论文过程管理手册双轴应力对锗烯材料能带和电子结构的影响.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除 JIANGXINORMALUNIVERSITY本科生毕业设计(论文)过程管理手册学号：201007021054 学生姓名：谭冬梅 选题编号： 届别：2014届学院：物理与通信电子学院 专业： 物理系指导教师姓名及职称：徐波 （副教授）评阅教师姓名及职称： 江西师范大学教务处制说 明1.任务书由指导教师与学生共同商定，并由指导教师填写，经学院毕业设计(论文)工作指导小组(教研室)审核后，发至学生手中；2.学生应认真撰写毕业设计(论文)的开题报告，做好各阶段进展情况记录及个人工作总结；3.本手册中各部分内容应填写完整，签名齐全;4.本手册装订顺序为：任务书、开题报告、过程进展情况记录(含前期准备阶段、撰写阶段、中期自查、完善阶段)、个人工作总结、形式审查表、指导教师评价表、评阅教师评价表、答辩评分及成绩评定表；5.本手册在毕业设计(论文)完成后，与毕业设计(论文)一起交指导教师，作为毕业设计(论文)答辩的主要档案资料，并由各学院保存至学生毕业后四年。江西师范大学本科生毕业设计（论文）任务书学号201007021054学生姓名谭冬梅专业物理系毕业设计(论文)题目双轴应力对锗烯材料能带和电子结构的影响研究主要内容及基本要求本文主要研究双轴应力对锗烯材料能带和电子结构的影响，通过计算揭示出锗烯材料能带结构在双轴应力下的变化规律，找出调控锗烯材料电子结构特性的方法。基本要求是：1.首先利用Materials studio软件构造锗烯、Ge-H、Ge-F在无应变情况下的电子结构。计算的过程包括：2.结构优化，主要是先将原子结构（原子坐标）优化，再优化材料的晶格常数，确定材料最优的结构常数；3.计算材料的电子态密度、画出能态密度分布图。4.计算锗烯材料在均匀的双轴应力作用下的能带结构。所涉及的应力包括张应力和压应力。应力的大小主要是由材料的应变所反映。根据材料通常所能承受的应力，我们考虑的应变的变化范围为-15%-15%，每相隔2.5%计算一次。5.通过对已有的锗烯材料的能带结构随应力变化的计算数据进行系统而全面地分析，从中揭示出锗烯能带结构变化与应变之间的关系，最终找到通过改变应力来调控锗烯材料电子结构特性和能带的方法。6.认真撰写研究论文初稿并修改，最终定稿。主要参考资料1 解菊. 类硅烯结构及反应的理论研究D.山东大学,2006.2 陆地. 掺杂少层石墨烯电子性质的第一性原理研究D.南京航空航天大学,2012.3 朱剑. 石墨烯力学性能的分子动力学模拟D.复旦大学,2012.4 李远谋. 石墨烯声子结构及热学性质D.湖南师范大学,2008.5 彭华. 硅化物等环境友好型热电材料电热输运性质的理论研究D.山东大学,2012.6 基泰尔.固体物理学导论M.化学工业出版社，2005.7 Ouyang , BoXu, Strain-induced semimetal-metal transition in silicone,J.GPL.2012进程计划1、2013年9月2日2013年10月31日：文献检索 调研、查阅相关资料，研究设计方案初步确定，可行性分析。2、2013年11月1日2014年1月20日：研究或设计制作过程理论研究（实验设计）、获得初步研究成果、含开题报告（安排在12月初）。 3、2014年1月21日2014年3月10日：论文（设计报告）初稿撰写研究论文（设计报告）初稿，并满足论文（设计）要求。4、2014年3月11日2014年3月21日：中期检查理论分析研究与实验测试相关设计，解决相关问题。5、2014年3月22日2014年4月11日交指导老师审阅，毕业论文（设计）定稿。6、2014年4月11日2014年4月25日：学院审查，修改毕业设计论文7、2014年5月初 答辩。 毕业设计(论文)工作指导小组 (或教研室)审核意见毕业设计(论文)工作指导小组组长(或教研室主任)签名： 2013年 8月 31日江西师范大学本科生毕业设计（论文）开题报告学号谭冬梅学生姓名201007021054学院物理与通信电子学院专业物理系选题编号届别2014届指导教师姓名及职称徐波 （副教授）指导教师姓名及职称徐波 （副教授）中文题目双轴应力对锗烯材料能带和电子结构的影响外文题目The effect of Biaxial stress on energy band and electronic structure of Germanene material开题报告内容一 文献综述自2004年开始，石墨烯材料成为凝聚态材料与物理、化学、光电子、生物与能源等领域的研究热点。