新型二維碳材料net- Y光學(xué)性質(zhì)的第一性原理研究

張秀娟（山西大同大學(xué)，山西 大同037009）

0 引言

新型二維碳材料具有高透光性、力學(xué)強(qiáng)度以及高導(dǎo)電性等特征。自實(shí)驗(yàn)中被發(fā)現(xiàn)后，二維材料石墨烯被進(jìn)行了大量的研究，研究成果主要應(yīng)用在光學(xué)、電子學(xué)、熱力學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。

1 新型二維碳材料net-Y分析

新型二維碳材料net-Y 是典型的二位過(guò)度金屬二硫化物，兩層S原子在超胞俯視圖和側(cè)視圖中可以看到類六邊形結(jié)構(gòu)的石墨烯單層MOS2,應(yīng)用在晶體管、傳感器、太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域，防治軌道自旋效用產(chǎn)生對(duì)稱性的破壞，是新一代電子學(xué)發(fā)展的帶包，成為制備納米電子期間和自旋電子的理想材料。新型二維碳材料net-Y具有優(yōu)良的熱導(dǎo)性質(zhì)，因此在很多領(lǐng)域，諸如石墨烯新型二維碳材料net-Y等二維材料都表現(xiàn)出優(yōu)良的晶格結(jié)構(gòu)和熱電性能，比表面積的在費(fèi)米能級(jí)處理上發(fā)揮作用，發(fā)生較好的量子霍爾效應(yīng)。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論研究，已經(jīng)在新型二維碳材料net-Y的材料應(yīng)用上得到了廣泛的推廣[1]。

2 模型計(jì)算和方法

運(yùn)用平面波贗勢(shì)方法，利用軟件進(jìn)行量子力學(xué)模塊的丹村幾何結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的模擬計(jì)算，選擇廣義梯度近似GGA修正方法來(lái)描述，不考慮分子層的相互作用，忽略層間的范德瓦爾斯力，得到不同的摻雜濃度數(shù)值、系統(tǒng)總能量和電荷密度。選擇不通的K 網(wǎng)格點(diǎn)，采用超胞幾何優(yōu)化的方法，優(yōu)化原子間的相互作用力，例如石墨烯、石墨塊等部分二維材料在實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)閾碛杏邢薜男〕叽鐦悠窡o(wú)法支配，因此理論上可以進(jìn)行新型二維材料的性質(zhì)的應(yīng)用，例如運(yùn)輸、熱電、光學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)施工模塊具有低能區(qū)的光學(xué)各向異性，在光計(jì)數(shù)率的條件下運(yùn)用6方材料，基礎(chǔ)響應(yīng)光譜范圍，具有較寬的紅外到紫外的異性特征和成為一種具有新的周期的新型類石墨材料,以AU111為基底，又有廣泛的發(fā)展方向[2]。圖1 展示不同濃度O元素?fù)诫s單層MOS2的超晶胞結(jié)構(gòu)（俯視圖）。

實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ头治鼋Y(jié)果發(fā)現(xiàn)光學(xué)硬性特征，對(duì)于黃光有特殊的光折射反應(yīng)現(xiàn)象一模型計(jì)算，方法概述，基于密度泛函理論進(jìn)行第一性原理的模塊計(jì)算使用，軟件進(jìn)行廣義梯度的論證，包括結(jié)構(gòu)如何優(yōu)化，平面波、截?cái)嗄堋⒛芰恳约白畲笪灰啤⑹諗恐档仍诿總€(gè)原子的能量收斂精度，設(shè)置上網(wǎng)格，以保證節(jié)水的精確性和結(jié)構(gòu)的合理性，矩形范圍為擔(dān)保細(xì)胞。

圖1 不同濃度O元素?fù)诫s單層MOS2的超晶胞結(jié)構(gòu)（俯視圖）

單層結(jié)構(gòu)示意圖有紅、黃、綠原子，代表不同環(huán)境的雜化碳原子計(jì)算出晶格結(jié)構(gòu)，采用真空厚度2mm的局域場(chǎng)進(jìn)行模塊的依靠計(jì)算機(jī)子計(jì)算中，負(fù)介電函數(shù)頻率進(jìn)行表征使用的公式如下：

自由空間、介電、常數(shù)、能量單位、電磁輻射波數(shù)方向和位置矢量。由于虛部能量單位中的電磁波數(shù)適量，在實(shí)部位置上可以用數(shù)值來(lái)驗(yàn)證折射率和消光系數(shù)。

3 結(jié)論與討論

對(duì)于新型二維碳材料net-Y二維單層的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行反射函數(shù)、光系數(shù)和系數(shù)、負(fù)責(zé)系數(shù)和損失函數(shù)、負(fù)介電函數(shù)等的論證發(fā)現(xiàn)。

