利用应变和表面官能团调控扶手椅型石墨烯纳米带的功函数：一项第一性原理研究
材料科学
2012-08-07 v1 计算物理
摘要
进行了第一性原理密度泛函理论计算，以研究应变、边缘钝化和表面官能团对扶手椅型石墨烯纳米带 (AGNRs) 结构和电子性质的影响，特别关注功函数。研究发现，功函数随单轴拉伸应变增加，而随压缩应变减小。应变下功函数的变化主要归因于费米能级随应变的移动。此外，还讨论了功函数变化与芯能级随应变移动之间的关系。发现了拉伸和压缩应变下芯能级移动的不同趋势。对于边缘碳原子被氧钝化的 AGNRs，在中等应变下，其功函数高于边缘被氢钝化的纳米带。这两种边缘钝化方式下的功函数差异在足够的拉伸（压缩）应变下会增大（减小）。这与约 4% 的拉伸应变下的直接 - 间接带隙跃迁以及约 -12% 的大压缩应变下的结构转变有关。此外，还研究了表面物种修饰（如不同覆盖密度的 H、F 或 OH）的影响。研究发现功函数随表面官能团的类型和覆盖率而变化。F 和 OH 修饰会增加功函数，而 H 则会降低它。表面官能团可修饰在 AGNRs 的单侧或双侧。研究发现单侧和双侧修饰之间的功函数差异相对较小，这可能表明引入的表面偶极子作用较小。
引用
@article{arxiv.1208.1245,
title = {Engineering the work function of armchair graphene nanoribbons using strain and surface functional species: a first principles study},
author = {Xihong Peng and Fu Tang and Andrew Copple},
journal= {arXiv preprint arXiv:1208.1245},
year = {2012}
}
备注
10 pages, 9 figures, and 1 table