缺陷对锡烯纳米带电子结构影响的第一性原理研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，二维材料以其独特的物理化学性质和广阔的应用前景引起了科学界的广泛关注。

其中，锡烯作为一种新型二维材料，因其具有高载流子迁移率、可调谐的带隙以及优异的力学性能等特点，在纳米电子器件、光电器件、传感器等领域展现出巨大的应用潜力。

然而，实际制备的锡烯材料不可避免地存在各种缺陷，这些缺陷会显著影响锡烯的电子结构和输运性质，进而影响其性能和应用。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者针对锡烯的制备、性质和应用开展了大量的研究工作。

1. 国内研究现状

国内学者在锡烯的研究方面取得了一系列重要进展，例如中国科学院物理研究所、清华大学、复旦大学等单位在锡烯的制备、表征和电子性质等方面进行了深入研究，并取得了一系列重要成果。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用基于密度泛函理论（dft）的第一性原理计算方法，结合相关软件包，对缺陷对锡烯纳米带电子结构的影响进行模拟和分析。

具体步骤如下：
1.理论学习和文献调研：系统学习密度泛函理论、第一性原理计算方法以及相关软件的使用方法，并查阅国内外关于锡烯、缺陷以及电子结构计算的相关文献，了解研究背景和最新进展。

2.模型构建：利用相关软件构建完美的锡烯纳米带模型，并在此基础上构建不同类型的点缺陷和线缺陷模型，例如空位缺陷、杂质原子缺陷、边界结构、晶界等。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.系统研究不同类型缺陷对锡烯纳米带电子结构的影响，揭示缺陷类型、浓度以及位置对锡烯纳米带电子结构的影响规律，为缺陷调控锡烯的电子性质提供理论指导。

2.结合第一性原理计算和模型分析，深入探讨缺陷影响锡烯纳米带电子结构的物理机制，为理解缺陷的作用机制提供理论依据。

3.为实验上制备高质量锡烯材料提供理论指导，推动锡烯材料在纳米电子器件、光电器件和传感器等领域的应用。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 黄凯,段纯刚,曾一平,等.二维材料狄拉克锥的调控及其光电器件应用[j].物理学报,2021,70(15):157301.

[2] 张艳秋.二维材料锡烯的电子结构与输运特性研究[d].长沙:中南大学,2020.

[3] 赵晓丹,王瑞,李志鹏,等.二维锡烯纳米带的电子结构和输运性质研究[j].功能材料,2019,50(8):8043-8050.