《類石墨烯表面結構和性能預測》是依託河北師範大學，由王靜擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：類石墨烯表面結構和性能預測
- 項目類別：專項基金項目
- 項目負責人：王靜
- 依託單位：河北師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
石墨烯是近年來凝聚態物理研究的熱點問題之一。本項目擬採用基於密度函式理論的第一性原理方法和非平衡格林函式理論，通過對III-V族、II-VI族、I－VII族等半導體化合物廣泛搜尋，尋找穩定的類石墨烯新結構，探索可能存在的奇異二維結構；同時分析研究其電子結構、磁特性以及輸運性質，挖掘計算結果背後的物理規律，期冀從電子結構和軌道雜化的層次上給出定性解釋。
結題摘要
石墨烯作為理想的二維碳納米結構, 表現出很多奇特的力學、量子和電學性質，在電子、信息、能源等多個領域展現出巨大的套用前景。本項目採用基於密度泛函理論的第一性原理計算方法，預測了一類穩定的硼片結構，同時研究了金屬原子修飾的硼二維結構的儲氫特性。研究結果發現，Ca 原子修飾α-硼片的儲氫效果較好，最多可以吸附32個氫分子，儲氫質量密度可以達到8.77wt.%; Li 修飾Z(1/12)硼片最多可以吸附24個氫分子，平均吸附能為0.303eV，儲氫質量密度為8.3wt.%。另一方面，矽，作為碳的同族元素，具有較大的原子半徑、較弱的電負性和相似的電子組態，相應的是否存在類似石墨烯的二維矽結構，一直以來都是人們廣泛關注和研究的課題。我們對矽的二維結構－矽烯－的結構穩定性和電子結構進行了理論研究，同時研究了金屬原子修飾的矽烯的儲氫特性。研究結果發現，單面金屬K原子修飾的矽烯，每個K原子最多可以吸附4個氫氣分子，平均吸附能0.153 eV,氫分子的吸附主要是通過靜電相互作用；用H飽和後，可以實現K原子的雙面修飾，此時，K原子在矽烯表面的覆蓋率達到25％，吸氫質量分數可達 5.03 wt.%, 平均吸附能 0.137 eV.
