晶界对于过渡金属原子吸附的增强.doc

摘 要：利用密度泛函理论，我们系统研究了Co单体、二聚体、三聚体在单层的由四边形和八边形（4|8） 组成的晶界（GB）的氮化硼（BN）上的吸附性质，包括结构、能量和电磁性质。与完美毫无缺陷的单层BN相比,吸附于4|8 晶界缺陷处的Co团簇的吸附能增强了~10%，例如，在无缺陷的单层BN上，Co原子吸附能量约为0.77eV，而4|8晶界缺陷处，Co单体和二聚体的吸附能增加了~0.1eV，而Co三聚体增加了~0.2eV。更为有趣的是，吸附能的增加和与基底直接成键的Co原子的数量成正比。由4|8晶界缺陷处Co原子增强的吸附能主要是由于Co原子的d 轨道和局域于4|8晶界缺陷处的电子态之间的杂化相互作用。另一方面，晶界对被吸附物的电磁性质影响较小。因此，存在线型缺陷的二维BN纳米片相比于完美无缺陷的BN能更好的担载过渡金属原子，该方法可能也适用其他的二维材料，如MoS2和磷烯，利用晶界缺陷对于原子吸附能的增强作用，可以利用它们作为一维模板来自组装过渡金属原子纳米线。

关键词： 氮化硼（BN）、晶界、吸附、过渡金属原子

目录

摘要

Abstract

1  引言-3

1.1 二维单层BN的晶界缺陷-3

1.2 本文研究内容-3

2  方法-4

3  结果与讨论-5

3.1 Co单体的吸附构型与吸附能-5

3.2 Co二聚体和三聚体的吸附构型与吸附能-7

3.3 态密度和电荷密度-8

3.4 磁性质-10

3.5 迁移势垒-11

结  论-13

参 考 文 献-14

致  谢-17