近年来，与石墨烯相似的硅烯、锗烯、BN、BC5、BC7、SiC也有不少研究。但有关应力作用下锗烯材料能带结构及电子结构的研究文献报道则较少, 理论研究滞后于应用研究. 应力对于锗烯材料特性（如电子结构，光学，能带结构，结构相变等等）有着重要的影响，这不仅仅只是学术层面上很有意义，对于锗烯材料的应用也有着很大的吸引力。特别地，应力可以改变材料的键长以及修饰成键电子能级，并最终导致电荷的重新分布，这将对系统的总的哈密顿量产生微扰，从而进一步影响材料的电子能带结构。 我将首先首先研究锗烯材料在无应变情况下的电子结构、能带结构，近而研究分析双轴应力作用于锗烯材料的能带结构和电子结构。通过计算，将清楚地揭示出锗烯材料能带结构在双轴应力下的变化规律，找出调控锗烯材料电子结构特性的方法，这可以改善锗烯材料的性能，发现更有价值的锗烯材料，为锗烯状材料的实际应用奠定理论基础。二 研究内容、拟解决的问题1. 首先利用Materials studio软件构造锗烯、Ge-H、Ge-F在无应变情况下的电子结构。计算的过程包括：1) 结构优化，主要是先将原子结构（原子坐标）优化，再优化材料的晶格常数，确定材料最优的结构常数；2）计算材料的电子态密度、画出能态密度分布图。开题报告内容2. 分析锗烯材料能带结构中费米能级附近的能带的原子轨道贡献情况，确定能带是由哪些原子的哪些轨道贡献的。3. 通过计算锗烯材料在应力作用下的振动色散曲线，确定锗烯材料在应力作用下结构的稳定性。如果出现虚频，说明该锗烯材料在此应力作用下的结构是不稳定的，进一步说明这样的应力值在此种锗烯材料中是达不到的。4计算锗烯材料在均匀的双轴应力作用下的能带结构。所涉及的应力包括张应力和压应力。应力的大小主要是由材料的应变所反映。根据材料通常所能承受的应力，我们考虑的应变的变化范围为-15%-15%，每相隔2.5%计算一次。5. 通过对已有的锗烯材料的能带结构随应力变化的计算数据进行系统而全面地分析，从中揭示出锗烯能带结构变化与应变之间的关系，最终找到通过改变应力来调控锗烯材料电子结构特性和能带的方法。三 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析主要通过文献研究法、信息研究法、实验研究法、数据分析法、定性分析法、数学方法和经验总结法等一系列方法。首先通过文献研究法和定性分析法对锗烯材料有一定的了解，再通过Materials studio和Vasp软件实验研究法得到在无应变锗烯材料的电子结构和锗烯材料在双轴应力下的振动色散曲线、能带结构，进而利用数据分析法、定性分析法、数学方法和经验总结法对实验数据进行分析得出结论。Materials studio和Vasp软件的研发已经很成熟，并且对其他研究的数据都是正确的，所以用Materials studio和Vasp软件计算得的数据是可靠的。四 研究计划及进展安排1、2013年9月2日2013年10月31日：文献检索 调研、查阅相关资料，研究设计方案初步确定，可行性分析。2、2013年11月1日2014年1月20日：研究或设计制作过程理论研究（实验设计）、获得初步研究成果、含开题报告（安排在12月初）。 3、2014年1月21日2014年3月10日：论文（设计报告）初稿撰写研究论文（设计报告）初稿，并满足论文（设计）要求。4、2014年3月11日2014年3月21日：中期检查理论分析研究与实验测试相关设计，解决相关问题。5、2014年3月22日2014年4月11日交指导老师审阅，毕业论文（设计）定稿。6、2014年4月11日2014年4月25日：学院审查，修改毕业设计论文7、2014年5月初 答辩：交指导老师审阅，在老师指导下对论文进行反复修改，毕业论文定稿。6、2014年4月11日2014年4月25日：学院审查 再次修改毕业设计论文使其更好。7、2014年5月初 ：论文答辩 开题报告内容五 主要参考资料1 解菊.类硅烯结构及反应的理论研究D.山东大学,2006.2 陆地.