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物理学报 2013年第1期62卷 404-409页

作者：谢剑锋曹觉先湘潭大学物理系湘潭411105

采用第一性原理研究了应变对单层、双层和三层BN片能带结构的影响.研究表明,随着张应变的增大,BN片的带隙线性变小,且变化的斜率与层数以及多层BN片的堆垛方式无关.

关键词：第一性原理六角氮化硼带隙调制应变

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基于六角氮化硼二维薄膜的忆阻器

物理学报 2017年第21期66卷 118-124页

作者：吴全潭时拓赵晓龙张续猛伍法才曹荣荣龙世兵吕杭炳刘琦刘明中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049

报道了一种基于多层六角氮化硼(h-BN)二维薄膜的忆阻器件.该器件不需要电预处理过程,且具有自限流的双极性阻变行为;具有较好的抗疲劳性和较长的数据保持时间.该器件在脉冲编程条件下具有模拟转变特性,即在连续的电压脉冲下器件的电阻... 详细信息

报道了一种基于多层六角氮化硼(h-BN)二维薄膜的忆阻器件.该器件不需要电预处理过程,且具有自限流的双极性阻变行为;具有较好的抗疲劳性和较长的数据保持时间.该器件在脉冲编程条件下具有模拟转变特性,即在连续的电压脉冲下器件的电阻态能被连续地调控,使得该器件能够模仿神经网络系统中的神经突触权重变化行为.综上所述,基于多层h-BN的忆阻器具有应用在非易失性存储和神经计算中的潜力.

关键词：六角氮化硼电阻转变忆阻器神经形态

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球磨六角氮化硼的特性研究

人工晶体学报 2011年第6期40卷 1451-1454页

作者：杜勇慧张志国张铁臣北华大学物理学院吉林132013 吉林大学超硬材料国家重点实验室长春130012

本文对同一种六角氮化硼进行了不同时间的球磨,并利用X射线衍射及拉曼光谱分析了球磨后的六角氮化硼的特性。结果表明,球磨破坏了六角氮化硼的结晶度,随着球磨时间的增加,结晶度逐渐降低,网层内硼,氮原子的sp2六角环结构基本上未受到影... 详细信息

本文对同一种六角氮化硼进行了不同时间的球磨,并利用X射线衍射及拉曼光谱分析了球磨后的六角氮化硼的特性。结果表明,球磨破坏了六角氮化硼的结晶度,随着球磨时间的增加,结晶度逐渐降低,网层内硼,氮原子的sp2六角环结构基本上未受到影响。本实验特别引进X光电子衍射测试手段分析了球磨后六角氮化硼的表面特性。结果表明,球磨后六角氮化硼表面上出现了B2O3,且随着球磨时间的增加,B2O3含量逐渐增加。

关键词：六角氮化硼球磨 X光电子衍射 B2O3

六角氮化硼的氧化特性对立方氮化硼合成的影响

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高压物理学报 1991年第2期5卷 118-123页

作者：张铁臣马文骏徐晓伟邹广田郭伟力郭学斌吉林大学原子与分子物理研究所

六角氮化硼的一些性质对立方氮化硼的合成有着重要影响。本文在对三种不同纯度的六角氮化硼进行拉曼光谱、红外光谱、X光衍射光谱对比研究的基础上,进行了高温氧化、掺杂氧化物等项实验研究,讨论了六角氮化硼自身氧化特性以及在高温高... 详细信息

六角氮化硼的一些性质对立方氮化硼的合成有着重要影响。本文在对三种不同纯度的六角氮化硼进行拉曼光谱、红外光谱、X光衍射光谱对比研究的基础上,进行了高温氧化、掺杂氧化物等项实验研究,讨论了六角氮化硼自身氧化特性以及在高温高压下生成的氧化物对合成立方氮化硼的影响,指出了除结晶程度、杂质含量外,六角氮化硼的氧化特性与立方氮化硼的成核、生长有直接联系。

关键词：六角氮化硼立方氮化硼氧化合成

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利用球磨六角氮化硼制备立方氮化硼的研究

人工晶体学报 2016年第10期45卷 2441-2445页

作者：杜勇慧张波波王少伟张铁臣北华大学物理学院吉林132013 吉林大学超硬材料国家重点实验室长春130012

首先对六角氮化硼(h BN)进行了不同时间的球磨,并以球磨后的h BN作为初始原料研究了在高温高压条件下其对立方氮化硼(c BN)制备的影响。利用X-射线衍射、Rman光谱、XPS测试手段对球磨后的六角氮化硼进行了测试分析。结果表明,球磨不仅... 详细信息

首先对六角氮化硼(h BN)进行了不同时间的球磨,并以球磨后的h BN作为初始原料研究了在高温高压条件下其对立方氮化硼(c BN)制备的影响。利用X-射线衍射、Rman光谱、XPS测试手段对球磨后的六角氮化硼进行了测试分析。结果表明,球磨不仅破坏了六角氮化硼的有序度,还改变了其表面成分和相对含量。

