本书系统介绍了掺杂与缺陷对类石墨烯二维材料(石墨烷和砷烯)电磁学性质的影响，为设计制造新型电磁学器件给予理论指导，并基于掺杂和缺陷基底探究了其与不同分子间的相互作用，探究其气敏特性，为新型气体传感器的设计提供理论基础。本书共分为10章：第1章和第2章介绍了石墨烷和砷烯的研究背景及理论方法；第3～5章介绍了掺杂和缺陷对砷烯的电磁学性质的改性；第6～10章介绍了石墨烷和砷烯的气敏特性。
本书可供碳纳米材料领域的科研人员参考，也可作为高等院校相关专业本科生和研究生的参考书。

第1章 绪论　/ 1
1.1 石墨烷 2
1.2 砷烯 3
参考文献 3

第2章 理论方法　/ 7
2.1 密度泛函理论 8
2.1.1 绝热近似 9
2.1.2 Kohn-Sham方程 10
2.1.3 交换关联能泛函 12
2.2 布洛赫定理 13
2.3 平面波和赝势 15
2.3.1 平面波方法 15
2.3.2 赝势 17
参考文献 21

第3章 过渡金属掺杂含空位缺陷石墨烯的电磁学性质　/ 25
3.1 概述 26
3.2 计算方法与模型 27
3.3 结果与讨论 28
3.3.1 含空位缺陷的砷烯 28
3.3.2 过渡金属掺杂的空位缺陷砷烯 31
3.3.3 电学和磁学性质 33
3.4 本章总结 45
参考文献 45

第4章 过渡金属掺杂Stone-Wales缺陷砷烯的电磁学性质　/ 51
4.1 概述 52
4.2 计算方法与模型 52
4.3 结果与讨论 53
4.3.1 含Stones-Wales缺陷的砷烯 53
4.3.2 过渡金属掺杂的Stone-Wales缺陷砷烯 54
4.3.3 电学和磁学性质 57
4.4 本章总结 69
参考文献 70

第5章 含Stone-Wales缺陷砷烯吸附过渡金属原子的电磁学性质　/ 75
5.1 概述 76
5.2 计算方法与模型 77
5.3 结果与讨论 78
5.3.1 过渡金属原子在砷烯表面的吸附 78
5.3.2 电学与磁学性质 81
5.4 本章总结 94
参考文献 94

第6章 H缺陷对石墨烷吸附CO和NO气敏特性的影响　/ 101
6.1 概述 102
6.2 计算方法与模型 103
6.3 结果与讨论 104
6.3.1 CO和NO在完整和含H缺陷石墨烷表面的吸附特性 104
6.3.2 电学和磁学性质 109
6.4 本章总结 113
参考文献 113

第7章 B、N、S、Al掺杂的石墨烷吸附HCN的气敏特性　/ 119
7.1 概述 120
7.2 计算方法与模型 121
7.3 结果与讨论 122
7.3.1 掺杂石墨烷的结构 122
7.3.2 HCN分子的吸附特性 127
7.3.3 电磁学性质 132
7.4 本章总结 139
参考文献 140

第8章 Cr和Mn掺杂的石墨烷吸附H2CO的气敏特性　/ 145
8.1 概述 146
8.2 计算方法与模型 146
8.3 结果与讨论 147
8.3.1 H2CO分子的吸附特性 147
8.3.2 吸附体系的电子结构 153
8.4 本章总结 157
参考文献 158

第9章 Ni、Cu掺杂石墨烷吸附2,3,7,8-四氯二苯并对二英（TCDD）的气敏特性　/ 163
9.1 概述 164
9.2 计算方法与模型 166
9.3 结果与讨论 167
9.3.1 Ni和Cu掺杂的石墨烷 167
9.3.2 TCDD分子的吸附特性 171
9.3.3 电磁学性质 174
9.4 本章总结 179
参考文献 179

第10章 缺陷和掺杂对砷烯吸附HCN气敏特性的影响　/ 185
10.1 概述 186
10.2 计算方法与模型 187
10.3 结果与讨论 188
10.3.1 缺陷对砷烯吸附HCN的影响 188
10.3.2 掺杂对砷烯吸附HCN的影响 195
10.4 本章总结 205
参考文献 206