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石墨烯的成功制备及其优异的物理性质引起了人们对二维材料领域越来越多的关注和兴趣。二维材料以及其它一些低维材料由于量子限域效应的影响,展现出体相材料所不具备的特性。与此同时,二维材料家族也在不断涌现出新的成员,比如:黑磷、六方氮化硼、过渡金属硫化物、硅烯、石墨炔等等,大大拓展了人们对二维材料的研究视野。本论文采用第一性原理计算方法,以黑磷和石墨炔这两种二维材料为研究对象,探究碱金属原子吸附对这两种材料物理性质的影响,为今后的实际应用提供一定的参考。主要研究内容与结论如下:(1)研究碱金属原子吸附以及黑磷层数对吸附体系能带结构的调控。理论计算得出碱金属原子吸附在黑磷表面最稳定的吸附位置均是空(H)位,并且随着碱金属原子吸附浓度的增大,黑磷的带隙会逐渐减小。对于单层和双层的黑磷,碱金属吸附后的体系仍是直接带隙半导体,其中钾原子和铷原子对单层、双层黑磷能带结构的调控效果几乎是一样的。接着研究钾原子吸附三层黑磷的情形,结果表明随着钾原子吸附浓度的增加,黑磷的带隙会不断减小,直至为0,体系的能带将发生交错,使得黑磷由半导体向半金属过渡。研究结果表明,碱金属原子和黑磷表面由于电荷转移而产生的局部电场,调控了黑磷的能带结构。(2)研究氮掺杂石墨炔(C22N4)材料的储锂性能。首先在单层石墨炔的基础上,搭建了不同的堆垛结构,并比较彼此间的能量差异,找到最稳定的堆垛方式;接着研究了锂原子在单层石墨炔中不同的吸附位置,比较不同位置处的吸附能;最后在最稳定体相结构的基础上,研究其最大储锂容量。研究结果发现:石墨炔不同的堆垛模式中,AA堆垛比AB堆垛的体系能量要高7.45 meV/atom,ABC堆垛比AB堆垛的体系能量略低1.4 meV/atom。由于AB堆垛和ABC堆垛的能量相差很小,同时又考虑到体系的计算量,我们采用AB堆垛这一结构。在单层石墨炔中,锂原子倾向与氮原子成键,此时的吸附能是-1.776 eV,吸附最为稳定。在AB堆垛石墨炔吸附锂原子的过程中,我们发现锂原子会优先和相邻两层中的氮原子成键;当吸附第4个锂原子时,体系中的锂均与上下两层的氮原子相连成键,有着相同的取向。随着吸附锂原子个数的增加,吸附至第7个锂原子时,锂依然会和上下两层的两个氮原子成键,不过这时的成键方向有所变化。最终,我们的计算结果显示AB堆垛石墨炔的储锂最大容量为586.29 mAhg-1,与实验值相吻合。