石墨烯电子结构和声子谱的第一性原理计算研究

摘要

基于密度泛函理论和密度泛函微扰理论框架，采用模守恒赝势和局域密度泛函近似，计算石墨烯的电子结构和声子谱。发现石墨烯是一带隙为零的半导体，在Dirac点附近的态密度来源于C原子pz轨道；掺杂后第一布里渊区的费米面由位于 Dirac点处的点变为围绕Dirac点的弧形，与角分辨光电子谱实验所得到的掺杂情况下的费米面相符。声子谱计算结果表明，石墨烯布里渊区中心的声子谱有三个光学支和三个声学支，计算得到的具有拉曼活性的声子频率与拉曼光谱实验结果相近。