【摘 要】
:
直接合成不存在已知三维(3D)层状母体的二维(2D)范德瓦尔斯(van der Waals,vd W)材料将为开发具有新特性和新功能的工程材料提供重大的机遇。最近实验合成的在2D材料发展进程上具有里程碑意义的Mo Si2N4化合物,一种新型的直接合成的2D vd W层状材料,正在吸引着光电子学、谷电子学及自旋电子学等领域的关注。尽管最近对单层Mo Si2N4的理论探索越来越多,但迄今为止关于缺陷对
论文部分内容阅读
直接合成不存在已知三维(3D)层状母体的二维(2D)范德瓦尔斯(van der Waals,vd W)材料将为开发具有新特性和新功能的工程材料提供重大的机遇。最近实验合成的在2D材料发展进程上具有里程碑意义的Mo Si2N4化合物,一种新型的直接合成的2D vd W层状材料,正在吸引着光电子学、谷电子学及自旋电子学等领域的关注。尽管最近对单层Mo Si2N4的理论探索越来越多,但迄今为止关于缺陷对其物理性质的影响的研究还没有被报道过。此外,如此的工作对理解Mo Si2N4化合物本质属性与进一步发展它的实际应用具有重要的意义。在本文中,我们使用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了四种类型的缺陷(ONout、ONin、VNout以及VNin)对单层Mo Si2N4结构、电子及磁学性质的影响。计算结果表明ONout、ONin、VNout以及VNin这四类缺陷都能导致各自体系中氧杂质或氮空位周围的结构畸变,从而改变了体系晶格常数与单层高度。具体地,ONout缺陷或ONin缺陷增加了晶格常数,但VNout缺陷或VNin缺陷使晶格常数减小。ONout缺陷或VNout缺陷增加了单层高度,然而ONin缺陷或VNin缺陷会使其变小。每类缺陷都会对单层Mo Si2N4的电子性质产生根本性的影响,能够诱导其从半导体转变为金属。此外,ONout、ONin以及VNin这三类缺陷都会对单层Mo Si2N4中的自旋轨道耦合效应产生微弱影响。ONout缺陷或VNout缺陷对单层Mo Si2N4的磁性没有影响,然而ONin缺陷或VNin缺陷却能诱导单层Mo Si2N4由非磁性转变为亚铁磁性。随后,我们又探索了双轴应变对ONin缺陷体系与VNin缺陷体系的磁学性质的影响。研究发现,对于ONin缺陷体系,随着应变从-3%增加到10%;对于VNin缺陷体系,随着应变从-9%增加到10%,两体系的总磁矩都对双轴应变不敏感,然而Mo原子的局域磁矩都增大。此外,当ONin缺陷体系处于大约-4%的应变值下时、VNin缺陷体系处于-10%~-9%范围内的应变值下时,两体系都会发生亚铁磁态与顺磁态之间的磁相变。这项研究为单层Mo Si2N4在自旋电子及2D磁性材料里的应用提供了一份可能的指导。
其他文献
具有光致变色、储热调温的多功能智能材料受到人们的广泛关注,在智能服装、建筑材料、可穿戴智能传感器等领域具有广阔的应用前景。本文的主要研究成果如下:为获得优良的热密实度和热稳定性的相变材料,选用正十八烷作为芯材,并以三聚氰胺-甲醛树脂为硬模板水解正硅酸乙酯(TEOS)合成微胶囊的壁材,采用原位聚合法制备的有机无机复合型MF/Si O2微胶囊。首先,探索TEOS合成微胶囊壁材的最佳水解条件为p H值分
为了减少化石燃料类能源的消耗,同时提高能源的利用率,人们采取了许多办法,其中热能储存系统的能源经济性是缓解化石燃料消耗的重要手段。相变材料(PCMs)的高潜热可以实现大量热能的储存和释放,从而使之成为一个极具发展潜力的研究领域。与无机PCMs相比,有机PCMs具有许多优点,如稳定性好,重复性高,无相分离和过冷等,其中对有机的固-液PCMs(SLPCMs)的研究较广。然而SLPCMs在相转变过程中的
