1、新型二維材料單層黑磷因其獨(dú)特的物理和化學(xué)特性，受到了國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。單層黑磷為直接帶隙半導(dǎo)體，其載流子遷移率略低于石墨烯但遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于過(guò)渡金屬硫化物。它在新型光電器件、自旋電子器件、光電設(shè)備、太陽(yáng)能電池、生物醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　為更好地促進(jìn)二維材料在自旋電子學(xué)方面的應(yīng)用，需要對(duì)二維材料的電子結(jié)構(gòu)和磁性進(jìn)行調(diào)制，其中比較有效的調(diào)制方法就是吸附或摻雜過(guò)渡金屬元素。同時(shí)，雙軸應(yīng)變也能夠調(diào)控系統(tǒng)的電子結(jié)構(gòu)和磁性。本

2、文采用基于密度泛函理論(DFT)的第一性原理計(jì)算方法，以3×4單層黑磷超級(jí)原胞為研究對(duì)象，系統(tǒng)探究和分析了3d過(guò)渡金屬吸附與摻雜單層黑磷的電子結(jié)構(gòu)和磁性行為，研究結(jié)果如下:
　　(1)對(duì)過(guò)渡金屬在單層黑磷上吸附的研究發(fā)現(xiàn)，過(guò)渡金屬原子最穩(wěn)定的吸附位置均在單層黑磷的中空位。除了Ni原子吸附外，其他原子吸附黑磷的體系均有磁性，磁性是由過(guò)渡金屬原子的3d軌道的交換劈裂引起的。吸附原子的種類不同導(dǎo)致吸附體系呈現(xiàn)出不同的性質(zhì):非磁性半導(dǎo)體、

3、稀磁半導(dǎo)體和半金屬。這些結(jié)果表明黑磷是制造電子自旋器件的理想材料。
　　(2)對(duì)過(guò)渡金屬替位摻雜單層黑磷的研究發(fā)現(xiàn)，除了Sc和Co原子的摻雜體系沒(méi)有磁性，其它原子的摻雜體系均有磁性，且磁矩大小由摻雜原子的種類決定。通過(guò)對(duì)態(tài)密度圖和自旋電荷密度圖的分析，得到磁性主要由雜質(zhì)原子3d軌道的貢獻(xiàn)。這些研究結(jié)果為自旋電子器件的制備及相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究提供了一定的理論參考。
　　(3)對(duì)應(yīng)變調(diào)控?fù)诫s體系磁性的研究表明，應(yīng)變可有效調(diào)控Fe-BP