MXenes材料是一种由二维过渡金属碳化物和氮化物组成的二维材料,这种材料具有非常多的可调谐物理性质以及化学性质。在电子和储能设备领域,它们具有多样化的前景,并且拥有非常多的优良性能,如良好的导电性、离子传输路径短、比表面积大、稳定性强等。这些性能使得人们对MXenes材料的科学研究产生了巨大的兴趣。在研究过程中发现,MXenes材料是可以被不同的表面末端功能化的,目前研究可得知一些O和F功能化的MXenes单层材料已经被预测为了拓扑绝缘体。但是对于OH功能团的MXenes单层膜材料的探究是很稀少的,这种情况下它们的电子结构就更需要被进行详细的研究。结果表明,OH功能团可以使MXenes材料的功函数有一个明显降低,此时材料的镜像态就会比较地接近费米能级,并且会向费米能级移动,这些镜像态的波函数在外表面空间广泛。由于相邻层之间的波函数的重叠和杂交效果十分显著,所以吸附OH基团的MXenes材料,镜像态能量就可以通过调节多层的层间距离来进行控制。这些堆叠层之间的相互作用,导致不同层间的镜像态耦合,而独立的OH-MXenes单层膜的电子性质是不同于它们的堆叠多层膜的。为了强调镜像态对控制材料拓扑特性的重要作用,在此基础上研究了一组假设的M’₂M’’C₂（OH）₂的Mxenes材料,其中M’指的是V、Nb、Ta,M’’指的是Ti、Zr、Hf。基于第一性原理计算可以发现它们的价带和导带都来自于镜像态,可以证明OH-MXenes单层的能带在拓扑上的作用极其微弱,通过叠加发现OH-MXenes多层材料可能成为非拓扑材料,也就是说叠层多层膜的拓扑性质取决于层间距离,这部分涉及能量带反演的方法提出了镜像状态。所得到的结果不仅对MXenes材料有效,而且对任何镜像态能量接近费米能级的材料也同样有效。本文主要内容包括以下几点:1.采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究表面吸附OH的MXenes多层材料的电子结构。2.建立镜像态的波函数,并通过研究波函数的性质,研究层间距离对电子结构的影响。3.通过改变层间距来调控镜像态,进而影响OH-MXenes材料叠层多层膜的拓扑性质。