摻雜和缺陷對碳納米管電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的影響

1、凝聚態(tài)物理專業(yè)畢業(yè)論文 精品論文 摻雜和缺陷對碳納米管電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的影響關(guān)鍵詞：碳納米管 納米材料 復(fù)合摻雜體 結(jié)構(gòu)缺陷 光學(xué)性質(zhì)摘要：碳納米管作為一種新型的準(zhǔn)一維納米材料，自從1991年被Iijima發(fā)現(xiàn)以后，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和電子特性，迅速成為物理、化學(xué)、材料學(xué)及生物領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。已有很多人研究碳納米管的結(jié)構(gòu)缺陷及其對輸運(yùn)特性的影響，但是對碳納米管中各種缺陷共存的復(fù)合缺陷的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)研究不多，因此研究這種復(fù)合缺陷對碳納米管電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的影響尤為重要。 1.運(yùn)用基于第一性原理的密度泛函理論，對單壁碳納米管中存在的取代摻雜、Stone-Wales缺陷、硼氮共摻雜等復(fù)合摻雜

2、體系進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，獲得了一些有意義的結(jié)論，這對基于單壁碳納米管的光電器件的實(shí)際制備和開發(fā)具有理論指導(dǎo)意義。 2.對單壁碳納米管中Stone-Wales缺陷和氮原子摻雜共存的復(fù)合情況進(jìn)行了計(jì)算模擬。對于半導(dǎo)體碳管，SW缺陷使得能帶的簡并度下降，而氮摻雜的復(fù)合體系顯著的改變了半導(dǎo)體碳納米管的電子結(jié)構(gòu)，不同位置的氮摻雜，電子結(jié)構(gòu)明顯不同。SW缺陷和氮摻雜復(fù)合缺陷減弱了體系的光吸收和反射性能，在低能區(qū)發(fā)生紅移，并出現(xiàn)雜質(zhì)特征峰。此外，氮原子和空位形成的復(fù)合缺陷對光學(xué)性質(zhì)也有顯著的影響，這種復(fù)合缺陷使得吸收、反射峰增多并向遠(yuǎn)紅外方向移動。 3.對不同手性的金屬性碳管硼、氮共摻雜的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)也

3、進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，無論手性如何，金屬性的碳納米管硼、氮共摻雜后，生成能隙，變成半導(dǎo)體性的碳納米管。這種復(fù)合缺陷對碳納米管的光學(xué)性質(zhì)也有明顯的影響，硼、氮共摻雜后吸收減弱，且在低能區(qū)發(fā)生紅移。并且，對于手性金屬性碳納米管，光學(xué)各向異性特征十分明顯，在E=10.25eV的吸收峰強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他吸收峰。 4.以硼摻雜為例，研究了硼摻雜對碳納米管吸附甲醛分子的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能的影響，結(jié)果顯示，摻入硼原子會引起碳納米管幾何和電子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，電荷轉(zhuǎn)移更加顯著，顯示了對甲醛分子的敏感性，而硼摻雜的碳管吸附甲醛分子后，吸收峰和反射峰增多，峰值減小，在能量為17.2eV處均出現(xiàn)一特征峰。正文內(nèi)容 碳納米

4、管作為一種新型的準(zhǔn)一維納米材料，自從1991年被Iijima發(fā)現(xiàn)以后，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和電子特性，迅速成為物理、化學(xué)、材料學(xué)及生物領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。已有很多人研究碳納米管的結(jié)構(gòu)缺陷及其對輸運(yùn)特性的影響，但是對碳納米管中各種缺陷共存的復(fù)合缺陷的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)研究不多，因此研究這種復(fù)合缺陷對碳納米管電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的影響尤為重要。 1.運(yùn)用基于第一性原理的密度泛函理論，對單壁碳納米管中存在的取代摻雜、Stone-Wales缺陷、硼氮共摻雜等復(fù)合摻雜體系進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，獲得了一些有意義的結(jié)論，這對基于單壁碳納米管的光電器件的實(shí)際制備和開發(fā)具有理論指導(dǎo)意義。 2.對單壁碳納米管中Stone-Wa

5、les缺陷和氮原子摻雜共存的復(fù)合情況進(jìn)行了計(jì)算模擬。對于半導(dǎo)體碳管，SW缺陷使得能帶的簡并度下降，而氮摻雜的復(fù)合體系顯著的改變了半導(dǎo)體碳納米管的電子結(jié)構(gòu)，不同位置的氮摻雜，電子結(jié)構(gòu)明顯不同。SW缺陷和氮摻雜復(fù)合缺陷減弱了體系的光吸收和反射性能，在低能區(qū)發(fā)生紅移，并出現(xiàn)雜質(zhì)特征峰。此外，氮原子和空位形成的復(fù)合缺陷對光學(xué)性質(zhì)也有顯著的影響，這種復(fù)合缺陷使得吸收、反射峰增多并向遠(yuǎn)紅外方向移動。 3.對不同手性的金屬性碳管硼、氮共摻雜的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)也進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，無論手性如何，金屬性的碳納米管硼、氮共摻雜后，生成能隙，變成半導(dǎo)體性的碳納米管。這種復(fù)合缺陷對碳納米管的光學(xué)性質(zhì)也有明顯的影響

