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1.
运用第一性原理研究了闭口硼氮纳米管(BNNT)顶层掺碳体系(C@BNNT)的电子场发射性能.结果表明:随外电场增强,C@BNNT电子结构变化显著,态密度(DOS)向低能方向移动;碳原子的局域态密度(LDOS)在费米能级附近明显增大;赝能隙、最高占据分子轨道(HOMO)/最低未占据分子轨道(LUMO)能隙减小;体系电荷移向帽端.DOS,HOMO/LUMO及Mulliken电荷分析一致表明,与BNNT相比,C@BNNT电子场发射性能显著改善,且C@BNmoreNT性能更优.
关键词:
碳掺杂
硼氮纳米管
电子场发射
第一性原理 相似文献
2.
3.
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法, 分别研究了N掺杂和N-M(Cd, Mg)共掺(9, 0)型闭口氧化锌纳米管(ZnONT)的几何结构和场发射性能.结果表明: N原子能够提高体系帽端结构的稳定性; 随外加电场增强, 体系的态密度向低能方向移动, 最高占据分子轨道(HOMO)-最低未占据分子轨道(LUMO)能隙及有效功函数变小, 电荷向帽端聚集程度愈高. 体系态密度/局域态密度, HOMO/LUMO, 能隙及Mulliken电荷分析一致表明, N-Cd共掺可提高ZnONT的场发射性能, N-Mg共掺反而抑制其电子发射.
关键词:
第一性原理
ZnO纳米管
场发射
共掺杂 相似文献
4.
运用第一性原理研究了掺硼碳纳米管(BCNT)顶端吸附水分子后的电子场发射性能.结果表明:掺B及吸附H2O的碳纳米管(BCNT+H2O)端部形成电子聚集的原子尺度微区,其电子态密度(DOS)在费米能级(Ef)附近有很大提高.根据计算的电子DOS,HOMO/LUMO及Mulliken电荷分布等可知BCNT+H2O比CNT+H2O有更好的场发射性能.
关键词:
掺硼碳纳米管
吸附
密度泛函理论
电子场发射 相似文献
5.
运用第一性原理研究了不同锥角和结构的碳纳米锥 (CNC) 电子场发射性能.结果表明:随外电场 (Eadd) 增强,CNC电子结构变化显著,费米能级 (Ef) 处态密度 (DOS) 明显增大;赝能隙减小;体系电荷移向尖端.DOS,HOMO/LUMO及Mulliken电荷分析表明:CNC的电子场发射性能除依赖于尖端结构外,很大程度上还取决于锥角大小,特别顶层6个原子的CNC3和CNC4场发射性能
关键词:
碳纳米锥
电子场发射
第一性原理 相似文献
6.
采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法和广义梯度近似,对未掺杂、掺B、掺N的碳纳米管(CNT)不同位置上Al原子的吸附进行了几何优化,计算了吸附Al、掺杂前后CNT的能带结构、态密度、差分电荷密度、电荷布居数和吸附能.计算结果表明,掺B使CNT形成缺电子状态,利于具有自由电子的Al原子的吸附结合,可显著提高Al在金属性的(5,5)CNT和半导性的(8,0)CNT外壁的吸附能;掺杂N形成多电子状态,在费米能级附近半满的施主能级也利于填充Al的价电子,改善Al在(5,5)CNT和(8,0)CNT外壁的吸附结合性
关键词:
密度泛函理论
单壁碳纳米管
B(N)掺杂
Al原子吸附 相似文献
7.
8.
使用Matlab自编简单Hückel分子轨道法(SHMO)计算程序,分析空位、Stone-Wales缺陷位、N和B原子掺杂的CNT(5,5)碳纳米管,计算π电子密度和前线分子轨道(HOMO和LUMO)为研究掺杂相对碳纳米管的化学反应性提供依据.具有不同电特性的掺杂相打破了碳纳米管的π电子、HOMO和LUMO的均衡分布.掺杂相和/或邻近的碳原子为HOMO或LUMO贡献了较其它原子更大的轨道系数,在不同的化学反应中表现出良好的亲核性或亲电性.此外,HOMO-LUMO能量差很好地反映了掺杂纳米碳管的导电性.计算结果与已报道的实验和理论结果吻合良好. 相似文献
9.
采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波超软赝势法,研究了石墨烯量子点的本征结构、边缘位置掺B、中间位置掺B、边缘位置掺N、中间位置掺N五种结构的电子结构和光学性质.结果表明,石墨烯量子点的激发能吸收主体是基质,杂质原子的掺入会导致禁带宽度变窄,费米能级升高,发射光谱红移,其中给电子体杂质会导致LUMO能级和HOMO能级升高,受电子体杂质会导致LUMO能级升高,HOMO能级降低.中间位置掺杂相对于边缘位置掺杂红移更明显. 相似文献
10.
