石墨烷和砷烯的电磁学性质与气敏特性研究

本书是在作者数年来对类石墨烯二维材料研究的基础上撰写而成，主要特色如下： 1. 石墨烷和砷烯是近几年来发现的新型类石墨烯二维材料，本书紧跟前沿系统探究了其电磁学性质和气敏特性。 2. 详细介绍了掺杂和缺陷对石墨烷和砷烯基底的电磁学性质的影响，为设计新型电磁学器件提供理论指导。 3. 对石墨烷和砷烯的气敏特性进行了详细介绍，为新型气体传感器的发展奠定了理论基础。

本书系统介绍了掺杂与缺陷对类石墨烯二维材料(石墨烷和砷烯)电磁学性质的影响，为设计制造新型电磁学器件给予理论指导，并基于掺杂和缺陷基底探究了其与不同分子间的相互作用，探究其气敏特性，为新型气体传感器的设计提供理论基础。本书共分为10章：第1章和第2章介绍了石墨烷和砷烯的研究背景及理论方法；第3～5章介绍了掺杂和缺陷对砷烯的电磁学性质的改性；第6～10章介绍了石墨烷和砷烯的气敏特性。本书可供碳纳米材料领域的科研人员参考，也可作为高等院校相关专业本科生和研究生的参考书。

第1章绪论/1
1.1石墨烷2
1.2砷烯3
参考文献3
第2章理论方法/7
2.1密度泛函理论8
2.1.1绝热近似9
2.1.2Kohn-Sham方程10
2.1.3交换关联能泛函12
2.2布洛赫定理13
2.3平面波和赝势15
2.3.1平面波方法15
2.3.2赝势17
参考文献21
第3章过渡金属掺杂含空位缺陷石墨烯的电磁学性质/25
3.1概述26
3.2计算方法与模型27
3.3结果与讨论28
3.3.1含空位缺陷的砷烯28
3.3.2过渡金属掺杂的空位缺陷砷烯31
3.3.3电学和磁学性质33
3.4本章总结45
参考文献45
第4章过渡金属掺杂Stone-Wales缺陷砷烯的电磁学性质/51
4.1概述52
4.2计算方法与模型52
4.3结果与讨论53
4.3.1含Stones-Wales缺陷的砷烯53
4.3.2过渡金属掺杂的Stone-Wales缺陷砷烯54
4.3.3电学和磁学性质57
4.4本章总结69
参考文献70
第5章含Stone-Wales缺陷砷烯吸附过渡金属原子的电磁学性质/75
5.1概述76
5.2计算方法与模型77
5.3结果与讨论78
5.3.1过渡金属原子在砷烯表面的吸附78
5.3.2电学与磁学性质81
5.4本章总结94
参考文献94
第6章H缺陷对石墨烷吸附CO和NO气敏特性的影响/101
6.1概述102
6.2计算方法与模型103
6.3结果与讨论104
6.3.1CO和NO在完整和含H缺陷石墨烷表面的吸附特性104
6.3.2电学和磁学性质109
6.4本章总结113
参考文献113
第7章B、N、S、Al掺杂的石墨烷吸附HCN的气敏特性/119
7.1概述120
7.2计算方法与模型121
7.3结果与讨论122
7.3.1掺杂石墨烷的结构122
7.3.2HCN分子的吸附特性127
7.3.3电磁学性质132
7.4本章总结139
参考文献140
第8章Cr和Mn掺杂的石墨烷吸附H2CO的气敏特性/145
8.1概述146
8.2计算方法与模型146
8.3结果与讨论147
8.3.1H2CO分子的吸附特性147
8.3.2吸附体系的电子结构153
8.4本章总结157
参考文献158
第9章Ni、Cu掺杂石墨烷吸附2,3,7,8-四氯二苯并对二英（TCDD）的气敏特性/163
9.1概述164
9.2计算方法与模型166
9.3结果与讨论167
9.3.1Ni和Cu掺杂的石墨烷167
9.3.2TCDD分子的吸附特性171
9.3.3电磁学性质174
9.4本章总结179
参考文献179
第10章缺陷和掺杂对砷烯吸附HCN气敏特性的影响/185
10.1概述186
10.2计算方法与模型187
10.3结果与讨论188
10.3.1缺陷对砷烯吸附HCN的影响188
10.3.2掺杂对砷烯吸附HCN的影响195
10.4本章总结205
参考文献206