《六角氮化硼相關納米材料的物性研究》是依託北京套用物理與計算數學研究所，由鄭法偉擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：六角氮化硼相關納米材料的物性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鄭法偉
- 依託單位：北京套用物理與計算數學研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
使用精確的計算手段對六角氮化硼相關納米材料的系統研究，不僅能促進它們在場發射器件、自旋電子器件和納米機械領域的套用，而且具有很重要的基礎理論意義。本項目將使用密度泛函計算、經典分子動力學計算和非平衡格林函式輸運計算等方法系統研究這一類體系。包括深入研究通過替位、錯位和原子分子吸附調節氮化硼納米管中的近自由電子態，最佳化氮化硼納米管的場發射性能，揭示近自由電子態在原子分子吸附中所扮演的角色；系統研究氮化硼納米帶、氮化硼納米糰簇的性質調控和多種磁性引入方法，為它們的套用打下基礎；研究單層六角氮化硼相關的層狀複合結構和氮化硼納米帶相關的異質結複合結構，探索它們在納米電子器件和納米機械領域的套用。本項目的研究將深化人們對六角氮化硼相關納米體系的認識，促進我國在這一前沿領域的發展。
結題摘要
在項目資助的三年時間內，我們使用理論方法和精確的計算手段對這類六角氮化硼及相關體系進行了系統的研究，並獲得了一系列成果。首先，我們研究了h-BN在應力和電荷摻雜條件下的聲子頻率回響，找到了其中的規律，為實驗中通過探測體系的振動來確定其所應力和電荷摻雜情況提供了理論依據；其次，我們研究了同為二元六角結構的碳化矽納米管的性質，發現體系能夠與聚合氮組成很穩定的複合結構，從而為聚合氮含能材料提供了一種新的選擇， 除了氮化矽之外，我們也發現碳納米管簇也可以很好的與聚合氮組成複合體系組成含氮量非常高的三維含能材料；再其次，我們研究了h-BN層上的空位缺陷所引起的磁性，這些磁性起源於空位原子附近的懸掛鍵，研究發現體系的磁性具有方向性和長程相互作用的特點；另外，我們研究了雙層石墨烯和拓撲絕緣體的性質，我們發現應力能夠使石墨烯中的電子發生朗道量子化，雙層石墨烯可以產生贗磁激子，它凝聚後能夠形成超流態，我們給出了拓撲絕緣體在外磁場和庫倫相互作用下所產生的分數量子霍爾效應，給出了其量子霍爾態對傾斜磁場以及狄拉克錐扭曲的回響；最後，我們研究了能帶反摺疊方法，這個方法能使人們更方便的分析材料電子結構並與實驗結果進行比較，可以套用於h-BN和石墨烯等材料中。
