单层石墨烯本征缺陷下的电导率计算方法技术

本发明专利技术公开了一种单层石墨烯本征缺陷下的电导率计算方法。使用本发明专利技术能够计算出完美石墨烯晶胞结构出现本征缺陷之后的结构与电子特性的改变，进而得到其电导率的变化情况。本发明专利技术首先建立单层石墨烯各类型本征缺陷的晶胞构型模型；然后利用第一性原理得到缺陷结构最为稳定的晶胞常数；通过对比完备完美晶胞和完备缺陷晶胞的晶胞结构、静态情形以及能态密度，理论分析并推导出石墨烯出现本征缺陷之后的电导率变化情况。本发明专利技术基于严谨理论分析手段拓展了实验测量，适用于石墨烯缺陷对其电导率的极为敏感的影响分析。

【技术实现步骤摘要】
单层石墨烯本征缺陷下的电导率计算方法
本专利技术涉及石墨烯电导率计算
，具体涉及一种单层石墨烯本征缺陷下的电导率计算方法。
技术介绍
据2005年Nature杂志的一篇报道，石墨烯是一种具有特殊能带结构的零带隙半导体材料，其导带和价带交于一点，即在这一点附近的载流子能量与波矢的色散关系是线性的。其导出的奇妙结果就是在这一点附近载流子的质量为零，可传播微米级的距离而不受散射。石墨烯中载流子可以是电子也可以是空穴，理想状态下其本征载流子迁移率可达105cm2V-1s-1级别。且迁移率几乎与温度无关，载流子的有效速度达到了106m/s。石墨烯因其独特的晶体结构和优异的电学性质，在航天科技中应用广泛，不胜枚举。但凡事都有两面性，空间环境因其特殊性，如大温差、各种电离辐射和电磁辐射、中性辐射、微流星、轨道碎片、高/超高真空等，会对在空间工作的器件和材料产生各种影响。石墨烯也不例外，其良好的导电性在空间环境中由于各种空间环境效应的影响也会发生改变。其中最主要的影响就是电离辐射，空间的γ射线辐射，紫外辐射，各种高能粒子辐射等会对石墨烯导电性产生各种性质的影响。例如紫外辐射，近日空间环境中，紫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单层石墨烯本征缺陷下的电导率计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，构建不同类型本征缺陷晶胞结构模型，利用第一性原理，计算各类型本征缺陷晶胞的体系总能，最小体系总能所对应的本征缺陷晶胞即为最稳定的本征缺陷晶胞结构；步骤2，建立步骤1确定的最稳定的本征缺陷晶胞结构的完备晶胞β1；同时建立单层石墨烯完美晶胞结构的完备晶胞β0作为对照；步骤3，利用第一性原理，分别计算完备晶胞β1和完备晶胞β0的电荷密度分布信息以及电子能态密度分布信息；步骤4，将两个完备晶胞β1、β0的电子能态密度分别做积分处理，根据两个完备晶胞的电子能态密度积分的变化值计算单层石墨烯在发生本征缺陷后的电导率变化量。

【技术特征摘要】
1.一种单层石墨烯本征缺陷下的电导率计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，构建不同类型本征缺陷晶胞结构模型，利用第一性原理，计算各类型本征缺陷晶胞的体系总能，最小体系总能所对应的本征缺陷晶胞即为最稳定的本征缺陷晶胞结构；步骤2，建立步骤1确定的最稳定的本征缺陷晶胞结构的完备晶胞β1；同时建立单层石墨烯完美晶胞结构的完备晶胞β0作为对照；步骤3，利用第一性原理，分别计算完备晶胞β1和完备晶胞β0的电荷密度分布信息以及电子能态密度分布信息；步骤4，将两个完备晶胞β1、β0的电子能态密度分别做积分处理，根据两个完备晶胞的电子能态密度积分的变化值计算单层石墨烯在发生本征缺陷后的电导率变化量。2.如权利要求1所述的单层石墨烯本征缺陷下的电导率...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨生胜，薛玉雄，黄文超，王小军，黄一凡，张晨光，苗育君，王光毅，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃,62