掺杂少层石墨烯电子性质的第一性原理研究D.南京航空航天大学,2012.3 朱剑.石墨烯力学性能的分子动力学模拟D.复旦大学,2012.4 欧阳洁.SiC/C纳米管异质结物理特性的理论研究D.江西师范大学,2013.5 李远谋. 石墨烯声子结构及热学性质D.湖南师范大学,2008.6 彭华. 硅化物等环境友好型热电材料电热输运性质的理论研究D.山东大学,2012.7 基泰尔. 固体物理学导论M.化学工业出版社，2005.8 硅烯制备研究获进展J. 硅谷,2012,(16):14.9 汤彬,崔彬,周玉芳. 硅烯低聚体的电子结构性质J. 山东教育学院学报,2010,(06):17-20.10 石墨烯可控掺杂的研究取得新进展J. 硅谷,2011,(02):212.11 Lebegue S, et al. Electronic structure of two-dimensional crystals from ab initio theoryJ. Phys. Rev B,2009,79(11):115409.12 Ouyang , BoXu, Strain-induced semimetal-metal transition in silicone,J.GPL.2012.学生签名： 2013年11月29日指导教师签名： 2013年11月29日江西师范大学本科生毕业设计（论文）进展情况记录学号201007021054学生姓名谭冬梅专业物理系毕业设计(论文)题目双轴应力对锗烯材料能带和电子结构的影响时间 2013年9月2日2013年10月31日进展情况记录 前期准备阶段在确定论文题目后，我积极通过网络资源和图书馆的书籍，获取相关论文资料，在自习室里认真钻研。但是由于自己对于转变性学习的了解不够，往往力不从心。很多观念想法都只停留在表面，而且手头的资料书籍太过宽泛，不知道该怎样恰当地处理，取其精华去其糟粕。最后经过指导老师的一番指引，终于拨开云雾终见月，有了创作的灵感。指导老师有关论文大纲的谈话予我很大的指引，让我最终确立了论文的写作范围和思路，为后来的论文编辑做好了铺垫。 在这一阶段我认为最应该避免的浮躁情绪。因为资料的积累是一个循序渐进的过程，盲目求快只会导致后来的资料残缺或混杂。特别是很多相关书籍一定要用心阅读，因为只有这样，才会获得切实的体会，为论文观点做好基础。学生签名： 2013年10月30日指导教师意见本研究对大学生的转变性学习进行研究，该选题具有一定的现实意义。研究难度适中，适合作为本科生毕业论文的研究课题。该同学对该选题有一定的阅读和学术研究准备，研究计划合理，可以开展下一步的研究。但需要注意研究方法的应用。指导教师签名： 2013年10月31日江西师范大学本科生毕业设计（论文）进展情况记录学号201007021054学生姓名谭冬梅专业物理系毕业设计(论文)题目双轴应力对锗烯材料能带和电子结构的影响时间 2013年11月1日2014年1月20日进展情况记录 创作阶段在这段时间里我认真对转变性学习理论进行研读，并开始进行对论文研究对象故事与材料的收集，外加指导老师的指导，让我对论文定型有了一个大概的了解。到了初稿撰写阶段，主要就是把论文的主要内容充实完善起来，对收集的语料进行分析整理，经过自己的总结和整理，对论文的编写有了初步的想法。在指导老师的建议指导下，我进一步确定了选题的素材，指导老师严重提醒切莫照搬资料，一定要进行资料的整合消化。接着我的论文提纲诞生了，为了节省之后的时间，我把目录先写好，将目录作为自己论文的参照提纲。这样就可以步步落实，结构严谨。提纲确定的过程中遇到很多困扰，因为很多小观点的分类和总结很难确定，有些只有在真正着手写时才见分晓。指导老师劝诫我们一定要有耐心，于是我再次认真分析研读了自己的资料，并尽可能地扩充已有资料，为撰写论文初稿做好周密的准备。学生签名： 2014年1月20日指导教师意见研究进展达到预期的目标，数据收集比较充分，初步分析的结果具有较显著的意义。该研究者对研究方法的掌握较好，能够理论和实践实现统一，对于研究过程中的问题处理较为科学。下一阶段需要考虑数据分析的系统性，并把分析的结果进行理论化，回答本研究的问题，准备论文撰写。