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自2004年实验上成功从石墨剥离出石墨烯以来,二维材料的理论和实验研究取得了迅速发展。各种新型二维材料相继被合成,它们的应用涉及晶体管、离子电池、光伏光电器件、传感器和自旋电子学等诸多领域。本文主要采用密度泛函方法,理论上预测了磷烯及其纳米带作为锂离子电池负极材料、超卤素修饰二维有机—无机杂化钙钛矿作为光电材料以及超卤素修饰的石墨型C_3N_4在自旋电子学领域应用的可行性。另外,考虑到二维材料的实际应用离不开衬底,本文还讨论了石墨型氧化锌作为石墨烯衬底的可行性。本文主要分为六个章节,具体内容如下。第