Rh在单壁碳纳米管上吸附的密度泛函理论研究

本文利用密度泛函理论研究了Rh原子在（6,6）单壁碳纳米管内外的吸附行为. 通过对Rh在单壁碳纳米管上不同吸附位的吸附构型与吸附能的研究发现: Rh吸附在管内、外的洞位最稳定, 且管外吸附比在管内强. 这是由于单壁碳纳米管的卷曲效应使得管外电荷密度比管内大造成的. 态密度分析表明, 吸附在管内外的Rh原子的5s电子均转移到了4d轨道上; Rh原子4d轨道上的电子转移到了（6, 6）碳管上, 使Rh带正电, 碳管带负电. 结合能带分析表明, Rh原子吸附在管内磁性较弱, 而吸附在管外较强. 关键词： 密度泛函理论 单壁碳纳米管 Rh原子 吸附     

曲率对Rh在锯齿型单壁碳纳米管内外吸附影响的研究

利用密度泛函理论系统的研究了单壁碳纳米管的曲率对Rh原子在锯齿型碳管内外的吸附行为, 发现Rh原子在管外吸附比管内稳定; 随着碳管管径的增加, 曲率减小, 管内外吸附能的差值逐渐减小, 接近Rh原子在石墨烯上的吸附能. 电荷密度分析表明, 由于卷曲效应使碳纳米管管外的电荷密度大于管内, 随着曲率减小, 这种差别逐渐减小. 管内外吸附Rh原子的Bader电荷差值及局域态密度差别亦随着曲率的下降而减小, 这与Rh原子在管内外吸附能的变化规律相一致.     

曲率对Rh在锯齿型单壁碳纳米管内外吸附影响的研究

利用密度泛函理论系统的研究了单壁碳纳米管的曲率对Rh原子在锯齿型碳管内外吸附行为的影响,发现Rh原子在管外吸附比管内稳定;随着碳管管径的增加,曲率减小,管内外吸附能的差值逐渐减小,接近Rh原子在石墨烯上的吸附能.电荷密度分析表明,由于卷曲效应使碳纳米管管外的电荷密度大于管内,随着曲率减小,这种差别逐渐减小.管内外吸附R...     

卷曲效应对单壁碳纳米管电子结构的影响

利用计入卷曲效应的单壁碳纳米管(SWCNT)的能量色散关系,计算最低导带的电子速度及有效质量,并与不计入卷曲效应的结果进行了比较.计算结果表明:卷曲效应对电子速度及有效质量的影响与SWCNT的类型密切相关,金属锯齿型SWCNT对卷曲效应最为敏感,其次是扶手椅型SWCNT,最不敏感的是半导体锯齿型SWCNT.由此可以推断,卷曲效应对金属锯齿型SWCNT电子结构及低偏压输运特性影响最大,其次是扶手椅型SWCNT,影响最不明显的是半导体锯齿型SWCNT.这些结果与实验测量及密度泛函理论计算结果完全一致. 关键词： 单壁碳纳米管 卷曲效应 电子速度 电子有效质量     

半导体性单壁碳纳米管与其石墨衬底表面相互作用的第一性原理计算

利用基于密度泛函理论的计算方法,研究了处于石墨（HOPG）表面的半导体性单壁碳纳米管,发现碳纳米管下面的石墨受碳管的作用向下凹陷,而纳米管本身虽然保持其形状不变,但它的电子态受石墨衬底影响,造成导带下移,禁带宽度明显减小. 关键词： 单壁碳纳米管 密度泛函理论 局域密度近似方法     

卷曲和管径对单壁碳纳米管π轨道取向的影响

由于卷曲效应,单壁碳纳米管中π轨道的取向不再和石墨一样与三个σ键垂直,也不沿管的径向,而是与径向发生一定小角度的倾斜.π轨道的取向与单壁碳纳米管的管径和曲率有密切的关系.本文从几何结构出发,计算了(n,0),(n,n)和(n,m)三种单壁碳纳米管π轨道的倾角.结果表明三种倾角是不完全相同的.     

单壁碳纳米管手性角对声子振动频率的影响

报道了用卷曲法对一系列手性单壁碳纳米管计及卷曲效应声子振动谱的计算结果.基于实际的数值计算，讨论了Brillouin区中心Γ点手性管晶格振动模的分类；得出了其12个非简并的本征频率与手性和管径的关系. 关键词： 单壁碳纳米管 手性管 振动模式     

单壁碳纳米管声子谱计算

本文对单壁碳纳米管的结构对称性进行分析,并对其晶格振动模对称性进行分类。计算单壁碳纳米管的声子谱,给出了直径在0.7～10.0nm范围内的碳纳米管的拉曼活性和红外活性振动模的频率。     

有限长扶手椅形单壁碳纳米管分子静电势的理论研究

在混合密度泛函B3LYP理论下,用3-21G基函数对有限长扶手椅形单壁碳纳米管(4,4)、(5,5)和(6,6)的构型进行优化和分子静电势计算.结果表明:除近核区域为正常的正电势外,碳纳米管结构模型的管内和管外为负电势区域;在碳纳米管结构模型的管内,管心处均出现负电势的最小值,且负电势的绝对值随着碳纳米管的曲率降低而增大,管心轴线上静电势的变化随碳纳米管的曲率降低而减少,带电粒子流比较容易通过纳米管.     

