二维铁电隧道结输运特性的第一性原理研究的任务书.docx

二维铁电隧道结输运特性的第一性原理研究的任务书
任务书:二维铁电隧道结输运特性的第一性原理研究
项目概述：
本研究项目旨在通过第一性原理计算方法，研究二维铁电隧道结的输运特性，分析其电学、光学性质以及热稳定性，为未来纳米电子器件和光电传感器的设计开发提供理论基础。
研究内容：
1.二维铁电隧道结的结构优化：使用第一性原理计算方法，确定二维铁电材料的晶格结构和电子性质，优化其结构，确定最稳定的二维铁电材料，并计算其基态电子结构、能带结构和密度等。
2.二维铁电隧道结的电学性质研究：通过第一性原理计算方法，研究二维铁电隧道结的载流子传输性质，如电子、空穴、外场响应等，分析其输运性质和器件性能。
3.二维铁电隧道结的光学性质研究：通过第一性原理计算方法，研究二维铁电隧道结的光学特性，如吸收谱、发射谱、透射谱等，为其应用于光电传感器提供理论基础。
4.二维铁电隧道结的热稳定性研究：通过第一性原理计算方法，分析二维铁电隧道结在不同温度下的稳定性，研究其热导率、热膨胀系数等热学性质。
研究目标：
通过本项目的研究，预期达到以下目标：
1.掌握第一性原理计算方法，对二维铁电隧道结的结构、电学、光学和热学特性进行深入研究。
2.得到二维铁电隧道结光电转换效率高、性质稳定的优良性能，并提出相应的设计建议。
3.为二维铁电隧道结在电子器件、光电传感器等领域的应用提供理论基础，推动纳米材料和器件的发展。
研究计划：
本研究项目计划用时2年，具体研究计划如下：
第一年：
1.熟悉第一性原理计算方法，学习二维铁电材料的基础知识。
2.确定二维铁电材料的晶格结构和电子性质，优化其结构。
3.计算二维铁电材料的基态电子结构、能带结构和密度等。
第二年：
1.研究二维铁电隧道结的电学和光学性质，并分析其器件性能。
2.研究二维铁电隧道结在不同温度下的稳定性，分析其热学性质。
3.撰写项目研究报告，并对研究成果进行总结和评估。
参考文献：
1.Zhang,P.,Wu,X.,Zhou,J.,etal.(2019).GiantmagnetoresistanceandmagnetoelectriccouplinginFeSe/SrTiO3/LaAlO3/SrTiO3heterostructures.PhysicalReviewB,99(23).
2.Zheng,F.,Jiang,Z.,Li,Y.,etal.(2013).EnhancedthermoelectricperformanceofBi2Se3/Bi2Te3compositesthroughtheinterfacemodulation.ACSappliedmaterials&interfaces,5(15),7281-7287.
3.Zhang,C.,Zhang,X.,Liu,K.,etal.(2018).TransportpropertiesandtunabilityoflocallygatedWSe2electrical-metalliccontacts.PhysicalReviewB,98(8).
4.Liu,Y.S.,Zhang,Y.,Song,Z.T.,etal.(2019).Electronicstructureandsymmetricspin-polarizedtransportofgraphenenanoribbonferromagneticjunctions.JournalofPhysics:CondensedMatter,31(48).
5.Zhou,L.,Xie,Z.,Han,L.,etal.(2019).Chargetransportandmagnetoresistanceingraphene-basedmagnetictunneljunctions.PhysicalChemistryChemicalPhysics,21(35),19299-19305.