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Mg、H掺杂ZnO的第一原理研究的任务书
任务书
题目：Mg、H掺杂ZnO的第一原理研究
研究背景：
ZnO是一种广泛应用于电子、光电和光催化等领域的半导体材料，由于其良好的物理和化学性质，被认为是一种很有前途的材料。然而，ZnO晶体自身的缺陷往往会对其性能产生很大影响，所以如何调控ZnO的缺陷成为研究的重点。掺杂是一种有效的调控缺陷的方法，目前Mg、H掺杂ZnO的研究尚处于初步阶段，有待深入研究。
研究内容：
1.通过第一原理计算方法，研究Mg、H掺杂ZnO晶格结构和电子性质的变化规律。
2.研究Mg、H掺杂对ZnO的能带结构、密度状态和光学性质的影响。
3.分析Mg、H掺杂ZnO的缺陷形成能、形成位置和形成机理。
4.讨论Mg、H掺杂ZnO对电子传输和光催化性质的影响。
研究方法：
1.使用第一原理计算软件对Mg、H掺杂ZnO的晶体结构进行计算模拟。
2.采用VASP软件计算掺杂系统的能带结构、密度状态和光学性质等重要物理性质。
3.对计算结果进行分析和讨论。
研究意义：
1.通过研究Mg、H掺杂ZnO晶体内部的形成机制，有助于深入了解ZnO晶体的缺陷缺陷本质。
2.分析Mg、H掺杂ZnO的电子性质，对于设计新型电子和光电器件具有重要的指导意义。
3.利用掺杂的方法，可以优化ZnO的性能，提高其在光催化反应、光电池和生物医药等领域的应用价值。
进度安排：
第一阶段（一个月）：文献综述和理论基础学习。
第二阶段（两个月）：建模和第一原理计算。
第三阶段（两个月）：数据分析和成果撰写。
第四阶段（一个月）：论文定稿和答辩准备。
参考文献：
1.RuizAGetal.FlawengineeringanddefectmanipulationinZnOnanostructuredmaterials[J].ChemicalSocietyReviews,2017,46(18):5599-5638.
2.WuYL,HaoX,WuYC,etal.TheeffectofMgdopingonthestructuralandopticalpropertiesofZnOnanoparticles:afirst-principlesstudy[J].JournalofMaterialsScience-MaterialsinElectronics,2019,30(1):153-161.
3.DingY,LiH,DingJ,etal.DensityfunctionaltheorystudyonhydrogenadsorptionandtransportbehaviorsonMgZnO(101̅0)surface[J].ChemicalPhysicsLetters,2012,545:66-70.