指导教师签名： 2014年1月20日江西师范大学本科生毕业设计（论文）进展中期小结学号201007021054学生姓名谭冬梅专业物理系毕业设计(论文)题目双轴应力对锗烯材料能带和电子结构的影响时间2014年1月20日中期小结从本科毕业论文的布置至今已有将近三个月的时间了，距离论文答辩还有大概三个月的时间，现在做论文中期总结非常有必要。一是为总结之前的工作，检查之前的不足，借鉴之前的经验；二是为论文答辩做充足的论文方面以及答辩组老师方面的准备。本总结报告主要包括以下几个方面：一、论文的选题及选导师 本系本科论文的选题本着“大范围，重兴趣”的原则，规定学生可以在征集来的100多个论文选题范围选题，也可以根据自己的兴趣自拟题目，并与指导老师商量最终敲定，以期实现学生的兴趣和指导老师的特长相结合的目标。 本届毕业论文的导师安排方面，主要依据是物理系本科期间的导师制下导师安排。原则上以本科期间的导师即为毕业论文的指导老师，有个别情况的遵循在学生自愿的前提下小范围调剂，以实现指导老师所带学生数量的均衡。并于2013年10月底完成了学生选导师的任务。最终的结果是。二、论文进展状况本毕业论文包括以下几个部分（1）查阅关于双轴应力对锗烯材料能带和电子结构的影响的相关资料。（2）大致阅读教材和文献，粗略了解其中的内容；（3）构建论文结构框架，准备开题报告（4）进行计算机模拟实验，得到数据，并对数据进行处理分析；（5）正式写论文，完成初稿交于老师进行修改。在这一段时间的主要成果有：阅读了很多关于双轴应力对锗烯材料能带和电子结构的影响相关的论文、期刊等资料，为后期自己用计算机模拟实验研究做准备。 3.存在问题及解决的措施：在查找资料过程中，遇到了某些不能确定的问题，经过查阅有关资料和请教指导老师或同学，这个问题就迎刃而解了；在撰写论文开题报告时，参考文献的格式书写有误，经过老师的指点和认真翻阅毕业设计工具书，最后将其改正。 4.后期工作安排：截止到2014年1月20日，论文书写工作按照计划已经进行了一半，在以后的日子里，争取完善前期工作，并且根据指导老师指点，优化一部分章节内容。然后继续完成论文的后期工作。学生签名： 2014年1月21日学生签名： 2014年 1月 21 日指导教师意见中期总结的很好，论文进展也很快。接下来要对论文进行仔细的修改，并为论文答辩做好准备。指导教师签名： 2014年1月21日江西师范大学本科生毕业设计（论文）进展情况记录学号201007021054学生姓名谭冬梅专业物理系毕业设计(论文)题目双轴应力对锗烯材料能带和电子结构的影响时间 2014年1月21日2014年 3 月 10 日进展情况记录 修改阶段论文的中期过程是一个过渡期，需要保持充足的资料、清晰的思路、以及良好的指引。首先，论文的准备很重要，要多花心思对所收集材料进行分析、归纳、总结。同时也要借鉴参考最新优秀期刊论文，从中学习论文的排版、格式、以及论点的分散和整合。充足的资料是论文构建的砖瓦，没有这些砖瓦，再好的构思也只会成为无水之源和空架子。其次，论文中期的框架处理需要清晰的思路，切忌思路紊乱。在论文的创作过程中，各个分论点之间都有部分联系，怎样把分论点落实到主论点中，都需要认真思考。这对论文的框架十分有利，而且可以避免论文后期的过分纠正。最后，在这一时期，徐老师给予我的指引起到了很重要的作用。徐老师非常有耐心，而且在论文指导上相当有经验。老师经常委婉地指出我论文构建过程中一可以尽量避免的问题，让我少走了很多弯路。学生签名： 2014年3月10日指导教师意见论文初稿基本完整呈现整个研究。从结果看，该研究具有一定的创新性意义，也具有一定的实用价值。从论文形式看，已经完成论文各部分的写作。但是本论文中的数据分析仍可优化。论文写作的技术仍有待提高，如语言表达学术性不强，语法错误较多，篇章逻辑结构仍不合理，格式也存在一些问题。指导教师签名： 2014年3月11日江西师范大学本科生毕业设计（论文）进展情况记录学号201007021054学生姓名谭冬梅专业物理系毕业设计(论文)题目双轴应力对锗烯材料能带和电子结构的影响时间2014年3月22日2014年 4 月 11 日进展情况记录 完善阶段 这是论文形成的关键时期。经过上一阶段的认真整合，形成论文的初稿。将初发给指导老师后，老师在内容上、语言上、格式上还有论文的排版上均提出了许多修改建议。我意识到了自身的很多不足：在语言上，老师指出我有些用语太过简单化，而且话语之间缺少逻辑性。