关键词：六角氮化硼立方氮化硼球磨高温高压

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六角氮化硼层间结合能的计算

吉林大学自然科学学报 1992年第3期 77-81页

作者：徐晓伟邹广田李明辉张铁臣孟进芳吉林大学原子与分子物理研究所

本文利用Lennard-Jones势和库仑势计算了不同尺寸的hBN和rBN片的层间结合能,得出了hBN向rBN转变要跨越的势垒以及E_f(rBN)0等结果。

关键词：结合能六角氮化硼层状结构

六角氮化硼薄膜的电子调制态和碲化锡赝朗道能级的STM研究

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六角氮化硼薄膜的电子调制态和碲化锡赝朗道能级的STM研究

作者：徐丹上海交通大学

学位级别：硕士

在本论文中,利用扫描隧道显微镜,我们研究了用化学气相沉积法在铜箔表面生长的高质量六角氮化硼薄膜和利用分子束外延法在钛酸锶表面原位生长的碲化锡的表面性质。论文主要取得了以下研究成果:(1)利用扫描隧道显微镜,研究了采用化学气... 详细信息

在本论文中,利用扫描隧道显微镜,我们研究了用化学气相沉积法在铜箔表面生长的高质量六角氮化硼薄膜和利用分子束外延法在钛酸锶表面原位生长的碲化锡的表面性质。论文主要取得了以下研究成果:(1)利用扫描隧道显微镜,研究了采用化学气相沉积法在铜箔表面生长出的高质量的六角氮化硼薄膜。扫描隧道显微镜图像显示出该薄膜具有原子级平整的表面,扫描隧道谱则显示,扫描隧道显微镜图像主要反映出的是该薄膜样品隧穿势垒的空间分布。极低偏压的扫描隧道显微镜图像呈现了氮化硼薄膜表面的六角蜂窝周期性原子排列,而高偏压(1-4V)的扫描隧道显微镜图像,则呈现出无序和有序排列区域共存的电子调制图案。该调制图案并非源于氮化硼薄膜和铜箔衬底的面内晶格失配,而极有可能来源于两者界面处的氢、硼和/或氮原子在铜箔表面的吸附所导致的隧穿势垒的局域空间分布。(2)利用分子束外延法在钛酸锶表面生长出高质量的(001)面碲化锡岛。利用扫描隧道显微镜首先研究了随着碲化锡岛高度的变化,其晶格失配情况。我们发现我们生长得到碲化锡主要存在较大的单向应力,并且随着岛高度的增加,晶格失配逐渐减小,对于高度等效为6层的碲化锡岛,其晶格失配可达5.3%,对于高度为17层的碲化锡岛,其晶格接近体碲化锡体材料的晶格常数。在存在较大晶格失配的表面采集扫描隧道谱,我们发现温度为77K与4.2K的扫描隧道谱,并不完全相同,4.2K相对于77K的谱线上多了一些峰,而对于基本不存在晶格失配的碲化锡表面在4.2K下的扫描隧道谱,并没有发现类似的峰。通过分析得出,由于应力诱导在碲化锡体系上产生了赝磁场,而我们观测到的这些峰是赝朗道能级。对于高度较小的碲化锡,是具有能隙的,我们观测到的是有质量的狄拉克费米子的赝朗道能级。通过分析这些峰的能量位置规律,与有质量的狄拉克费米子的赝朗道能级公式相符。

关键词：拓扑晶体绝缘体赝朗道能级六角氮化硼扫描隧道显微镜

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六角氮化硼片带隙调制的第一性原理研究

六角氮化硼片带隙调制的第一性原理研究

作者：谢剑锋湘潭大学

学位级别：硕士

低维纳米材料的研究为人们解决能能源、环境污染等问题提供了方向。随着能源问题的日益凸显，太阳能作为一种绿色可再生能源受到了极大的关注，光催化材料也随之应运而生。二维结构石墨烯的成功制备，更是拓展了人们的研究宽度。六角片... 详细信息

低维纳米材料的研究为人们解决能能源、环境污染等问题提供了方向。随着能源问题的日益凸显，太阳能作为一种绿色可再生能源受到了极大的关注，光催化材料也随之应运而生。二维结构石墨烯的成功制备，更是拓展了人们的研究宽度。六角片层蜂窝状BN成功制备也使其成为研究热点，它具有类似石墨烯的结构，是宽禁带半导体。我们为了使二维硼氮片能成为一种高效的光催化材料，我们需要使BN片的带隙减小到2.0eV左右，从而高效吸收太阳光谱中能量最大部分。为实现此目标，本文从电场和应变两方面着手来调控BN片的能带结构： 1、电场调控BN片的能带结构：即采用外加电场手段来调控双层BN片的带隙。计算结果表明，双层BN片在外加电场大小从0逐渐增至0.015au时，带隙随之可以由4.45eV减小至0.3eV。外加电场引起的能带结构的移动，导致价带顶由一层的N-pz轨道构成，而导带底则由另一层的B-Pz轨道构成。这种价带顶和导带底的分离使得在光激发条件下产生的电子-空穴对很好的分离，从而可能实现高效的光催化效应。 2、应变调控BN片的能带结构： BN薄膜衬底上时，由于晶格失配，将产生应变。我们系统研究应变对单层、双层和三层硼氮片能带结构的影响。研究表明，BN片的带隙随拉伸应变的增加而线性减小，且其斜率不依赖与BN片的层数。这表明BN片的能带结构主要依赖于层内BN的相互作用，而层间相互作用影响较小。