6、，硼、氮共摻雜后吸收減弱，且在低能區(qū)發(fā)生紅移。并且，對于手性金屬性碳納米管，光學(xué)各向異性特征十分明顯，在E=10.25eV的吸收峰強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他吸收峰。 4.以硼摻雜為例，研究了硼摻雜對碳納米管吸附甲醛分子的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能的影響，結(jié)果顯示，摻入硼原子會引起碳納米管幾何和電子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，電荷轉(zhuǎn)移更加顯著，顯示了對甲醛分子的敏感性，而硼摻雜的碳管吸附甲醛分子后，吸收峰和反射峰增多，峰值減小，在能量為17.2eV處均出現(xiàn)一特征峰。碳納米管作為一種新型的準(zhǔn)一維納米材料，自從1991年被Iijima發(fā)現(xiàn)以后，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和電子特性，迅速成為物理、化學(xué)、材料學(xué)及生物領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。已有很多人研

7、究碳納米管的結(jié)構(gòu)缺陷及其對輸運(yùn)特性的影響，但是對碳納米管中各種缺陷共存的復(fù)合缺陷的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)研究不多，因此研究這種復(fù)合缺陷對碳納米管電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的影響尤為重要。 1.運(yùn)用基于第一性原理的密度泛函理論，對單壁碳納米管中存在的取代摻雜、Stone-Wales缺陷、硼氮共摻雜等復(fù)合摻雜體系進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，獲得了一些有意義的結(jié)論，這對基于單壁碳納米管的光電器件的實(shí)際制備和開發(fā)具有理論指導(dǎo)意義。 2.對單壁碳納米管中Stone-Wales缺陷和氮原子摻雜共存的復(fù)合情況進(jìn)行了計(jì)算模擬。對于半導(dǎo)體碳管，SW缺陷使得能帶的簡并度下降，而氮摻雜的復(fù)合體系顯著的改變了半導(dǎo)體碳納米管的電子結(jié)構(gòu)，不同

8、位置的氮摻雜，電子結(jié)構(gòu)明顯不同。SW缺陷和氮摻雜復(fù)合缺陷減弱了體系的光吸收和反射性能，在低能區(qū)發(fā)生紅移，并出現(xiàn)雜質(zhì)特征峰。此外，氮原子和空位形成的復(fù)合缺陷對光學(xué)性質(zhì)也有顯著的影響，這種復(fù)合缺陷使得吸收、反射峰增多并向遠(yuǎn)紅外方向移動。 3.對不同手性的金屬性碳管硼、氮共摻雜的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)也進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，無論手性如何，金屬性的碳納米管硼、氮共摻雜后，生成能隙，變成半導(dǎo)體性的碳納米管。這種復(fù)合缺陷對碳納米管的光學(xué)性質(zhì)也有明顯的影響，硼、氮共摻雜后吸收減弱，且在低能區(qū)發(fā)生紅移。并且，對于手性金屬性碳納米管，光學(xué)各向異性特征十分明顯，在E=10.25eV的吸收峰強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他吸收峰。 4

9、.以硼摻雜為例，研究了硼摻雜對碳納米管吸附甲醛分子的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能的影響，結(jié)果顯示，摻入硼原子會引起碳納米管幾何和電子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，電荷轉(zhuǎn)移更加顯著，顯示了對甲醛分子的敏感性，而硼摻雜的碳管吸附甲醛分子后，吸收峰和反射峰增多，峰值減小，在能量為17.2eV處均出現(xiàn)一特征峰。碳納米管作為一種新型的準(zhǔn)一維納米材料，自從1991年被Iijima發(fā)現(xiàn)以后，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和電子特性，迅速成為物理、化學(xué)、材料學(xué)及生物領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。已有很多人研究碳納米管的結(jié)構(gòu)缺陷及其對輸運(yùn)特性的影響，但是對碳納米管中各種缺陷共存的復(fù)合缺陷的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)研究不多，因此研究這種復(fù)合缺陷對碳納米管電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)

