石墨烯具有許多優異的性能，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，光學和電子性質的摻雜系統的變化。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整和增強石墨烯的電學和光學特性來制造創新材料，用于各種應用，包括儲能設備，可穿戴電子產品，光電子產品，太陽能電池和傳感器。
圖1. （a） 石墨烯的優化構型（b）M代表摻雜在P-Gr中的金屬。
圖2. 使用B3LYP/LANL2DZ優化金屬摻雜石墨烯系統的結構。
圖3. 使用B3LYP/LANL2DZ的原始和金屬摻雜石墨烯系統的總DOS光譜。
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圖4. 使用B3LYP/LANL2DZ的原始和金屬摻雜石墨烯系統的PDOS光譜。
圖5. 使用B3LYP/LANL2DZ的原始和金屬摻雜石墨烯系統的分子靜電勢表面。
圖6. 使用B3LYP–TD DFT的原始和金屬摻雜石墨烯系統的紫外-可見光譜。
相關研究成果由皮拉尼-迪拜校區比拉科技學院物理系P. Kalpana Devi等人于2023年發表在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
