掺杂原子对单层snse材料电学性质和磁学性质影响的第一性原理研究

《掺杂原子对单层snse材料电学性质和磁学性质影响的第一性原理研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码10459学号或申请号201312131530密级硕士学位论文掺杂原子对单层SnSe材料电学性质和磁学性质影响的第一性原理研究作者姓名：王清霞导师姓名：贾瑜教授学科门类：理学专业名称：凝聚态物理培养院系：物理工程学院完成时间：2016.4原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进斤研巧所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中抖明确方式标明。本声明的法律责任由本人

2、承担。学位论文倘：曰期：＞）｜片《月！姑学位论文使用授权声明。本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学根据郑州、大学有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件巧电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权郑州大学可Ｗ将本学位论文的全部或；部分编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，－－署名单位仍然为郑州大学第。保密论文在

3、解密后应遵守此规定。学位论文作者（签名）：痛覆曰期：７Ｗ知（月AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterElectronicandmagneticpropertiesofSnSemonolayerdoped:afirst-principlesstudyByQingxiaWangSupervisor:Prof.YuJiaCondensedMatterPhysicsSchoolofPhysicalandEngineering,Zhengz

4、houUniversityApril2016摘要摘要随着石墨烯在实验中被成功剥离开始，因其优异的超薄导电导热性，高电子迁移率和量子霍尔效应等，像石墨烯这种层状结构的材料同样受到了越来越多的注意力。而且越来越多的二维原子层材料受到了特别的关注（如，硅烯，锗烯，锡烯，磷烯等等）。单层材料展现出了不同于体材料的电子，光学以及动力学的性质。就像V族半导体，石墨烯和锗烯，拓宽了等离子III-V族化合物的应用一样，磷烯和锡烯的发现同样拓宽了等离子IV-VI族半导体的应用。IV-VI族半导体中的SnSe具有类石墨烯的结构，这种结构表

5、现出了特殊的性质。单层SnSe在室温下是具有斜交晶系空间点群的GeS结构，也就是扭曲的NaCl结构，是一种重要的间接带隙半导体材料。本文主要是通过DFT-PBE方法，在理论上研究了单层SnSe材料的电学性质和磁学性质，以及在单层SnSe中用III族原子（Ga，In和Tl）和V族原子（As，Sb和Bi）替代其中的金属原子Sn与用V族原子（As和Sb）和VII族原子（Br和I）替代其中的非金属原子Se后体系的电学性质和磁学性质的基本情况。并给出了清晰的图像及相关分析，从而使单层SnSe在实际中的应用有了理论方向，具有重要的

6、实用价值。第一章，对IV-VI族半导体体材料和单层材料以及SnSe材料的简单介绍，重点介绍了SnSe的体材料和单层材料。第二章，简单的描述了第一性原理，主要对密度泛函理论中的相关概念及定理做了阐述，并对文中所用的软件包VASP与计算模型和参数的设置做了简单的介绍。第三章，对SnSe体材料和单层材料的电子性质和磁学性质做了简单的研究，对比了体材料和单层材料的相关性质。第四章，在单层SnSe的前提下，用五族原子As，Sb与Bi和三族原子Ga，In和Tl原子分别替代Sn原子，研究了掺杂体系的电学性质和磁学性质，并对六种原子掺

7、杂后的结果进行了对比，做出了相应的解释。第五章，以单层SnSe为基础，用七族元素Br，I和五族元素As，Sb原子先后取代Se原子，同样对其掺杂体系的电学性质和磁学性质做了相应的研究，以及对比了掺杂后四种体系的不同，同样分析了出现的差别。I摘要第六章，全文总结。对单层SnSe中的Sn原子和Se原子分别用不同的元素进行掺杂。对掺杂后各个体系的电学性质和磁学性质进行了简单的分析说明。关键词：单层SnSe替代掺杂电学性质磁学性质IIAbstractAbstractAlongwiththediscoveryofgraphenei

8、ntheexperiment,manynewtwo-dimensional(2D)atomiclayeredsystems(suchas,silicene,germanene,stanene,andphosphereneandsoon)haveattractedspecialattentionforfutureelectronic