摘要
石墨烯/六方氮化硼Moiré超晶格因其独特的能带结构、丰富的物理和化学性质具有重要的理论意义和应用前景。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了石墨烯/氮化硼Moiré超晶格的结构、电子、光学等性质，包括如下方面: 一、研究了单（双）层石墨烯、六方氮化硼及其异质结的晶体结构、电子性质和机械稳定性。结果表明，石墨烯/六方氮化硼异质结在布里渊区共有6个Dirac锥，且都分布在高对称点K附近，其中AB2堆叠的异质结带隙为44.1meV。石墨烯/六方氮化硼异质结不仅保持了石墨烯的良好性质，同时也克服了石墨烯的零带隙。 二、设计并搭建了石墨烯/六方氮化硼Moiré超晶格结构，得到了不同扭曲角度下超晶格的原子数、Moiré周期和Moiré波长等。采用分子动力学方法讨论了石墨烯/六方氮化硼Moiré超晶格体系在特定扭曲角度下的稳定性。 三、研究了不同扭曲角下石墨烯/六方氮化硼Moiré超晶格的结构、电子性质和光学性质。结果表明，当扭曲角度从21.79°转变到7.34°时，石墨烯主Dirac点的带隙从0.7meV增大到7.1meV。此外，石墨烯/六方氮化硼Moiré超晶格的光学特性对扭曲角度非常敏感，反射率和能量损失函数在不同的扭曲角下有着明显的变化，表明扭曲角可以有效调控体系的光学性质。
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