毕业设计（论文）开题报告：过渡金属硫化物热膨胀性质的理论研究

沈 阳 大 学本科毕业论文开题报告论 文 题 目：过渡金属硫化物热膨胀性质的理论研究 学 院： 师 范 学 院 专 业、 班 级： 物理学（师范） 2011级 学 生 姓 名： 陈 虹 指导教师（职称）： 张 会 (讲师) 2015年3月11日填毕业设计（论文）开题报告要求开题报告既是规范本科生毕业论文工作的重要环节，又是完成高质量毕业设计（论文）的有效保证。为了使这项工作规范化和制度化，特制定本要求。一、选题依据1. 设计（论文）题目及研究领域；2. 设计（论文）工作的理论意义和应用价值；3.目前研究的概况和发展趋势。二、设计（论文）研究的内容1.重点解决的问题；2.拟开展研究的几个主要方面（设计思路或论文写作大纲）；3.本设计（论文）预期取得的成果。三、设计（论文）工作安排1.拟采用的主要研究方法（技术路线或参数）；2. 设计（论文）进度计划。四、文献查阅学生至少阅读10篇以上的文献资料，其中近期的与毕业设计（论文）相关的期刊、论文最少5篇，并在此基础上通过分析、研究、综合，形成开题报告。必要时应在调研、实验或实习的基础上递交相关报告。报告作为开题报告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通顺，较全面地反映出本课题的研究背景或前期工作基础。五、其他要求1.开题报告应在设计（论文）工作开始后的前四周内完成；2.开题报告必须经学院教学指导委员会审查通过；3.开题报告不合格或没有开题报告的学生，须重做或补做合格后，方能继续设计（论文）工作，否则不允许参加答辩；4.开题报告通过后，不得随意允许更换论文题目或指导教师；5.开题报告内容，要求打印并装订成册（部分专业可根据需要手写在统一纸张上，但封面需按统一格式打印）。一、选题依据1.设计题目：过渡金属硫化物热膨胀性质的理论研究2.研究领域：二维材料3.论文工作的理论意义和应用价值过渡金属硫化物层状纳米材料是目前研究的热点之一，具有良好的光，电，润滑，催化等性能，在氧化物超导体，半金属磁体，润滑剂，催化剂的氧化还原反应和太阳能转换器等方面应用非常广泛。热膨胀是基本的物理性能，有很大的理论意义和应用实践价值，它可以预示新材料的热性质，直接关系到晶体的原子间作用势的非简谐效应，它是固体状态的一部分，对于残余应力的性质的理解有十分重要的作用。不管是金属或是金属的提炼，还是金属材料的加工，也不管是精密仪器的制作，或是大型金属建筑的施工都必须考虑热膨胀的影响。固体的热力学性质，热膨胀，比热等对材料的应用和材料的应用和设计有些非常重要的作用，在某些领域如航空航天等方面对材料的热膨胀系数有着很高的要求。4. 目前研究的概况和发展趋势 近来，过渡金属氧化物硫化物（MX2，M:过渡金属；X：硫属原子）引起了越来越多的研究人员的重视与关注，正在逐渐成为十分热门的材料种类，二硫化钼作为一种过渡金属硫化物半导体材料一直受到人们的关注，作为禁带宽度为1.8eV的直接带隙半导体，热稳定性高达1100，对于电子学和数字电子产品而言是非常理想的候选材料。然而，复杂的MX2材料会因为内应力受到不同的热膨胀系数影响而表现出显著的变化，因此确定热膨胀系数作为温度的变化关系对于这些服役在温度可变环境中的材料至关重要。二、设计（论文）研究的内容1.重点解决的问题复杂的MX2电子器件会因为膨胀系数影响而表现会发生显著变化，导致内应力增大甚至是器件损坏，因此本论文将重点讨论热膨胀系数随温度的变化关系。2.拟开展研究的几个主要方面（设计思路或论文写作大纲）一、 引言 二、 计算细节 三、 结果与讨论 3.1晶体结构 3.2声子谱3.3热膨胀 四、结论五、文献3.本设计（论文）预期取得的成果本论文将应用准简谐近似方法研究过渡金属硫族化物单层材料的热膨胀性质。首先，应用密度泛函理论（第一性原理）方法，计算3种以上MX2的晶格常数和电子结构，从电子带隙角度讨论作为电子器件沟道材料的优劣。然后，应用超胞方法计算它们的声子谱和热力学性质，得出不同温度下的热膨胀系数，对比研究元素类型对热膨胀系数的影响， 从电荷转移的角度分析热膨胀系数的差异。 本论文将补充实验上没有的MX2热膨胀系数资料，为研发电子器件提供理论基础。 三、设计（论文）工作安排1.拟采用的主要研究方法（技术路线或参数）；应用基于密度泛函理论的第一性原理方法，声子谱计算采用超胞方法，应用准简谐近似计算热膨胀系数2. 设计（论文）进度计划。第一周：2015年3月 9日3月13日 撰写开题报告第二周：2015年3月16日3月20日 开题报告论证第三周：2015年3月23日3月27日 补充资料第四周：2015年4月27日5月 1日 论文一稿第五周：2015年5月 4日5月 8日 论文二稿第六周：2015年5月11日5月15日 论文三稿第七周：2015年5月18日5月22日 论文终稿第八周：2015年5月25日5月29日 论文答辩四、需要阅读的参考文献（10篇以上，近5年文献）1、W.-J. Yin, Y.-E. Xie, L.-M. Liu, R.-Z. Wang, X.-L. Wei, L. Lau, J.-X. Zhong and Y.-P. Chen, J. Mater. Chem. A, 2013, 1, 5341.2、X. G. Luo, L.-M. Liu, Z. P. Hu, W.-H. Wang, W.-X. Song, F. F. Li, S.-J. Zhao, H. Liu, H.-T. Wang and Y. J. Tian, J. Phys. Chem. Lett., 2012, 3, 3373.3、T. Cheiwchanchamnangij and W. R. L. Lambrecht, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys., 2012, 85, 205302.4、H. Zhang, X.-B. Li and L.-M. Liu, J. Appl. Phys., 2013, 114, 093710.5、Y. Gao, Y. Zhang, P. Chen, Y. Li, M. Liu, T. Gao, D. Ma, Y. Chen, Z. Cheng, X. Qiu, W. Duan and Z. Liu, Nano Lett., 2013, 13, 3439.6、H. Terrones, F. Lpez-Ur as and M. Terrones, Sci. Rep., 2013,3, 1549.7、K. Ko smider and J. Fern andez-Rossier, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys., 2013, 87, 075451.8、D. O. Dumcenco, H. Kobayashi, Z. Liu, Y.-S. Huang and K. Suenaga, Nat. Commun., 2013, 4, 1351.9、H.-P. Komsa, et al., Phys. Rev. Lett., 2012, 109,035503.10、W. Zhou, et al., Nano Lett., 2013, 13, 2615.审核意见指导教师评阅意见（对选题情况、研究内容、工作安排等方面进行评阅）选题紧扣专业方向、紧扣现实，做到理论与实践结合、 有理论和现实意义，有完成选题的能力和条件。该生对于所开课题进行了较为详尽的调研，参考了许多文献，最后确定的