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计算物理

2022-04-05 文字:  点击:[]

低维半导体材料的物性研究及其新型纳米器件模拟

1. 低维半导体材料的物性研究

通过第一性原理方法研究一维纳米线,二维半导体层状材料、异质结材料等的电学、磁学和输运性质。通过利用外电磁场、应力和掺杂等调控手段,研究对材料本身的能带、电子结构、声子散射等性质的影响,以期获得对相关宏观物理性质的有效调控。

2. 新型纳米器件性能优化和量子力学模拟

利用第一性原理方法,从原子尺度设计和构建新型纳米器件和自旋电子器件,如场效应晶体管,自旋场效应管等,对开关比、亚阈值摆幅等器件性能和功耗进行优化。研究基于新原理和新兴材料的纳米器件,如隧穿场效应晶体管、负电容晶体管、冷源晶体管和拓扑场效应晶体管等物理原理和性质,研究他们可靠性问题。研究二维材料场效应晶体管的量子力学仿真方法,以期用于相关器件优化。

低维纳米材料的设计与研究

1. 新颖纳米催化剂的设计与机理研究

通过设计负载型多原子催化剂的结构,研究O2/N2/CO2还原等反应的路径及机理,探究催化机理背后的电子、磁性等物理因素,实现高效率低成本催化剂的预测,为实验工作者提供理论指导。

2. 新型低维纳米材料的设计及其在纳米器件和能源方面的应用研究

通过设计或搜索具有特殊结构或成键方式的纳米线和纳米面,研究其稳定性、力学和磁/电学性质,并考察其储氢//钾的性能,预测其在纳米器件和能源方面的应用。


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