Haeckelite納米管以及Graphene分子結(jié)輸運(yùn)性質(zhì)的從頭計算理論研究.pdf

1、1.Haeckelite納米管輸運(yùn)性質(zhì)的從頭算理論研究 通過第一性原理從頭算方法，我們系統(tǒng)地研究了Haeckelite納米管的電子輸運(yùn)性質(zhì)。在計算中，分別使Haeckelite納米管兩端與納米管電極或者金電極相連。對于前者，計算得到的Ⅰ-Ⅴ特性曲線出現(xiàn)了非線性以及負(fù)阻特性。對于后者，卻并沒有觀察到負(fù)阻現(xiàn)象。這種差異是由于在外加偏壓的條件下，電極能帶的失配所造成的。通過仔細(xì)分析本征通道和電極能帶之間的對應(yīng)關(guān)系，我們成功地解釋了這種

2、現(xiàn)象，并指出當(dāng)電極的大小減小到納米尺度時，這種現(xiàn)象是普遍存在的。 2.碳納米管-Graphene分子結(jié)的理論研究 我們設(shè)計了一系列新穎的通過共價連接的碳納米管-Graphene分子結(jié)，包括線型，T型以及H型分子結(jié)，并采用密度泛函理論計算研究了它們的電子性質(zhì)。此外，我們還采用非平衡態(tài)Green方程系統(tǒng)地研究了各種分子結(jié)的電子輸運(yùn)性質(zhì)。計算結(jié)果顯示，通過靈活應(yīng)用共價連接方案，可以實(shí)現(xiàn)許多精細(xì)的結(jié)構(gòu)。并且，引入的連接單元除了起

3、到基本的連接功能外，還會帶來許多有趣的幾何和電子性質(zhì)。我們得到了以下主要結(jié)果： (i)酰胺鍵屬于剛性連接，兩端的結(jié)構(gòu)單元不能自由旋轉(zhuǎn)；雙硫鍵屬于柔性連接，兩端的結(jié)構(gòu)單元可以較容易地旋轉(zhuǎn)。 (ii)對于酰胺鍵連接的分子結(jié)，生成能會隨著酰胺鍵數(shù)目的增加而迅速上升。而對于雙硫鍵作為連接單元的分子結(jié)，生成能隨著雙硫鍵的增加而成比例地下降。椅式碳納米管-Graphene納米帶分子結(jié)的生成反應(yīng)趨向于是放熱的，而鋸齒碳納米管-Grap