相变材料是一类应用广泛的储热材料。许多相变材料存在热导率低、形状稳定性差等问题。使用石墨烯泡沫或气凝胶可以一定程度上解决这些问题,但目前缺乏批量、高效、低成本的制备技术,而且大多存在机械强度低或者脆性大的问题,实用性差。本文针对这些问题,发展了基于三聚氰胺泡沫(MF)模板的循环浸渍沉积法,研究了氧化石墨烯(GO)基复合泡沫及复合相变材料的制备、结构、性能和应用。首先,通过循环浸渍沉积法制备了MF@
2015年5月1日我国施行了《石油库设计规范》(GB50074-2014)标准,原国家标准“石油库设计规范”GB 50074-2002同时废止。根据相关法律法规要求,我国在役油库需制定整改计划,定期开展风险评价工作,以保证可逐步提升安全管控水平,满足《石油库设计规范》相关要求。但我国目前运行的大量油库均不符合标准要求,亟需整改。为了满足国家关于成品油库的相关标准要求,同时实现经济效益最大化,切实改
纳米流体在高效传热冷却等许多重要领域都有广泛的应用潜力,因此,近年来这类流体的热物理性质成为了重要的研究课题。粘度是纳米流体的一个非常重要的性质,特别是在流体流动和传热的实际应用中,对流换热和泵送功率等都与粘度系数有直接的关系,但目前对纳米流体粘度的研究还不够深入。传统的实验方法仅能从唯象论的角度观察现象,且不同的研究得到的结论具有较大的不一致性,难以解释微观机制。因此,本文采用基于精确势能模型的
本文结合J检测公司的泡沫涡流检测器的特征检出率的实际现状,用排列图方法分析找到泡沫涡流检测器特征检出率低的诸多影响因素,并用关联图详细分析并找到其影响原因,通过单因素方法分析出影响特征检出率的主要因素,最后通过正交试验设计,确定主要因素对泡沫涡流检测器特征检出率的影响程度和显著性。首先根据单因素方法分析得出提升泡沫涡流检测器一次特征检出率的方法,提升探头覆盖面积,降低泡沫覆盖层厚度,控制运行速度,
由于我国的油气资源分布不平衡,油气输送需要建设大量管道,目前管道建设中多采用焊条电弧焊、半自动焊接方式,全位置管道自动焊接技术使用相对较少,而管道自动焊接技术具有焊接效率高、焊缝成形好、焊接质量高等优点,所以目前油气管道的铺设中逐渐采用自动焊接技术取代手工焊接和半自动化焊接。因此,为了提高油气管道焊接的生产效率和焊缝的成形质量,有必要开发结构紧凑、重量轻、稳定性高的全位置管道自动焊接系统,以满足当
碳化硅颗粒增强铝基(SiCp/Al)复合材料以其高强度、高耐磨性和低热膨胀等突出特性,广泛应用于航空航天和军工等关键制造领域。SiCp/Al复合材料加工过程中刀具-颗粒-基体的相互作用会导致工件材料产生严重的亚表面损伤。这不仅会加剧裂纹的萌生和扩展,还会极大降低材料的疲劳性能,限制其可靠性应用。因此,研究SiCp/Al复合材料切削亚表面损伤特性及其对材料力学性能的影响,对提高该材料零件在关键领域的
改革开放以来,有了市场经济的推动,中国消费者从不看重品牌到现在越来越多的消费领域都具有强烈的品牌意识,很多中国品牌从本土成长并走出国门,开始走向国际化,比如联想、华为、海尔、TCL、中国石化等,让中国品牌的声音越来越响亮;但是,也有很多中国本土品牌曾经叱咤风云,妇孺皆知,但是却因种种原因走向没落,象流星一样淡出了人们的视线。
上海手表七厂为扩大本厂“金菱”牌定时器的影响,为消费者提供良好的服务,在厂门口开设“金菱贸易公司”。该公司经营范围虽然比较广,但仍以经销定时器与本行业的钟表为主。具有三个特点:(一)提供的定时器品种齐全,便于消费者选购。按定时时间分,有1分钟至180分钟等7个品种;按功率分,有1.6安培、6安培等;还有正接点