摘要第一性原理的DFT计算在新型纳米器件设计中有着重要的作用，也面临着一定的挑战。目前普遍使用的第一性原理方法并不包含范德华力，在进行器件设计时常常导致错误的结果，为此抑制了材料设计的正确性和有效性。本文应用GGA+PEB的泛函方法，通过vdWsurf方法来进行色散力修正，对单个尿嘧啶分子在Rh（111）表面上的吸附进行第一性原理计算。对其结构和电荷密度的分析表明，尿嘧啶在金属表面的吸附结构能在不同位置具有不同的吸附状态，具有成为分子开关的潜力。为实验和工业界理解和设计分子开关提供理论依据。87821

毕业论文关键词  密度泛函理论  分子开关  尿嘧啶  色散力修正

毕业设计说明书外文摘要

Title   A first principles design of novel nano devices   

Abstract The DFT calculation of the first principle has an important role in the design of a new type of nano devices。and it also faces some challenges。The first principle method, which is widely used at present, does not include the vdW,often lead to erroneous results in device design。In this paper,Density-functional theory calculations were carried out with the VASP using the GGA+PBE+vdWsurf method to study adsorption of single uracil molecule on Rh(111)。Thereby reversible transitions between different adsorption configurations may occur without changing the location of themolecule on the surface, which makes uracil a good candidate for molecular switch applications。The study provides theoretical basis for the understanding and design of molecular switches in the experimental and industrial fields。

Keywords  Density functional theory  Molecular switch  Uracil   Dispersion force correction

目   次

1  引言 1

1。1  分子电子学的发展 2

1。2  有机-无机界面杂化的研究背景 3

1。3  尿嘧啶的研究背景 3

1。4  本课题的内容、研究对象和目标 4

2  研究方法 5源-于,优Y尔E论W文.网wwW.yOueRw.com 原文+QQ752018`766

2。1  密度泛函理论 5

2。1。1  密度泛函理论的早期发展 5

2。1。2  Kohn-Sham方程 6

2。1。3  交换关联泛函 7

2。1。4  色散力修正 8

    2。2  DFT应用前景 9

2。3  VASP软件包 9

3  结果与分析 11

3。1  结构优化与能量计算 11

3。1。1  结构优化 11

3。1。2  能量计算 15

3。1。3  结果分析 15

3。2  电荷转移 15

结  论 19

致  谢 20

参 考 文 献 21

1  引言