单壁碳纳米管吸附对三联苯的研究

利用对三联苯对单壁碳纳米管进行了化学修饰,并利用透射电镜、紫外可见吸收光谱、拉曼光谱对修饰后的单壁碳纳米管进行了表征分析.通过对比吸附前后的紫外可见吸收光谱发现,吸附后的光谱强度大约下降63.1%,说明单壁碳纳米管吸附上了对三联苯.通过拉曼光谱分析发现,吸附后单壁碳纳米管的拉曼光谱中主要峰的位置向长波方向移动了6～7 cm-1,认为拉曼光谱发生移动的原因是单壁碳纳米管吸附对三联苯前后状态的改变导致的.     

单壁碳纳米管中电子的有效质量

解析研究了单壁碳纳米管中电子的有效质量，以及导带底的电子有效质量与其管径和螺旋度的关系.结果表明，单壁碳纳米管的几何结构对其电子有效质量有重要的影响.特别是锯齿形窄隙半导体管，发现其导带底的电子有效质量与管径的平方成反比. 关键词： 单壁碳纳米管 电子有效质量     

氧吸附对单壁碳纳米管的电子结构和光学性能的影响

用密度泛函理论计算了氧分子物理吸附在半导体型单壁碳纳米管的束缚能，能带结构和吸收 光谱.计算结果指出氧分子吸附在碳纳米管表面的优先位置，研究发现氧吸附对碳管的电子 输运特性和吸收光谱有着重要的影响，并对光致氧分子解吸附的现象进行了理论分析. 关键词： 单壁碳纳米管 氧物理吸附 能带结构 吸收光谱     

Dependence of in—tube doping on the radius and helicity of single—wall carbon nanotubes

Using the Lennard－Jones interaction potential between the impurity atom and carbon atom, we have studied the dependence of in-tube impurity doping on the radius of a single-wall carbon nanotube (SWNT), as well as its helicity. The obtained results show that the radius of the most stably doped SWNT is different for different kinds of impurity atoms. This is useful for producing the required doped SWNT. In addition, it is found that the helicity of tube has a strong effect on the potential energy of the atoms doped in the SWNT.     

Effects of vacancy percentage on the energy gap of zigzag single-wall carbon nanotubes

The influence of vacancy percentage on the energy gap of zigzag single-wall carbon nanotube is investigated by the Green's function method in coherent potential approximation. Our probes for various kinds of zigzag single-wall carbon nanotubes show that by increasing vacancy percentage the energy gap is also increased, so for metallic single-wall carbon nanotubes, a metallic to semi-metallic transition is occurred. However, any transition does not appear for semiconductor carbon nanotubes. So by controlling on concentration of vacancies, one can make a semiconductor SWCNT with a predetermined energy gap which is useful in nanoelectronic devices.     

Structural, curvature and electronic properties of Rh adsorption on armchair single-walled carbon nanotube

This paper systematically studies the rolling effects of the (n, n) single-wall carbon nanotubes (SWCNT) with different curvatures on Rh adsorption behaviours by using density functional theory. The outside charge densities of SWCNTs are found to be higher than those inside, and the differences decrease with the increase of the tube radius. This electronic property led to the discovery that the outside adsorption energies are higher than the inside ones, and that the differences are reduced with the increase of the tube radius. Partial density of states and charge density difference indicate that these strong interactions induce electron transfer between Rh atoms and SWCNTs.     

单壁碳纳米管力学行为的数字散斑相关法实验研究

通过直接单向拉伸超长单壁碳纳米管束长绳,首次借助高精度数字散斑相关法,并结合显维放大技术,测量了单壁碳纳米管的弹性模量和拉伸强度。试验中观察了单壁碳纳米管束长绳的断裂过程。单壁碳纳米管束长绳通过改进的化学气相沉积技术生成。试验得到单壁碳纳米管的平均杨氏模量为129.0±70.3GPa,平均拉伸强度为1.95±0.56GPa,低于计算值和先前其它文献的试验值。     

The separation single-wall carbon nanotubes on length by sepharose gel

The separations of single-wall carbon nanotubes on length by sepharose gel were investigated in this work. The solutions of sodium dodecyl sulfate and sodium deoxycholate were applied as the eluent in sequence. SEM and Raman were used to characterize the length of nanotube bundles. The results show that the longer nanotubes were eluted out first, and then the shorter tubes were followed by the sodium dodecyl sulfate. However, the separated order was totally reversed by the sodium deoxycholate. By this method, the process generated nanotube fractions not only were narrower in length distributions, but also could control the separation orders by changing the eluents. Moreover, the separation principle was also discussed.     

单壁碳纳米管杂化轨道计算

根据轨道杂化理论以及碳纳米管的几何结构,计算了(n,0),(n,n)和(n,m)三种单壁碳纳米管的杂化轨道,给出了杂化轨道s轨道成分和p轨道成分的解析式.对于管径较小的纳米管,锯齿型(n<40),扶手椅型(n<20),手性型(n<30,m相似文献