XB(X=As，Sb，Bi)及h--MgH2结构与性能调控研究
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.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0.43eV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.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。
二维材料;功能化修饰;电子性质;拓扑性质;脱氢性质
北京化工大学
硕士
物理学
邵晓红
2019
中文
TB383
2019-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）