变形及电场作用对石墨烯电学特性影响的第一性原理计算

刘贵立; 杨忠华

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利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统研究了变形、电场及共同作用对石墨烯电学特性影响的电子机理.研究表明,本征石墨烯的能隙及态密度值在费米能级处均为0,呈现出半金属特性;在一定的变形量下对石墨烯施加剪切、拉伸、扭转及弯曲变形作用,发现剪切和扭转变形对打开石墨烯能隙的作用明显;对本征石墨烯施加不同方向的电场,可知<010)电场方向对打开石墨烯能隙的作用效果最强.这是因为该电场方向下石墨烯C C原子间的布居数正值较大,成键键能较高,而负值数值较小,反键键能较低;线性增加电场强度,石墨烯的能隙呈线性增长势;变形及电场共同作用下,外加电场提高了变形对打开石墨烯能隙的作用效果,但不及两种外场叠加的作用效果.

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来源
《物理学报》 |2018年第7期|192-198|共7页
作者
刘贵立; 杨忠华;
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作者单位

沈阳工业大学力学系,沈阳 110870;

沈阳工业大学建筑环境与能源应用工程系,沈阳 110870;

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正文语种 chi
中图分类
关键词
石墨烯; 变形作用; 电场作用; 能隙;

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