基于3d元素掺杂的石墨二炔分子传感材料性能调控

陈熙; 张胜利

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基于3d元素掺杂的石墨二炔分子传感材料性能调控

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二维碳材料因其独特的性质成为凝聚态物理、纳米电子学、生物医药等领域的前沿研究热点.石墨二炔具有天然的半导体特性及独特的大孔网状结构,在纳米电子器件和生物传感方面比石墨烯更具优势.本文使用第一性原理计算研究了单层石墨二炔的纳米带电子输运性质和及石墨二炔对小分子的吸附.我们考虑用掺杂3d金属原子的方法来增强对分子的吸附力.选择在石墨二炔表面吸附能较大的钪(Sc)、钛(Ti)原子,确定石墨二炔表面Sc、Ti单原子在室温下的稳定性,研究了Sc、Ti掺杂石墨二炔用于分子检测的潜在可能.从能带、载流子浓度等方面全面探讨了Sc、Ti掺杂石墨二炔对甲醛分子(HCHO)的响应.又进一步研究了石墨二炔与氨基酸分子间相互作用,发现色散力在相互作用中占主导地位.研究了吸附氨基酸对石墨二炔电子输运的影响,探讨石墨二炔在生物传感方面的潜在应用.

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来源
《物理化学学报》 |2018年第9期|1061-1073|共13页
作者
陈熙; 张胜利;
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作者单位

西安电子科技大学物理与光电工程学院应用物理系,西安710071;

西安交通大学理学院应用物理系,西安710049;

西安交通大学物质非平衡合成与调控教育部重点实验室,西安710049;

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正文语种 chi
中图分类半导体化学;
关键词
石墨炔; 二维材料; 电子输运; 纳米器件;

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