（1）由介電函數(shù)曲線德治在計(jì)劃條件下，單層負(fù)介電函數(shù)實(shí)部和虛部序曲表現(xiàn)出是故變化趨勢(shì)，接連函數(shù)時(shí)共呈現(xiàn)出各種意象特征，在能量條件下，介電函數(shù)、虛步函數(shù)可以在紫外波段的影響下達(dá)到較高頻率的峰值，存在較大的真空層，使得接連函數(shù)能夠帶有最大值和導(dǎo)向最小值。由于率函數(shù)的關(guān)系，使得石墨塊靜態(tài)界定函數(shù)值在60千米率上表現(xiàn)較小，同時(shí)在計(jì)劃條件下，作為光電子設(shè)備材料，函數(shù)數(shù)值表現(xiàn)為新型二維碳材料net-Y介電函數(shù)，石墨烯基于反射函數(shù)對(duì)光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析，由不同方向進(jìn)行發(fā)射函數(shù)和垂直計(jì)劃和平行計(jì)劃曲線的繪制，發(fā)現(xiàn)在光頻率區(qū)域內(nèi)峰值能夠達(dá)到石墨塊和石墨烯的類似紫光電區(qū)域的顯著的值。在高頻區(qū)不敏感，且在低頻區(qū)基于吸收技術(shù)對(duì)性質(zhì)進(jìn)行分析，最大值在吸收技術(shù)顯示為整體工具的光反射率較弱滴，瓶子外區(qū)顯示無(wú)反射性。這表明光學(xué)術(shù)技術(shù)與折射與虛部，通過(guò)材料使能量損失較大，電子最高的能級(jí)上不同區(qū)域的。吸收光譜顯著峰值的主要來(lái)源水平計(jì)劃下，軌道上的電子簽約具有強(qiáng)光吸收性[3]。

附著式技術(shù)對(duì)光學(xué)性質(zhì)分析下，計(jì)劃條件下靜態(tài)折射率分別為2.01、1.76和1.08，附著式系數(shù)封鎖方出現(xiàn)在紅外波段。值得注意的是峰值出現(xiàn)在可見光波段的黃光頻率范圍內(nèi)，激化條件下蜂值與最大峰值幾乎一樣，對(duì)紅光有較大的富光折射效應(yīng)，這樣的特殊性質(zhì)使得單層能被用于濾光件。垂直方向計(jì)單層對(duì)禁止外光具有有效性具有較強(qiáng)的光透射阻止性。

（2）基于損失函數(shù)對(duì)控制性質(zhì)進(jìn)行分析，計(jì)劃條件下主峰值技術(shù)下降，對(duì)應(yīng)的光子頻率表征出等離子頻率損失，函數(shù)出現(xiàn)在垂直方向計(jì)劃狀態(tài)下。為了研究原子替代摻雜對(duì)電子性質(zhì)產(chǎn)生影響，例如直接帶隙半導(dǎo)體，導(dǎo)帶底部位于布里淵區(qū)，在摻雜氧原子后，導(dǎo)帶和介帶的能量狀態(tài)發(fā)生了明顯的變化，最大的轉(zhuǎn)移現(xiàn)象形成了O原子摻雜半導(dǎo)體的特征，隨著摻雜的濃度增加而減小，參見表1。

表1 不同O摻雜濃度時(shí)單層MOS2的帶隙值

4 結(jié)語(yǔ)

新型二維碳材料net-Y單層材料是一種可用于光電等領(lǐng)域新型優(yōu)良二維材料，在整體光具有較高的光吸收情況下，垂直方向?qū)S光纖影比較強(qiáng)，光趨勢(shì)光反射性明顯，部分區(qū)域內(nèi)表現(xiàn)出一定程度的光反射性，形成原理同復(fù)檢點(diǎn)函數(shù)虛構(gòu)類似的軌道。面對(duì)黃光響應(yīng)較強(qiáng)的情況，因?yàn)闉V光器件在平行方向下，紫外光區(qū)域具有較強(qiáng)光折射性，整體光驅(qū)呈現(xiàn)很寬的狀態(tài)。透射結(jié)果損失函數(shù)表明能量效率下，紅外光區(qū)域和可見光能量損耗較小感性質(zhì)，可以被很好地應(yīng)用在光波導(dǎo)管中，有助于材料的光學(xué)性質(zhì)的發(fā)揮，當(dāng)前應(yīng)深入進(jìn)行運(yùn)用新型的二維材料光學(xué)器件研究。