碳納米管的第一性原理研究.pdf

1、碳納米管是近年來材料界以及凝聚態(tài)物理研究的前沿和熱點.由于其具有介觀尺度及奇異的物理化學性能而被認為極具理論研究價值;從實際應用的角度來看,碳納米管直接與納米技術相關聯(lián),也倍受人們關注.通過如STM、Raman,吸收譜等實驗,人們已經(jīng)初步了解了碳納米管的眾多奇特結構和性能.為了能更進一步弄清碳納米管的結構和物理特性,理論模擬就顯得非常必要.基于密度泛函的第一性原理,本文研究了小管徑碳納米管的穩(wěn)定性和電子性質(zhì),并探討了硼和氮摻雜對碳納米管

2、性能的影響.本論文共分為六個部分.在引言中介紹了研究的思路與方法以及研究的目的.第一章簡單介紹了碳納米管的基本知識,如碳納米管的發(fā)現(xiàn)、幾何結構、性能以及應用等.第二章較為詳細地介紹了基于密度泛函理論的第一性原理計算軟件CASTEP,包括它的結構、使用、和功能.第三章探討了發(fā)現(xiàn)的世界上最細的碳納米管(2,2)在多壁管中的穩(wěn)定性,數(shù)值計算了其電子結構特征.第四章研究了超細碳納米管的熱穩(wěn)定性,分析了可能穩(wěn)定存在的碳納米管結構,并探討了直徑為3