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龙图腾网获悉北京航空航天大学;北京环境特性研究所申请的专利石墨烯纳米带能带结构与光学性质的预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116168787B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-20发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310209038.9，技术领域涉及：G16C60/00；该发明授权石墨烯纳米带能带结构与光学性质的预测方法是由刘晓芳;韩贯宇;徐文斌设计研发完成，并于2023-03-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本石墨烯纳米带能带结构与光学性质的预测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种石墨烯纳米带能带结构与光学性质的预测方法，包括步骤：建立石墨烯模型，通过添加真空层、裁剪、边缘悬挂氢原子构建石墨烯纳米带的原子结构模型；以石墨烯纳米带的原子结构模型为基础，利用第一性原理优化出使体系能量最低的结构，得到优化后的石墨烯纳米带；利用密度泛函理论计算优化后的石墨烯纳米带的电荷密度和电子波函数；根据所述电子波函数计算石墨烯纳米带的能带结构与电子态密度；根据所述电荷密度计算石墨烯纳米带的光学性质。该方法相对于实际测量，可以规避测试过程中外界因素的干扰，能够避免在石墨烯纳米带制造过程中边缘结构和宽度难以控制等问题，具有更高效率。

本发明授权石墨烯纳米带能带结构与光学性质的预测方法在权利要求书中公布了：1.一种石墨烯纳米带能带结构与光学性质的预测方法，其特征在于，包括以下步骤： S1，建立石墨烯模型，通过添加真空层、裁剪、边缘悬挂氢原子构建石墨烯纳米带的原子结构模型； S2，以石墨烯纳米带的原子结构模型为基础，利用第一性原理优化出使体系能量最低的结构，得到优化后的石墨烯纳米带； S3，利用密度泛函理论计算优化后的石墨烯纳米带的电荷密度和电子波函数； S4，根据所述电子波函数计算石墨烯纳米带的能带结构与电子态密度；根据所述电荷密度计算石墨烯纳米带的光学性质； 所述光学性质包括介电函数、吸收率、反射率、透射率以及能量损失谱； 所述步骤S1具体为： 通过软件MaterialsStudio构建石墨烯纳米带的原子结构模型：引入石墨晶体，消除石墨层间的对称性并删除多余的石墨层，保留一层，从而形成单层石墨烯；在垂直于所述单层石墨烯的方向上添加厚度20Å的真空层，构成完全独立的单层石墨烯，扩充晶胞，得到六元环网状结构的石墨烯模型； 切割石墨烯，切割过程中，切割平面只穿过碳六元环的节点时，得到的是锯齿形边缘结构石墨烯纳米带；切割过程中，切割平面只穿过碳六元环的碳碳单键时，得到的是扶手椅形边缘结构石墨烯纳米带；根据切割平面的位置，确定切割获得的石墨烯纳米带的宽度； 石墨烯纳米带切割完成后，通过在边缘价键不饱和的碳原子上悬挂氢原子来使其化学键饱和； 所述步骤S3包括，通过静态自洽计算，迭代得到收敛的电荷密度和电子波函数；所述自洽计算采用密度泛函理论，通过求解薛定谔方程得到基态的电子波函数与电荷密度分布； 电子波函数通过求解Kohn—Sham方程来确定： 其中，表示电子波函数，εi表示Kohn—Sham本征值，Vion表示电子与核之间的作用势，VH和VXC分别表示电子的Hartree势和交换—相关势，二者表达式如下： 。

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