【摘 要】
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为了寻求高灵敏度的石墨烯基的SO2气体传感器,本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究纯净石墨烯（PG）、单空位缺陷（SVG）、SW缺陷（SWG）、Mn掺杂修饰的石墨烯（Mn-PG）及掺杂和缺
【机 构】
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宁夏大学物理与电子电气工程学院; 陕西师范大学物理学与信息技术学院;
【基金项目】
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宁夏自然科学基金(NZ15057);宁夏大学科学研究基金(ZR1406);国家自然科学基金(11664033,11764032)
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为了寻求高灵敏度的石墨烯基的SO2气体传感器,本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究纯净石墨烯（PG）、单空位缺陷（SVG）、SW缺陷（SWG）、Mn掺杂修饰的石墨烯（Mn-PG）及掺杂和缺陷共修饰的石墨烯（Mn-SVG和Mn-SWG）对SO2分子的吸附特性.研究表明:PG和SWG对SO2分子的吸附作用较弱,对SO2分子不具有敏感性;SO2分子在SVG表面的吸附能够有效调控其电子结构的变化,使其由金属性转变为半金属性,但其吸附能较低（0.636 eV）;结合了Mn掺杂和SV缺陷的Mn-SVG基底尽管增大了与SO2分子相互作用,但未能引起该体系电子结构和磁性的明显改变;相比之下,SO2分子在Mn-PG和Mn-SWG基底上具有较强的吸附稳定性;同时,该分子吸附可诱发Mn-PG和Mn-SWG体系磁矩的急剧降低和电导率的显著变化,故可作为探测和清除环境中SO2分子理想材料.该研究为设计新型石墨烯气体传感器提供理论参考.
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