在格式上，我的论文也没有达到毕业论文的要求，在这一方面钟老师十分严谨，让我在完善论文的同时又对论文的格式有了一个非常具体的认识。最后，老师还提出，一定要对研究的问题、方法、目的、意义进行一个具体的阐释。在这一方面我认为自己还没达到老师的要求。学生签名： 2014年4月12日指导教师意见论文初稿的修改有很大进展。内容基本充分，结合层次分明，语言有很明显的优化。但是段内结构仍然存在一些问题。比如，缺少主题；论述不是很充分。在语言表达方面仍须存在一些错误，特别是对语体方面的要求注意不够。论文格式还有一些细节没有调好。论文修改需进一步精细化。指导教师签名： 2014年4月13日江西师范大学本科生毕业设计（论文）个人工作总结学号201007021054学生姓名谭冬梅专业物理系毕业设计(论文)题目双轴应力对锗烯材料能带和电子结构的影响时间2013年9月2日2014年 4 月 11 日工作总结2013年9月，我开始了我的毕业论文工作，时至今日，论文基本完成。从最初的茫然，到慢慢的进入状态，再到对思路逐渐的清晰，整个写作过程难以用语言来表达。历经了几个月的奋战，紧张而又充实的毕业设计终于落下了帷幕。回想这段日子的经历和感受，我感慨万千，在这次毕业设计的过程中，我拥有了无数难忘的回忆和收获。 9月初，在与导师的交流讨论中我的题目定了下来，是：双轴应力对锗烯材料能带和电子结构的影响。当选题报告，开题报告定下来的时候，我当时便立刻着手资料的收集工作中，在搜集资料的过程中，我认真准备了一个笔记本。我在学校图书馆，大工图书馆搜集资料，还在网上查找各类相关资料，将这些宝贵的资料全部记在笔记本上，尽量使我的资料完整、精确、数量多，这有利于论文的撰写。然后我自己学习VASP软件进行计算机模拟实验，得到数据画出图像，及时拿给导师进行沟通。 2014年1月月初，资料已经查找完毕了，数据也大概计算好了，我开始着手论文的写作。在写作过程中遇到困难我就及时和导师联系，并和同学互相交流，请教专业课老师。在大家的帮助下，困难一个一个解决掉，论文也慢慢成型。 这段旅程看似荆棘密布，实则蕴藏着无尽的宝藏。我从资料的收集中，掌握了关于能带结构的知识，让我对我所学过的知识有所巩固和提高。在整个过程中，我学到了新知识，增长了见识。在今后的日子里，我仍然要不断地充实自己，争取在所学领域有所作为。 接下来，我还要完成毕业论文答辩稿，在此更要感谢我的导师和专业老师，是你们的细心指导和关怀，使我能够顺利的完成毕业论文。在我的学业和论文的研究工作中无不倾注着老师们辛勤的汗水和心血。老师的严谨治学态度、渊博的知识、无私的奉献精神使我深受启迪。从尊敬的导师身上，我不仅学到了扎实、宽广的专业知识，也学到了做人的道理。在此我要向我的导师致以最衷心的感谢和深深的敬意。学生签名： 2014年4月12日 指导教师意见历经了几个月的奋战，紧张而又充实的毕业设计终于落下了帷幕。希望再好好了解论文及相关知识，准备好论文答辩。指导教师签名： 2014年4月13日江西师范大学本科生毕业设计（论文）形式审查表学号201007021054学生姓名谭冬梅专业物理系毕业设计(论文)题目双轴应力对锗烯材料能带和电子结构的影响形式审查内容（在是、否、无相应的空格里打“”，“否”指未达到规范要求，“无”指没有相应要求或项目）项目是否无封面填写完整正确（含外文题目）文稿为A4打印稿文字编排格式规范统一有中文摘要（含中文关键词）中文关键词为35个有外文摘要（含外文关键词）有目录（标题文字、页码与内文相符）正文有小标题正文标点符号使用正确正文无错别字或病句参考文献有10篇以上参考文献含外文资料参考文献含最新期刊资料参考文献序号在文中有标注参考文献格式规范过程进展情况记录含中期自查过程进展情况记录含个人工作总结过程进展情况记录反映了学生的实际工作过程进展情况记录填写完整过程进展情况记录内容无逻辑错误图表设计与绘制规范附带了光盘等程序载体或电子稿已复制至学院指导教师审查意见形式审查合格（）不合格（）指导教师签名：2014 年 4月 日核查意见形式核查合格（）不合格（）学院毕业设计(论文)领导小组组长签名： 2014年4月 日江西师范大学本科生毕业设计（论文）指导教师评价表学号201007021054学生姓名谭冬梅专业物理系毕业设计(论文)题目双轴应力对锗烯材料能带和电子结构的影响指导教师评语指 导 教 师 评 分指标考核项目满分评分选题质量20%选题价值6选题难易度4选题工作量