In this paper,aryl silane,germane,stannane were synthesized from 1,4dibromobenzene and organometallic dichloride and characterized by 1HNMR spectra and mass spectra.
锗烯是继石墨烯、硅烯发现以来最重要的二维纳米材料之一,以其优异的物理化学性质迅速得到人们的广泛关注.然而,锗烯具有的零带隙能带特点(狄拉克点)极大程度地限制了其在微电子纳米材料方面的应用.本文采用范德华力修正的密度泛函计算...锗烯是继石墨烯、硅烯发现以来最重要的二维纳米材料之一,以其优异的物理化学性质迅速得到人们的广泛关注.然而,锗烯具有的零带隙能带特点(狄拉克点)极大程度地限制了其在微电子纳米材料方面的应用.本文采用范德华力修正的密度泛函计算方法,研究了锗烯、锗烷、锗烯/锗烷的几何和电学性质.研究发现,锗烯和锗烷可以通过弱相互作用形成稳定的双层结构,并在锗烯中打开一个85 me V的带隙.电子结构分析表明,Ge—H/π的存在破坏了锗烯子晶格的对称性,从而在狄拉克点上打开一个带隙.差分电荷密度图分析表明有部分电荷从H原子的s轨道转移至Ge的pz轨道.该电荷转移机制增强了锗烯与锗烷之间的相互作用力,是形成锗烯/锗烷双层二维纳米结构的主要原因.进一步研究还发现,锗烷/锗烯/锗烷的三明治结构无法在锗烯中打开带隙.这是由于两侧的锗烷对夹层的锗烯作用力等价,无法破坏锗烯的子晶格对称性,所以无法打开锗烯带隙.最后,所有计算结果都在高精度杂化密度泛函HSE06计算精度下得到进一步验证.因此,本文从理论上提出了一种切实可行的打开锗烯狄拉克点的方法,为锗烯在场效应管和其他纳米材料中的应用提供了理论指导.展开更多
文摘In this paper,aryl silane,germane,stannane were synthesized from 1,4dibromobenzene and organometallic dichloride and characterized by 1HNMR spectra and mass spectra.
文摘锗烯是继石墨烯、硅烯发现以来最重要的二维纳米材料之一,以其优异的物理化学性质迅速得到人们的广泛关注.然而,锗烯具有的零带隙能带特点(狄拉克点)极大程度地限制了其在微电子纳米材料方面的应用.本文采用范德华力修正的密度泛函计算方法,研究了锗烯、锗烷、锗烯/锗烷的几何和电学性质.研究发现,锗烯和锗烷可以通过弱相互作用形成稳定的双层结构,并在锗烯中打开一个85 me V的带隙.电子结构分析表明,Ge—H/π的存在破坏了锗烯子晶格的对称性,从而在狄拉克点上打开一个带隙.差分电荷密度图分析表明有部分电荷从H原子的s轨道转移至Ge的pz轨道.该电荷转移机制增强了锗烯与锗烷之间的相互作用力,是形成锗烯/锗烷双层二维纳米结构的主要原因.进一步研究还发现,锗烷/锗烯/锗烷的三明治结构无法在锗烯中打开带隙.这是由于两侧的锗烷对夹层的锗烯作用力等价,无法破坏锗烯的子晶格对称性,所以无法打开锗烯带隙.最后,所有计算结果都在高精度杂化密度泛函HSE06计算精度下得到进一步验证.因此,本文从理论上提出了一种切实可行的打开锗烯狄拉克点的方法,为锗烯在场效应管和其他纳米材料中的应用提供了理论指导.