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一维石墨烯超晶格上的氢吸附研究
摘要：
本文研究了一维石墨烯超晶格上氢的吸附行为。首先，我们对石墨烯超晶格的结构进行了介绍。然后，我们通过密度泛函理论计算，研究了氢分子在石墨烯超晶格上的吸附行为。结果表明，在一维石墨烯超晶格上，氢分子的吸附能明显高于二维石墨烯，而且氢分子的吸附位置有很多种可能性。最后，我们讨论了研究的意义和未来的研究方向。
关键词：石墨烯超晶格，氢吸附，密度泛函理论，吸附能
引言：
石墨烯是一种具有单层碳原子排列的二维材料，具有很高的力学强度和电导率、导热率等优异性质。但是，石墨烯在实际应用中存在一些限制，例如它的表面能较低，易受水分、氧气等物质的污染。石墨烯超晶格的出现，打破了石墨烯只能有二维结构的限制，使其具有了新的应用前景。因此，研究石墨烯超晶格上氢的吸附行为具有重要意义。
理论计算方法：
本文采用密度泛函理论(DFT)方法研究氢分子在一维石墨烯超晶格上的吸附行为。我们采用拟合的VanderWaals函数(vdw-DF)作为交换关联泛函，再结合平面波基组、赝势等方法，对吸附能、吸附结构等进行了计算。
结果分析：
计算结果表明，在一维石墨烯超晶格上，氢分子的吸附能明显高于二维石墨烯。当氢分子沿着石墨烯超晶格的方向吸附时，吸附能最高；而当氢分子与石墨烯超晶格垂直吸附时，吸附能最低。此外，在一维石墨烯超晶格上，氢分子的吸附位置还有很多种可能性。例如，当两个氢分子分别位于单只石墨烯之间的凹槽处时，它们能够形成一个H2分子和石墨烯之间的静电相互作用，从而得到很高的吸附能。
结论：
本文针对一维石墨烯超晶格上的氢吸附行为进行了研究。通过密度泛函理论计算，我们发现，一维石墨烯超晶格上，氢分子的吸附能比二维石墨烯高，且氢分子的吸附位置有很多种可能性。这些研究结果为石墨烯超晶格在氢存储等领域的应用提供了理论基础。未来的研究方向可以将重点放在其他气体分子在石墨烯超晶格上的吸附行为研究上，探究其对石墨烯超晶格应用的影响。