【摘 要】
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石墨烯插层技术因其可以很好的调控石墨烯的性质被人们所关注,而金属插层可以形成金属/石墨烯/金属三明治结构。过去的几年里,为了寻找新的石墨烯基纳米材料,大家一直在探索金属/石墨烯复合物的应用。目前,大部分研究都只关注金属在石墨烯单侧吸附,而关于金属在石墨烯双侧吸附的研究很少,尤其关于双侧吸附对石墨烯的电子性质有何影响的报道较少。本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算结合准原子最小基轨道（QUABM
【基金项目】
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国家自然科学基金（第11574044号）； 吉林省科技厅（第20150520088JH号项目）；
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石墨烯插层技术因其可以很好的调控石墨烯的性质被人们所关注,而金属插层可以形成金属/石墨烯/金属三明治结构。过去的几年里,为了寻找新的石墨烯基纳米材料,大家一直在探索金属/石墨烯复合物的应用。目前,大部分研究都只关注金属在石墨烯单侧吸附,而关于金属在石墨烯双侧吸附的研究很少,尤其关于双侧吸附对石墨烯的电子性质有何影响的报道较少。本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算结合准原子最小基轨道（QUABMOs）方法研究了M/Gra/M三明治复合物（M=Na、K、Al、In、V、Fe、Co和Ni）的能量、晶格畸变、微观成键机制、电荷转移、电子性质和磁学性质。主要研究结果如下:1、能量分析表明M/Gra/M三明治复合物都是稳定的,由于TM/Gra/TM三明治夹层复合物（TM=V、Fe、Co和Ni）的结合能要比其它三明治复合物的结合能要高,表明TM/Gra/TM三明治夹层复合物稳定性要比其它三明治复合物的稳定性要高。2、电荷转移和键级分析表明Na/Gra/Na和K/Gra/K三明治复合物以离子键为主,V/Gra/V、Fe/Gra/Fe、Co/Gra/Co、Ni/Gra/Ni三明治复合物以共价键为主,Al/Gra/Al和In/Gra/In三明治复合物以混合离子键和共价键为主。3、磁矩分析表明M/Gra/M三明治夹层复合物的磁矩增强,增强的主要原因是金属原子的磁矩方向相同;偶极矩分析表明M/Gra/M三明治夹层复合物的偶极矩减小,减小的主要原因是金属原子的偶极矩方向是反平行的。
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