富勒烯與碳納米復(fù)合材料的計(jì)算及性能研究.pdf

1、本文的研究內(nèi)容主要分二部分:一是基于相關(guān)實(shí)驗(yàn),構(gòu)建了C60/graphene復(fù)合結(jié)構(gòu)模型,并利用第一性原理研究了該復(fù)合材料的結(jié)構(gòu),電學(xué)性質(zhì),這對C60/graphene新材料在實(shí)驗(yàn)上的制備與實(shí)際應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)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(jìn)行了研究,并和密度泛函理論的研究進(jìn)行了對比,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)而對磁場中碳納米卷和環(huán)狀碳納米卷進(jìn)行了更進(jìn)一步的研究。
　　本文共分四章,具體內(nèi)容安排如下:
　　

2、第一章介紹了研究背景(納米材料)和相關(guān)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(jì)算了C60/graphene復(fù)合材料兩種可能的電子結(jié)構(gòu)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(fù)合材料的能帶結(jié)構(gòu)、電子態(tài)密度和Hirshefeld電荷轉(zhuǎn)移,計(jì)算結(jié)果顯示,復(fù)合材料表現(xiàn)出導(dǎo)體性質(zhì),胺酸肽酯鍵對復(fù)合模型的態(tài)密度、轉(zhuǎn)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(zhì)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(yīng)用的研究進(jìn)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(dá)式,并對其結(jié)果進(jìn)行了深入分析和討論。然后將其推廣應(yīng)用到磁場中碳納米卷、環(huán)狀碳納米卷的計(jì)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(dǎo)體”的均勻轉(zhuǎn)變規(guī)律,這對碳納米