XB（X=As，Sb，Bi）及h

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【摘要】： 二维材料因其优异的电子、光学以及拓扑性质,在传感器、微电子等领域具有很好的应用前景。一.我们采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了 XB(X为As、Sb、Bi)以及功能化修饰XB(XBZ2,Z为H、Cl、Br、I)单层薄膜的电子性质、光学性质和拓扑性质。声子谱的计算结果表明,除了 AsBI2和 SbBI2外,AsBH2、SbBH2、BiBH2、AsBCl2、SbBCl2、BiBCl2、AsBBr2、SbBBr2、BiBBr2、BiBI2十种结构都是动力学稳定的。电子结构研究表明AsBH2和SbBH2是适用于光催化分解水的光催化剂;BiBI2和BiBBr2属于二维本征拓扑绝缘体,且BiBI2具有0.43 eV的体带隙;BiBCl2、BiBH2、SbBBr2、AsBBr2、SbBCl2 和 AsBCl2 薄膜在 2%、10%、10%、12%、14%和18%的双轴拉伸应变下,能够发生拓扑相变,从普通半导体转变为非平庸的拓扑绝缘体。研究表明,功能化修饰以及外部拉伸应变作用下,能够有效地调控带隙的大小和能带的边缘态,拓展了二维XB在光催化剂和良好拓扑绝缘体中的应用。二.我们理论预测了一种新的h-MgH2结构。研究了纯的以及过渡金属(Ti、V、Mn)掺杂的h-MgH2的稳定性、电子性质和脱氢性质。声子谱和形成焓的计算结果表明,该体系具有良好的热动力学稳定性。电子性质的研究表明,引入过渡金属可以弱化H与金属间的相互作用,从而降低h-MgH2的热稳定性,改善h-MgH2的脱氢动力学性能。

【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019

网址：XB（X=As，Sb，Bi）及h https://www.yuejiaxmz.com/news/view/324682

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