石墨烯具有許多優(yōu)異的性能，包括光學透明性、導電性、機械韌性和導熱性。除了這些最佳性能外，單層石墨烯的問題是許多應用都需要帶隙。幾個研究項目集中在石墨烯和摻雜過渡金屬之間的相互作用。在我們目前的工作中，研究了摻雜過渡金屬如Ag、Au、Cu、Ni和Pt的石墨烯的電子和光學特性。密度泛函理論已被用于檢查在結構，光學和電子性質(zhì)的摻雜系統(tǒng)的變化。由于金屬原子的摻雜，這些性能得到了增強。我們的研究結論是，金屬摻雜石墨烯可以通過調(diào)整和增強石墨烯的電學和光學特性來制造創(chuàng)新材料，用于各種應用，包括儲能設備，可穿戴電子產(chǎn)品，光電子產(chǎn)品，太陽能電池和傳感器。
圖1. （a） 石墨烯的優(yōu)化構型（b）M代表摻雜在P-Gr中的金屬。
圖2. 使用B3LYP/LANL2DZ優(yōu)化金屬摻雜石墨烯系統(tǒng)的結構。
圖3. 使用B3LYP/LANL2DZ的原始和金屬摻雜石墨烯系統(tǒng)的總DOS光譜。
.png)
圖4. 使用B3LYP/LANL2DZ的原始和金屬摻雜石墨烯系統(tǒng)的PDOS光譜。
圖5. 使用B3LYP/LANL2DZ的原始和金屬摻雜石墨烯系統(tǒng)的分子靜電勢表面。
圖6. 使用B3LYP–TD DFT的原始和金屬摻雜石墨烯系統(tǒng)的紫外-可見光譜。
相關研究成果由皮拉尼-迪拜校區(qū)比拉科技學院物理系P. Kalpana Devi等人于2023年發(fā)表在Physica B: Condensed Matter (https://doi.org/10.1016/j.physb.2023.415309)上。原文：Enhancement of electronic and optical characteristics of graphene by doping with transition metals – DFT method
轉自《石墨烯研究》公眾號
