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二维MoS2和MnO磁学性质的第一性原理研究的开题报告

研究背景：

随着纳米技术的发展，二维材料逐渐成为热门研究领域。其中，二维过渡族金属硫属化物MoS2以其独特的光电特性和优异的电子传输性能受到了广泛的关注。同时，单个的过渡金属氧化物MnO也具有较强的磁性，可以在磁性存储器等领域得到应用。因此，研究二维MoS2和MnO的磁学性质，可以为其在磁性材料方面的应用提供理论基础。

研究目的：

本研究旨在通过第一性原理方法研究单层MoS2和MnO的磁学性质。具体目标包括研究MoS2的磁性相变特性以及MnO的磁矩大小与方向等磁学性质。

研究内容：

1）运用第一性原理方法，建立MoS2和MnO的基本晶格结构，计算其电子结构和磁学性质。

2）研究MoS2的磁性相变特性，包括制备不同形态的MoS2样品，测试其磁学性质，并为其磁性相变提供理论解释。

3）研究MnO的磁矩大小与方向，探究其磁性来源，并为其在磁性存储器领域能应用提供理论支持。

研究方法：

1）采用密度泛函理论(DFT)和基于投影的平面波方法，计算材料的结构、能带、密度等基本物理性质。

2）运用自然赝势法、广义梯度近似等现代计算方法，对二维材料进行计算。

3）通过计算体系不同状态下的自旋极化能、谷选择极化能、反铁磁性等性质，研究MoS2和MnO的磁学性质。

预期成果：

通过本研究，预计可以对二维MoS2和MnO的磁学性质进行深入理解，为其在磁性材料领域的应用提供理论支持。同时，对于第一性原理方法的应用也可以得到一定的拓展。