新型低维材料异质结的能谷电子性质及调控

《新型低维材料异质结的能谷电子性质及调控》在近年来对二维材料异质结相关研究的基础上进行的研究，获西安石油大学优秀学术著作出版基金和陕西省自然科学基础研究计划项目(2019JQ-334)的资助。二维蜂窝状材料在未来几年甚至十几年内都将成为各个领域研究的热点，有着广阔的应用前景。而由这些二维材料构成的异质结更是丰富了材料的种类和性质。深入理解这些新型低维材料异质结的电子性质及其调控方法，对基于二维材料的能谷电子学器件的制备有非常重要的意义。

本书系统地介绍了低维材料异质结的能谷电子性质及调控。全书共8章：第1章介绍了新型二维蜂窝状材料及其异质结和能谷电子学；第2章介绍了计算的理论方法；第3～4章分别介绍了Silicene／Bi、Gemanene／SbF构成异质结中的能谷电子学性质；第5～6章介绍了MoSe2／WSe2异质结中的能谷激子性质及其电场调控；第7章介绍了WTe2双层电子性质的电场调控；第8章对本书内容做了总结和展望。 本书可供相关材料领域的科技工作者参考，也可作为高等院校相关专业本科生和研究生的参考书。

1 绪论
1.1 新型蜂窝状结构二维材料
1.1.1 石墨烯简介
1.1.2 硅烯、锗烯简介
1.1.3 二维过渡金属硫族化合物简介
1.1.4 其他二维材料
1.1.5 二维层状材料的制备方法
1.2 二维材料van der waals异质结
1.2.1 二维材料异质结简介
1.2.2 二维材料异质结的制备
1.3 能谷电子学简介
1.3.1 能谷电子学的发展
1.3.2 能谷相关的物理性质
1.3.3 能谷激子简介
2 理论方法与计算软件
2.1 第一性原理方法与密度泛函理论
2.1.1 多体系统哈密顿量
2.1.2 绝热近似理论——Born-oppenheimer近似
2.1.3 Hoheriberg-Kohn定理以及Kohn-sham方程
2.1.4 交换关联泛函
2.1.5 周期性势场近似及布洛赫定理
2.2 波函数与势场的处理方法
2.2.1 正交化平面波法
2.2.2 缀加平面波法
2.2.3 赝势方法
2.2.4 原子轨道正交化线性组合法
2.3 计算软件及方法简介
2.3.1 第一性原理软件包简介
2.3.2 WanFlier90简介以及Berry曲率计算方法
2.3.3 Z2PACK简介以及Z2拓扑不变量计算方法
3 Silicene／Bi双层异质结中的能谷电子学
3.1 概述
3.2 计算模型与方法
3.2.1 计算模型
3.2.2 计算方法
3.3 计算结果与分析
3.3.1 异质结结构的分析
3.3.2 异质结的自旋劈裂的分析
3.3.3 异质结中能谷电子性质的分析
3.4 本章小结
4 Germanene／SbF异质结中的能谷电子学
4.1 概述
4.2 计算模型与方法
4.2.1 计算模型
4.2.2 计算方法
4.3 计算结果与分析
4.3.1 异质结Ge／Sb结构与电子结构分析
4.3.2 异质结Ge／SbF结构与自旋劈裂分析
4.3.3 异质结Ge／SbF的电子能谷性质的分析
4.3.4 异质结Ge／SbF拓扑性的分析
4.4 本章小结
5 MoSe2／WSe2异质结中的激子
5.1 概述
5.2 计算方法与模型
5.2.1 计算方法
5.2.2 计算模型
5.3 计算结果与分析
5.3.1 堆垛对异质结电子层内跃迁的影响
5.3.2 不同堆垛异质结中层间激子的形成与复合过程的理论分析
5.3.3 堆垛对位对MoSe2／WSe2异质结中层间激子复合过程极化率的影响
5.4 本章小结
6 电场对MoSe2／WSe2异质结电子结构的双向调控
6.1 概述
6.2 计算方法与模型
6.2.1 计算模型
6.2.2 计算方法
6.3 计算结果与分析
6.3.1 平衡状态下MoSe2／WSe2异质结的电子结构
6.3.2 偏压对MoSe2／WSe2异质结电子结构的调控
6.4 本章小结
7 电场对WTe2双层电子结构的影响
7.1 概述
7.2 计算模型与方法
7.2.1 计算模型
7.2.2 计算方法
7.3 计算结果与分析
7.4 本章小结
8 总结与展望
8.1 总结
8.2 展望
参考文献