氢吸附导致石墨烯带隙效应的第一性原理研究

在石墨烯上以公度周期排列吸附氢会导致狄拉克点处带隙打开以及无色散的中间隙能带的出现。我们使用自旋极化密度泛函理论计算，研究了这些带隙效应及其对周期性的依赖性，针对周期性石墨烯超胞上的单个氢吸附物。我们的结果表明，对于某些周期性（以尺度因子3为标志），带隙在很大程度上被抑制，并在中性点附近具有特殊的能级结构。我们根据\textit{ab initio}哈密顿矩阵解释了能带结构变化的起源。该方法可用于获得单个氢吸附在石墨烯上的更精确的紧束缚描述。