王志文:薄膜结构和性质的衬底效应的理论研究论文

王志文:薄膜结构和性质的衬底效应的理论研究论文

本文主要研究内容

作者王志文(2019)在《薄膜结构和性质的衬底效应的理论研究》一文中研究指出:本文利用第一性原理计算方法,分别研究了 Bi2Te3(111)表面在真空中的稳定性、Bi衬底对锡烯生长及拓扑性质的调控、铁电极化与分子吸附之间的相互作用机制。在以下几方面取得了创新性的研究成果。1.Bi2Te3表面在真空中的稳定性。我们研究了 Bi2Te3材料的本征缺陷在表面及范德瓦尔斯层间形成和扩散性质,并探讨了 Bi2Te3衬底对BiTe薄膜稳定性的影响。我们发现,在范德瓦尔斯层间的Te插层原子的形成能比在表面的吸附能高。与此相反,在范德瓦尔斯层间的Bi插层原子的形成能比在表面的吸附能低。另外,Bi和Te原子在范德瓦尔斯层间的扩散势垒与表面相当,这表明Bi和Te原子可以储存在范德瓦尔斯层中并易于扩散。Bi2Te3表面在真空中老化时生长出单层BiTe薄膜,衬底对BiTe薄膜的长程稳定性产生了影响。由于范德瓦尔斯层间具有结合强度弱和层间距大的共性,该结论为研究缺陷对范德瓦尔斯器件的稳定性和性能的影响提供了理论依据。2.Bi衬底对锡烯生长的调控。我们研究发现,Bi(111)表面可以导致锡烯形成((?)×(?))结构。重构锡烯的能带在自旋轨道耦合作用下,在费米面上方0.3eV的r点附近打开一个0.1 eV的能隙。对纳米带的边界态研究表明,((?)×(?))重构锡烯可能是一种二维拓扑绝缘体。本研究提供了一种锡烯拓扑材料生长调控方法。3.铁电极化与表面吸附之间的相互作用机制。当极化方向垂直于表面时,表面会发生电子重构或者原子重构而影响表面化学性能;当极化方向平行于表面时,表面不会发生重构。因此,极化与表面吸附之间的本征相互作用机制可以通过研究具有面内极化的表面与吸附分子之间的相互作用获得。通过研究几种分子在面内极化的TiO2(110)表面氧空位上的吸附,我们发现了极化与吸附分子之间的相互作用机制。研究结果表明,表面与吸附分子之间的电荷转移决定分子在极化与非极化表面的吸附能差。

Abstract

ben wen li yong di yi xing yuan li ji suan fang fa ,fen bie yan jiu le Bi2Te3(111)biao mian zai zhen kong zhong de wen ding xing 、Bichen de dui xi xi sheng chang ji ta pu xing zhi de diao kong 、tie dian ji hua yu fen zi xi fu zhi jian de xiang hu zuo yong ji zhi 。zai yi xia ji fang mian qu de le chuang xin xing de yan jiu cheng guo 。1.Bi2Te3biao mian zai zhen kong zhong de wen ding xing 。wo men yan jiu le Bi2Te3cai liao de ben zheng que xian zai biao mian ji fan de wa er si ceng jian xing cheng he kuo san xing zhi ,bing tan tao le Bi2Te3chen de dui BiTebao mo wen ding xing de ying xiang 。wo men fa xian ,zai fan de wa er si ceng jian de Techa ceng yuan zi de xing cheng neng bi zai biao mian de xi fu neng gao 。yu ci xiang fan ,zai fan de wa er si ceng jian de Bicha ceng yuan zi de xing cheng neng bi zai biao mian de xi fu neng di 。ling wai ,Bihe Teyuan zi zai fan de wa er si ceng jian de kuo san shi lei yu biao mian xiang dang ,zhe biao ming Bihe Teyuan zi ke yi chu cun zai fan de wa er si ceng zhong bing yi yu kuo san 。Bi2Te3biao mian zai zhen kong zhong lao hua shi sheng chang chu chan ceng BiTebao mo ,chen de dui BiTebao mo de chang cheng wen ding xing chan sheng le ying xiang 。you yu fan de wa er si ceng jian ju you jie ge jiang du ruo he ceng jian ju da de gong xing ,gai jie lun wei yan jiu que xian dui fan de wa er si qi jian de wen ding xing he xing neng de ying xiang di gong le li lun yi ju 。2.Bichen de dui xi xi sheng chang de diao kong 。wo men yan jiu fa xian ,Bi(111)biao mian ke yi dao zhi xi xi xing cheng ((?)×(?))jie gou 。chong gou xi xi de neng dai zai zi xuan gui dao ou ge zuo yong xia ,zai fei mi mian shang fang 0.3eVde rdian fu jin da kai yi ge 0.1 eVde neng xi 。dui na mi dai de bian jie tai yan jiu biao ming ,((?)×(?))chong gou xi xi ke neng shi yi chong er wei ta pu jue yuan ti 。ben yan jiu di gong le yi chong xi xi ta pu cai liao sheng chang diao kong fang fa 。3.tie dian ji hua yu biao mian xi fu zhi jian de xiang hu zuo yong ji zhi 。dang ji hua fang xiang chui zhi yu biao mian shi ,biao mian hui fa sheng dian zi chong gou huo zhe yuan zi chong gou er ying xiang biao mian hua xue xing neng ;dang ji hua fang xiang ping hang yu biao mian shi ,biao mian bu hui fa sheng chong gou 。yin ci ,ji hua yu biao mian xi fu zhi jian de ben zheng xiang hu zuo yong ji zhi ke yi tong guo yan jiu ju you mian nei ji hua de biao mian yu xi fu fen zi zhi jian de xiang hu zuo yong huo de 。tong guo yan jiu ji chong fen zi zai mian nei ji hua de TiO2(110)biao mian yang kong wei shang de xi fu ,wo men fa xian le ji hua yu xi fu fen zi zhi jian de xiang hu zuo yong ji zhi 。yan jiu jie guo biao ming ,biao mian yu xi fu fen zi zhi jian de dian he zhuai yi jue ding fen zi zai ji hua yu fei ji hua biao mian de xi fu neng cha 。

论文参考文献

  • [1].二维材料及其范德瓦尔斯异质结在太赫兹波产生与调制中的应用研究[D]. 姚泽瀚.西北大学2019
  • [2].二维纳米材料的理论设计与性能调控[D]. 郭宏艳.中国科学技术大学2014
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自南京大学的王志文,发表于刊物南京大学2019-12-19论文,是一篇关于第一性原理论文,铁电极化论文,表面吸附论文,二维材料论文,拓扑绝缘体论文,南京大学2019-12-19论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自南京大学2019-12-19论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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