关键词：第一性原理六角氮化硼带隙调控外电场应变

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二维六角氮化硼光学性质的应变调控

湘潭大学自然科学学报 2016年第4期38卷 15-19页

作者：颜平兰李金湘潭大学物理与光电工程学院湖南湘潭411105

采用第一性原理方法研究了二维单原子层六角氮化硼(hexagonal boron nitride,H-BN)在不同应变状态下的光学性质.计算结果表明:二维单原子层H-BN光学性质对晶格应变敏感;在平面对称和非对称应变下,随着晶格常数的增大,原子层H-BN的介电... 详细信息

采用第一性原理方法研究了二维单原子层六角氮化硼(hexagonal boron nitride,H-BN)在不同应变状态下的光学性质.计算结果表明:二维单原子层H-BN光学性质对晶格应变敏感;在平面对称和非对称应变下,随着晶格常数的增大,原子层H-BN的介电函数峰都发生红移;在非对称应变下,由于对称性破坏,单层H-BN表现出各向异性的光学性质.这些结果表明,平面内应变可以有效地调节H-BN的光学性质.

关键词：第一性原理二维材料六角氮化硼应变

石墨烯/六角氮化硼双曲超材料自旋霍尔效应的研究

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石墨烯/六角氮化硼双曲超材料自旋霍尔效应的研究

作者：伍舒琪哈尔滨师范大学

学位级别：硕士

六角氮化硼(Hexagonal boron nitride,h BN)作为一种天然的双曲材料,相比于金属或人工合成的双曲超材料而言具有更好的光学响应和更低的光损耗。石墨烯(graphene)是由排列在六边形蜂窝状晶格中的二维单层碳原子所构成。由于石墨烯具有... 详细信息

六角氮化硼(Hexagonal boron nitride,h BN)作为一种天然的双曲材料,相比于金属或人工合成的双曲超材料而言具有更好的光学响应和更低的光损耗。石墨烯(graphene)是由排列在六边形蜂窝状晶格中的二维单层碳原子所构成。由于石墨烯具有特殊的电子能带结构而使其等离激元表现出独特的电学可调性、低本征损耗及高度光场局域等卓越的性能。本论文通过经典电磁理论及角谱理论对由六角氮化硼与石墨烯耦合形成的graphene/h BN异质结构和graphene/h BN超晶格结构表面产生的光子自旋霍尔效应进行了深入的探讨,主要研究内容如下:1.通过在六角氮化硼上引入一层石墨烯,构建了一种可调的光子自旋霍尔效应结构。六角氮化硼中的声子极化子(SPh Ps)与石墨烯中的等离子体极化子(SPPPs)的相互作用产生了杂化极化子,从而导致graphene/h BN异质结构中复杂的光子自旋霍尔效应(SHEL)。我们重点关注在h BN两个剩余频率带附近的产生的SHEL,特别是靠近近零点(ENZ)的频率区域。研究发现,在第一剩余频率带的ENZ附近,SHEL在很宽的入射角范围内被显著增强,而在第二剩余频率带内,SHEL被明显减弱,甚至在某一特定条件下趋于零。根据体系的色散性质可以看出,在第一剩余频率带的ENZ附近增强的SHEL主要归因于表面等离声子极化子(SPPPs)的产生,而位于第二剩余频率带内被削弱的SHEL主要来源于双曲等离声子极化子(HPPPs)的激发。当s波和p波的菲涅尔反射系数的比率和相位差满足一定条件,自旋位移可达到极值并通过调控化学势进行有效地调节。此外还讨论了光轴倾斜角、六角氮化硼的厚度和入射角对自旋霍尔效应的影响。这些发现可能为基于自旋光学和光子控制的纳米光学器件提供潜在的应用前景。2.在单层薄膜结构的基础上,设计了一种graphene/h BN超晶格结构。运用传输矩阵的方法,进一步探究了反射光束在介质表面产生的自旋霍尔效应。研究发现,当把材料结构变为超晶格结构后,通过调节化学势能够在更宽的频率范围观测到自旋位移的存在。当入射角在布儒斯特角附近且相位满足一定条件时,能够获得体系的自旋位移极值。此外,通过调节入射角和光轴倾斜角的大小可以有效地调控自旋位移的大小和出现自旋位移所对应的频率位置。

关键词：天然双曲材料六角氮化硼石墨烯等离子激元自旋霍尔效应