分會

第二十六分會：電子結構理論及其應用

摘要

二維有序硼摻雜石墨烯材料在信息、能源催化和轉化等領域展現出了非常巨大的應用前景，然而該類材料的大面積可控生長還存在很多挑戰(zhàn)。主要原因在于二維有序硼摻雜石墨烯材料根據組分的不同比例存在多種物相，如BC3和BC5等，在成核和連續(xù)生長過程中，這些相之間存在競爭并可能會發(fā)生相分離現象，影響材料的整體性能。對此，我們通過計算模擬建立了表面催化外延生長二維有序硼摻雜石墨烯材料的原子尺度模型，系統(tǒng)地探究了BC3和BC5在不同外延襯底上的選擇性生長機制。通過考慮二維有序硼摻雜石墨烯結構與外延襯底的表面作用和對稱性匹配等因素，成功建立了相應的熱力學相圖。計算表明，通過選擇合適的襯底可以在不同的原料化學勢窗口下實現二維有序硼摻雜石墨烯材料不同物相的選擇性生長。我們基于標準熱化學表進一步將原料化學勢與溫度、壓強等實驗參數建立關聯(lián)，從而得到了二維有序硼摻雜石墨烯材料選擇性生長的理想實驗條件，為可控制備大面積二維有序硼摻雜石墨烯材料的實驗研究提供了理論依據。

關鍵詞

硼摻雜石墨烯;外延襯底;熱力學相圖;第一性原理計算

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