石墨烯具有许多优异的性能，包括光学透明性、导电性、机械韧性和导热性。除了这些最佳性能外，单层石墨烯的问题是许多应用都需要带隙。几个研究项目集中在石墨烯和掺杂过渡金属之间的相互作用。在我们目前的工作中，研究了掺杂过渡金属如Ag、Au、Cu、Ni和Pt的石墨烯的电子和光学特性。密度泛函理论已被用于检查在结构，光学和电子性质的掺杂系统的变化。由于金属原子的掺杂，这些性能得到了增强。我们的研究结论是，金属掺杂石墨烯可以通过调整和增强石墨烯的电学和光学特性来制造创新材料，用于各种应用，包括储能设备，可穿戴电子产品，光电子产品，太阳能电池和传感器。
  
图1. （a） 石墨烯的优化构型（b）M代表掺杂在P-Gr中的金属。
   
图2. 使用B3LYP/LANL2DZ优化金属掺杂石墨烯系统的结构。
  
图3. 使用B3LYP/LANL2DZ的原始和金属掺杂石墨烯系统的总DOS光谱。
   
图4. 使用B3LYP/LANL2DZ的原始和金属掺杂石墨烯系统的PDOS光谱。

 
图5. 使用B3LYP/LANL2DZ的原始和金属掺杂石墨烯系统的分子静电势表面。
 
图6. 使用B3LYP–TD DFT的原始和金属掺杂石墨烯系统的紫外-可见光谱。

     相关研究成果由皮拉尼-迪拜校区比拉科技学院物理系P. Kalpana Devi等人于2023年发表在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

转自《石墨烯研究》公众号