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磷烯的力学性质的模拟

发布时间:2014-07-01

  磷烯作为典型的层状材料,其热稳定性和化学稳定性良好,被广泛应用于固体润滑剂、电极材料和反应催化剂等广阔的领域。单层磷烯凭借其优秀的光学和电学性质在在晶体管制造和电子探针的应用等方面有广阔的应用前景。


实验步骤
1、设置单层磷烯的真空层厚度为20 ?。优化磷烯的晶格参数,在软件中设置力及应力的收敛标准。

2、基于优化好的单层磷烯结构,利用CASTEP软件计算其声子能带及态密度。图1显示了计算结果与其它理论计算结果相吻合,证明我们所选用的结构及参数的正确性。并且计算的声学支及光学支都大于零,证明单层结构的稳定性。


3、基于声子计算的文件,进一步利用图形形象显示频谱的振动模式。计算结束后,利用vibrational visualizer程序动态显示主要振动模式。


实验效果

    本实验学习了CASTEP软件模拟磷烯单层结构的声子谱。声子谱的计算是体系热力学计算的重要一步,一方面可以证明体系的稳定性,别一方面可以表征特定的振动频率。此实验的开设有利于学生进一步理解固体物理中晶体振动的概念,并将振动模式可视化。此实验的学习有利于采用此方法预测和设计其它纳米材料,对实际实验具有重要理论指导意义。