富勒烯與碳納米復合材料的計算及性能研究.pdf

1、本文的研究內容主要分二部分:一是基于相關實驗,構建了C60/graphene復合結構模型,并利用第一性原理研究了該復合材料的結構,電學性質,這對C60/graphene新材料在實驗上的制備與實際應用具有一定的指導意義;二是利用緊束縛模型對碳納米卷和環(huán)狀碳納米卷的若干方面進行了研究,并和密度泛函理論的研究進行了對比,在此基礎上,進而對磁場中碳納米卷和環(huán)狀碳納米卷進行了更進一步的研究。
　　本文共分四章,具體內容安排如下:
　　

2、第一章介紹了研究背景(納米材料)和相關的基本知識(第一性原理)。
　　第二章采用基于第一性原理密度泛函理論,計算了C60/graphene復合材料兩種可能的電子結構模型的總能量,并根據(jù)能量最低原理確定了穩(wěn)定模型。然后分析了復合材料的能帶結構、電子態(tài)密度和Hirshefeld電荷轉移,計算結果顯示,復合材料表現(xiàn)出導體性質,胺酸肽酯鍵對復合模型的態(tài)密度、轉移電荷影響很大。胺酸肽酯鍵和C60不同的連接方式,對材料的穩(wěn)定性和各種性質有很大

3、影響,制備材料時,可根據(jù)特殊需求,選擇特殊的鍵連接方式。
　　第三章介紹了碳納米卷軸制備方法及其應用的研究進展,并利用石墨平面碳原子軌道作sp2雜化時π電子的緊束縛模型,處理得出了碳納米卷電子能帶表達式,并對其結果進行了深入分析和討論。然后將其推廣應用到磁場中碳納米卷、環(huán)狀碳納米卷的計算分析中,發(fā)現(xiàn)了碳納米卷、環(huán)狀碳納米卷的能隙隨磁場變化的局部周期性規(guī)律、全局周期性規(guī)律。其中碳納米卷還具有“金屬-半導體”的均勻轉變規(guī)律,這對碳納米