《原子与分子物理学报》2021,(1)
采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波超软赝势法,研究了石墨烯量子点的本征结构、边缘位置掺B、中间位置掺B、边缘位置掺N、中间位置掺N五种结构的电子结构和光学性质.结果表明,石墨烯量子点的激发能吸收主体是基质,杂质原子的掺入会导致禁带宽度变窄,费米能级升高,发射光谱红移,其中给电子体杂质会导致LUMO能级和HOMO能级升高,受电子体杂质会导致LUMO能级升高,HOMO能级降低.中间位置掺杂相对于边缘位置掺杂红移更明显. 相似文献
11.
对Ge原子采用6-311++G**基函数,Te和Se原子采用SDB-cc-pVTZ基函数,利用密度泛函理论的局域自旋密度近似方法优化得到了GeTe和GeSe分子的稳定构型,并计算了外电场作用下GeTe和GeSe基态分子的平衡核间距、总能量、最高已占据分子轨道能量EH、最低未占分子轨道能量EL、能隙、谐振频率和红外谱强度. 在上述计算的基础上利用单激发组态相互作用-局域自旋密度近似方法研究了GeTe和GeSe分子在外电场下的激发特性. 结果表明:随着正向电场强度的增大,分子核间距逐渐增大,分子总能量逐渐降低,谐振频率逐渐减小,红外谱强度则逐渐增大. 在0-2.0569×1010 V·m-1的电场范围内,GeTe分子的EH 均高于GeSe分子的EH;随着正向电场的增大,GeTe与GeSe的EH差逐渐变大,GeTe的EL低于GeSe的EL,它们的EL均随正向电场的增大而增大. 无外场时,GeTe分子的能隙比GeSe分子的能隙要小;在外电场反向增大的过程中, GeTe和GeSe的分子能隙始终减小. 外电场的大小和方向对GeTe和GeSe分子的激发能、振子强度及跃迁的波长均有较大影响.
关键词:
GeTe
GeSe
外电场
激发态 相似文献
12.
在相对论有效原子实势近似下, 以Pu为SDD基组、O为6-311+G*基组, 采用优选的密度泛函 B3LYP方法, 研究了用电场摸拟钚本身产生自辐射场(-0.005—0.005 a.u.) 作用下氧化钚(PuO)基态分子的最高占据轨道(HOMO)能级EH、最低空轨道(LUMO)能级EL、能隙Eg和费米能级EF. 结果表明: 在所加的电场范围内, EH随着电场的增加均逐渐减少, EF随着电场的增加均逐渐增大, Eg始终处于增大的趋势, 费米能级EF上升, 占据轨道的电子难以被激发至空轨道而形成激发态, PuO分子在自辐射场中更趋于稳定, 可以阻止O2, H2等扩散到表面内层而腐蚀钚表面, 有利于了钚在自辐射场中抗腐蚀. 相似文献
13.
14.
对S原子采用6-311++G**基组,Sn原子采用SDB-cc-pVTZ基组,利用密度泛函(B3P86)方法对SnS分子进行了基态结构优化,并研究了外场作用下SnS基态分子键长、能量、能级分布、电荷布居分布、谐振频率和红外谱强度的影响规律.然后利用含时密度泛函(TD-B3P86)方法研究了SnS分子在外场下的激发特性.结果表明,在所加的电场范围内(-0.04 a.u.-0.04 a.u.),随着正向电场的增大,分子键长和红外谱强度均是先减小后增大;总能E,SnS基态分子的最高已占据轨道能量EH和谐振频率均是先增大后减小;分子的最低未占空轨道能量EL和能隙Eg均随正向电场的增大而减小.随着正向电场的增大,SnS分子由基态至前9个单重激发态跃迁的波长增大,激发能则减小. 相似文献
15.
对Sn原子使用SDB-cc-pVTZ基组, Se原子采用6-311++G**基组, 利用密度泛函中的B3LYP方法研究了电场强度为-0.04–0.04 a.u.的外电场对SnSe基态分子的几何结构、 电荷布居分布、 HOMO能级、 LUMO能级、 能隙、 费米能级、 谐振频率和红外光谱强度的影响. 继而使用含时密度泛函(TD-B3LYP) 方法研究了SnSe分子在外场下的激发特性. 结果表明, 外电场的大小和方向对SnSe分子基态的这些性质有明显影响. 在所加的电场范围内(-0.04 a.u.–0.04 a.u.), 随着正向电场的增大, 核间距先减小后增大, 在F=0.03 a .u.时取得最小值0.2317 nm; 分子电偶极矩μ近似线性地增大; EL, EH、 费米能级EF和能隙Eg均减小. 随着正向电场逐渐增大, 分子总能量和谐振频率均先增大后减小; 红外谱强度则先减小后增大, 在F=0.03 a.u.时, 取得最小值 0.1138 km·mol-1. 由基态到第1–10个单重激发态的波长均随着正向电场的增大而增大. 激发能均随着正向电场的增大而减小. 电场的引入可改变SnSe分子激发态出现的顺序并使得一些禁止的跃迁变得可能.
关键词:
SnSe
外电场
能隙
激发特性 相似文献