

2.2 势与波函数的处理24

2.2.1 平面波方法25

2.2.2 原子轨道线性组合法26

2.2.3 赝势方法27

2.2.4 投影缀加波法28

2.3 Kohn-Sham方程的自洽求解28

参考文献29

第3章 应力作用下多层磷烯的相变33

3.1 概述33

3.2 平面双轴应力对多层磷烯的影响34

3.2.1 计算方法和模型34

3.2.2 结果和讨论35

3.3 垂直压缩应力对多层磷烯的影响40

3.3.1 计算方法和模型40

3.3.2 结果和讨论40

参考文献44

第4章 吸附对硅烯电子性质的影响47

4.1 概述47

4.2 计算模型和方法48

4.3 不同浓度的吸附原子对硅烯的影响49

4.3.1 几何结构和稳定性49

4.3.2 电子结构和磁性50

4.3.3 轨道特征和杂化54

参考文献56

第5章 局部氢化硅烯中奇异的？磁性61

5.1 概述61

5.2 计算模型和方法61

5.3 局部氢化硅烯的磁性及热稳定性63

5.3.1 奇异的？磁性63

5.3.2 氢化硅烯的热稳定性67

5.3.3 关于氢化硅烯磁性的规律69

参考文献69

第6章 过渡金属原子的取代掺杂对单层MoS2性质的影响73

6.1 概述73

6.2 计算模型和方法74

6.3 TM-MoS2的性质研究75

6.4 O2吸附于TM-MoS277

6.4.1 O2在Pt-、 Pd-、 Ni-MoS2表面的吸附78

6.4.2 O2在Ir-、 Rh-、 Co-MoS2表面的吸附80

6.4.3 O2在Au-、 Ru-MoS2表面的吸附82

参考文献83

第7章 CO和NO吸附对金属元素掺杂的单层M0S2电子性质的影响89

7.1 概述89

7.2 计算模型和方法90

7.3 CO和NO吸附于金属掺杂的单层MoS2表面90

7.3.1 C O的吸附90

7.3.2 N O的吸附94

参考文献97

第8章 基于单层M0S2的甲醛气体检测器101

8.1 概述101

8.2 计算模型和方法102

8.3 Cl、 P和Si原子掺杂的单层MoS2的性质研究102

8.4 甲醛分子在MoS2表面的吸附104

8.4.1 甲醛分子在纯净MoS2及Cl-MoS2表面的吸附104

8.4.2 甲醛分子在P-MoS2表面的吸附106

8.4.3 甲醛分子在Si-MoS2表面的吸附108

参考文献110