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石墨烯中缺陷及边界影响下电子输运性质研究的开题报告
开题报告：石墨烯中缺陷及边界影响下电子输运性质研究
一、研究背景和意义
石墨烯是一种二维的碳材料，由于其独特的结构和性质，被广泛应用于纳米电子学、能源领域、生物传感器等方面的研究。然而在大规模制备过程中，由于制备条件和其他因素的影响，石墨烯中常常会出现各种缺陷和边界结构。这些缺陷和边界会对石墨烯的电子结构和输运性质产生重要的影响。因此，深入研究石墨烯中缺陷及边界影响下的电子输运性质，对于石墨烯在电子学、能源等领域的应用具有重要的意义。
二、研究内容和方法
本研究将采用密度泛函理论(DFT)计算方法研究石墨烯中缺陷及边界影响下的电子输运性质。具体研究内容包括：
1.石墨烯中常见缺陷和边界结构的构建和分析。通过构建不同的石墨烯缺陷和边界结构，分析其对石墨烯的电子结构和输运性质的影响。
2.通过DFT计算研究石墨烯中缺陷和边界影响下的电子结构。采用VASP软件计算不同结构下电子结构和能带结构，分析不同缺陷和边界结构对于能带结构和电子密度的影响。
3.研究石墨烯中缺陷和边界对于电子输运性质的影响。利用自洽格林函数方法计算石墨烯中不同缺陷和边界结构下的电子力学输运性质，比较不同结构下电导率和电子迁移率的变化规律。
三、研究预期成果及意义
本研究旨在从理论上分析石墨烯中缺陷及边界影响下的电子输运性质，预计可以获得以下成果：
1.深入了解缺陷和边界结构对于石墨烯电子输运性质的影响规律。
2.研究结果有望为石墨烯在电子学、能源和生物传感器等领域的应用提供理论支持。
3.提出针对石墨烯中缺陷及边界的改进设计方法，以提高其电子输运性能。
四、进度安排
本研究计划在一年内完成，具体进度安排如下：
第1-2个月：文献查阅及研究方法学习
第3-4个月：常见缺陷及边界结构的构建和分析
第5-8个月：DFT计算不同结构下石墨烯电子结构和能带结构
第9-10个月：基于自洽格林函数方法计算石墨烯中不同缺陷和边界结构下的电子力学输运性质
第11-12个月：数据分析和论文撰写
五、参考文献
1.Novoselov,K.S.,Geim,A.K.,Morozov,S.V.,Jiang,D.,Zhang,Y.,Dubonos,S.V.,...&Firsov,A.A.(2004).Electricfieldeffectinatomicallythincarbonfilms.science,306(5696),666-669.
2.Peres,N.M.R.,Guinea,F.,&CastroNeto,A.H.(2006).Electronicpropertiesofdisorderedtwo-dimensionalcarbon.PhysicalreviewB,73(19),195411.
3.Liu,H.,Neal,A.T.,Zhu,Z.,Luo,Z.,Xu,X.,Tománek,D.,&Ye,P.D.(2014).Phosphorene:anew2Dmaterialwithhighcarriermobility.ACSnano,8(4),4033-4041.