有效二維原子局域的理論研究的開題報告

有效二維原子局域的理論研究的開題報告一、選題背景促進新能源、新電子器件等領域的應用需要對材料進行原子局域化的研究。二維材料是一類具有單層或幾層晶體結構的材料。在這類材料中，電子很大程度上集中在幾個原子周圍。因此，對于二維材料中原子的局域特征的研究是十分重要和必要的。二、選題意義對于原子局域的研究，一方面可以提高我們對材料特性的認識，另一方面也可以為制備器件提供可能。同時，在理論研究中，可以通過計算方法對材料中的各種特性進行模擬，為材料制備提供方向。三、研究目標本文主要研究二維原子局域特征的計算模擬方法及其在新能源、新材料等領域的應用，具體目標包括：1、分析二維材料中原子的局域特征，包括電子在原子周圍的電荷分布、軌道特征等。2、采用基于密度泛函理論的計算方法，對二維材料中的原子局域進行模擬和計算。3、研究二維材料中原子局域與其它特性之間的關系，例如材料的機械性能、光電性質等。四、研究方法1、基于密度泛函理論進行計算，采用vasp、abinit等軟件進行模擬。2、利用實驗數據，通過對比理論計算與實際測量結果，驗證計算方法的可靠性，并尋找計算與實驗之間的差異和適用范圍。3、分析原子局域對于材料性質的影響，深入研究材料原子局域與宏觀性質之間的內在聯系。五、預期成果本文主要預期成果包括：1、發(fā)現和分析二維材料中原子的局域特征，包括電子在原子周圍的電荷分布、軌道特征等。2、建立基于密度泛函理論的計算方法，對二維材料中的原子局域進行模擬和計算。3、研究二維材料中原子局域與其它特性之間的關系，例如材料的機械性能、光電性質等。4、針對新能源、新材料等領域，提供有價值的理論指導，為材料制備提供技術路線。六、研究計劃與進度安排1、文獻調研：2021年7月至8月，查閱相關學術文獻，了解國內外研究現狀及主要研究方法和進展情況。2、建立計算模型：2021年9月至10月，建立基于密度泛函理論的計算模型。3、數據分析：2021年11月至2022年3月，進行數據的分析和處理，對二維材料中原子局域特征進行研究。4、結果驗證：2022年4月至5月，將計算結果與實際測量結果進行對比，驗證計算方法的可靠性。5、論文撰寫：2022年6月至7月，完成論文初稿。6、論文修改：2022年8月至9月，論文修改及完善反復進行。七、參考文獻1.S.W.Sun,S.Furuya,andH.Kasai，First-principlestudyonhydrogenadsorptiononAlsurfaceandgrainboundaryinAl2O3，ComputationalMaterialsScience，50，932-936（2011）2.DelphineAffoune,GérardHenrion,andYoshitakaNakano.1998.Atomicforcemicroscopyinvestigationoftheelectronicstructureofthesurfaceofp-dopedGaAs(001).SurfaceScience402(1-2):67-77.3.P.Cizek,J.Pritchett,andH.F.M?ller.1998.AdsorptionofmethanolonGaAs(001)-c(8×2)surfaces.JournalofChemicalPhysics108:4245-4252.4.Sato,S.Onada,K.Taniguchi,andT.Kawamura.1995.Atheoreticalstudyofhydrogenadsorptionon