黑磷纳米管的光、电性质的理论研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

黑磷纳米管作为一种新型的一维纳米材料，近年来引起了研究者们的广泛关注。

它不仅具有与块体黑磷相似的优异性能，如可调谐的带隙、高的载流子迁移率等，还展现出许多独特的性质，例如量子限域效应和表面效应，这为其在光电子器件、能源存储和生物医学等领域的应用提供了巨大的潜力。

因此，对黑磷纳米管的光、电性质进行深入的理论研究具有重要的意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

自2014年黑磷被成功制备以来，其作为一种新型二维材料，在光电子器件、能源存储、催化等领域展现出巨大的应用潜力。

而作为黑磷的一种重要衍生物，黑磷纳米管也因其独特的结构和性质受到了广泛关注。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本论文将基于密度泛函理论和紧束缚模型等方法，对黑磷纳米管的光、电性质进行系统的理论研究，具体研究内容如下：1.研究黑磷纳米管的电子结构。

构建不同尺寸和手性的黑磷纳米管模型，计算其能带结构和态密度，分析尺寸效应和手性效应对其电子结构的影响。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论计算与模拟的方法，主要基于密度泛函理论和紧束缚模型，结合相关软件和工具，对黑磷纳米管的光、电性质进行系统研究。

研究步骤如下：1.文献调研阶段：通过查阅相关文献资料，了解黑磷纳米管的结构、性质、制备方法以及国内外研究现状，为后续研究奠定基础。

2.模型构建与计算参数设置阶段：利用materialsstudio、vasp等软件构建不同尺寸和手性的黑磷纳米管模型，并根据研究体系和性质选择合适的计算参数，例如交换关联泛函、k点网格、截断能等。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.系统研究黑磷纳米管的尺寸效应、手性效应以及外界环境对其光、电性质的影响，揭示其结构与性能之间的关系。

2.探索利用缺陷工程、应力工程等手段调控黑磷纳米管的光、电性质，为其在光电子器件等领域的应用提供理论指导。

3.结合第一性原理计算和模型分析等方法，对黑磷纳米管的光、电性质进行深入研究，为相关实验研究提供理论依据。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 赵伟，刘云，祁峰，等.二维黑磷:制备、性质及应用[j].无机材料学报，2015,30(1):1-16.

[2] 张思佳，王笑，王晓晨，等.二维黑磷的结构、性质及应用研究进展[j].化学通报，2016,79(1):1-8.

[3] 陈晓波，陈星，黄延强.二维黑磷的制备及其光电器件应用研究进展[j].功能材料，2017,48(8):8011-8021.