石墨烯具有許多優(yōu)異的性能，包括光學(xué)透明性、導(dǎo)電性、機(jī)械韌性和導(dǎo)熱性。除了這些最佳性能外，單層石墨烯的問(wèn)題是許多應(yīng)用都需要帶隙。幾個(gè)研究項(xiàng)目集中在石墨烯和摻雜過(guò)渡金屬之間的相互作用。在我們目前的工作中，研究了摻雜過(guò)渡金屬如Ag、Au、Cu、Ni和Pt的石墨烯的電子和光學(xué)特性。密度泛函理論已被用于檢查在結(jié)構(gòu)，光學(xué)和電子性質(zhì)的摻雜系統(tǒng)的變化。由于金屬原子的摻雜，這些性能得到了增強(qiáng)。我們的研究結(jié)論是，金屬摻雜石墨烯可以通過(guò)調(diào)整和增強(qiáng)石墨烯的電學(xué)和光學(xué)特性來(lái)制造創(chuàng)新材料，用于各種應(yīng)用，包括儲(chǔ)能設(shè)備，可穿戴電子產(chǎn)品，光電子產(chǎn)品，太陽(yáng)能電池和傳感器。
圖1. （a） 石墨烯的優(yōu)化構(gòu)型（b）M代表?yè)诫s在P-Gr中的金屬。
圖2. 使用B3LYP/LANL2DZ優(yōu)化金屬摻雜石墨烯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
圖3. 使用B3LYP/LANL2DZ的原始和金屬摻雜石墨烯系統(tǒng)的總DOS光譜。
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圖4. 使用B3LYP/LANL2DZ的原始和金屬摻雜石墨烯系統(tǒng)的PDOS光譜。
圖5. 使用B3LYP/LANL2DZ的原始和金屬摻雜石墨烯系統(tǒng)的分子靜電勢(shì)表面。
圖6. 使用B3LYP–TD DFT的原始和金屬摻雜石墨烯系統(tǒng)的紫外-可見(jiàn)光譜。
相關(guān)研究成果由皮拉尼-迪拜校區(qū)比拉科技學(xué)院物理系P. Kalpana Devi等人于2023年發(fā)表在Physica B: Condensed Matter (https://doi.org/10.1016/j.physb.2023.415309)上。原文：Enhancement of electronic and optical characteristics of graphene by doping with transition metals – DFT method
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
