应变下氮和硼替位掺杂石墨烯的结构与电子性质

• 作 者: 熊扬虹 彭琼 李金 张春小 唐超 钟建新
• 机 构: 湘潭大学物理与光电工程学院微纳能源材料与器件湖南省重点实验室
• 出 处: 湘潭大学自然科学学报
• 发表日期: 2016年3期
• 关键词: 第一性原理 石墨烯 应变 掺杂 first principles graphene strain doping
• 基金项目: 国家重点基础研究发展计划（2012CB921303）, 国家自然科学基金项目（4040204）,国家自然科学基金青年科学基金项目（11404275,11304263,11204260）,国家自然科学基金理论物理专项基金（11347206）, 湖南省教育厅一般项目（14C1095）

采用第一性原理计算方法,研究了氮（N）和硼（B）替位掺杂石墨烯在加载应变情况下的结构和电子性质.计算结果表明（采用6×6超原胞）,对于纯石墨烯,当应变大于临界应变30%时发生从弹性应变至非弹性应变的转变,体系总能在转变处发生突变.而N和B掺杂石墨烯的临界应变分别变为17.6%和17.4%,这表明掺杂石墨烯的弹性应变范围大幅减小.通过研究纯石墨烯和N/B替位掺杂石墨烯的电子性质,发现纯石墨烯在对称应变下仍为零带隙,而掺杂后费米能级处出现电子态,体系转变为金属,并且发现应变可以调节掺杂石墨烯的费米能