石墨烯内聚能的密度泛函理论研究

• 作者: 曲研
• 来源期刊: 应用物理
• 学科: 工学
• 关键词: 密度泛函理论 第一性原理 石墨烯 内聚能
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 页码范围: 1-8
• 页数: 8页
• 分类号: TB3

摘要

本文基于第一性原理和密度泛函理论,在局域密度近似以及广义梯度近似下,研究了石墨烯的几何结构和内聚能。石墨烯是由碳原子组成的六角形结构,通过密度泛函理论的计算程序,计算得到了石墨烯体系的总能量,以及孤立碳原子体系的总能量。计算结果表明:石墨烯的内聚能约为−9~−10 eV,对于不同的计算方法及参数,得到的内聚能总为负,这表明石墨烯结构相对于孤立的碳原子来说能量更低。因此相比于孤立的碳原子来说,吸引的相互作用使得系统更倾向于形成石墨烯的结构,说明石墨烯的结构是稳定的。通过本计算模拟研究可对今后石墨烯的结构以及新型结构(例如转角石墨烯)的性能研究及应用发展提供理论参考。