10、的影響尤為重要。 1.運(yùn)用基于第一性原理的密度泛函理論，對單壁碳納米管中存在的取代摻雜、Stone-Wales缺陷、硼氮共摻雜等復(fù)合摻雜體系進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，獲得了一些有意義的結(jié)論，這對基于單壁碳納米管的光電器件的實(shí)際制備和開發(fā)具有理論指導(dǎo)意義。 2.對單壁碳納米管中Stone-Wales缺陷和氮原子摻雜共存的復(fù)合情況進(jìn)行了計(jì)算模擬。對于半導(dǎo)體碳管，SW缺陷使得能帶的簡并度下降，而氮摻雜的復(fù)合體系顯著的改變了半導(dǎo)體碳納米管的電子結(jié)構(gòu)，不同位置的氮摻雜，電子結(jié)構(gòu)明顯不同。SW缺陷和氮摻雜復(fù)合缺陷減弱了體系的光吸收和反射性能，在低能區(qū)發(fā)生紅移，并出現(xiàn)雜質(zhì)特征峰。此外，氮原子和空位形成的復(fù)合缺陷對光

11、學(xué)性質(zhì)也有顯著的影響，這種復(fù)合缺陷使得吸收、反射峰增多并向遠(yuǎn)紅外方向移動。 3.對不同手性的金屬性碳管硼、氮共摻雜的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)也進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，無論手性如何，金屬性的碳納米管硼、氮共摻雜后，生成能隙，變成半導(dǎo)體性的碳納米管。這種復(fù)合缺陷對碳納米管的光學(xué)性質(zhì)也有明顯的影響，硼、氮共摻雜后吸收減弱，且在低能區(qū)發(fā)生紅移。并且，對于手性金屬性碳納米管，光學(xué)各向異性特征十分明顯，在E=10.25eV的吸收峰強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他吸收峰。 4.以硼摻雜為例，研究了硼摻雜對碳納米管吸附甲醛分子的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能的影響，結(jié)果顯示，摻入硼原子會引起碳納米管幾何和電子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，電荷轉(zhuǎn)移更加顯著，顯示

12、了對甲醛分子的敏感性，而硼摻雜的碳管吸附甲醛分子后，吸收峰和反射峰增多，峰值減小，在能量為17.2eV處均出現(xiàn)一特征峰。碳納米管作為一種新型的準(zhǔn)一維納米材料，自從1991年被Iijima發(fā)現(xiàn)以后，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和電子特性，迅速成為物理、化學(xué)、材料學(xué)及生物領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。已有很多人研究碳納米管的結(jié)構(gòu)缺陷及其對輸運(yùn)特性的影響，但是對碳納米管中各種缺陷共存的復(fù)合缺陷的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)研究不多，因此研究這種復(fù)合缺陷對碳納米管電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的影響尤為重要。 1.運(yùn)用基于第一性原理的密度泛函理論，對單壁碳納米管中存在的取代摻雜、Stone-Wales缺陷、硼氮共摻雜等復(fù)合摻雜體系進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，

13、獲得了一些有意義的結(jié)論，這對基于單壁碳納米管的光電器件的實(shí)際制備和開發(fā)具有理論指導(dǎo)意義。 2.對單壁碳納米管中Stone-Wales缺陷和氮原子摻雜共存的復(fù)合情況進(jìn)行了計(jì)算模擬。對于半導(dǎo)體碳管，SW缺陷使得能帶的簡并度下降，而氮摻雜的復(fù)合體系顯著的改變了半導(dǎo)體碳納米管的電子結(jié)構(gòu)，不同位置的氮摻雜，電子結(jié)構(gòu)明顯不同。SW缺陷和氮摻雜復(fù)合缺陷減弱了體系的光吸收和反射性能，在低能區(qū)發(fā)生紅移，并出現(xiàn)雜質(zhì)特征峰。此外，氮原子和空位形成的復(fù)合缺陷對光學(xué)性質(zhì)也有顯著的影響，這種復(fù)合缺陷使得吸收、反射峰增多并向遠(yuǎn)紅外方向移動。 3.對不同手性的金屬性碳管硼、氮共摻雜的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)也進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，

14、無論手性如何，金屬性的碳納米管硼、氮共摻雜后，生成能隙，變成半導(dǎo)體性的碳納米管。這種復(fù)合缺陷對碳納米管的光學(xué)性質(zhì)也有明顯的影響，硼、氮共摻雜后吸收減弱，且在低能區(qū)發(fā)生紅移。并且，對于手性金屬性碳納米管，光學(xué)各向異性特征十分明顯，在E=10.25eV的吸收峰強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他吸收峰。 4.以硼摻雜為例，研究了硼摻雜對碳納米管吸附甲醛分子的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能的影響，結(jié)果顯示，摻入硼原子會引起碳納米管幾何和電子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，電荷轉(zhuǎn)移更加顯著，顯示了對甲醛分子的敏感性，而硼摻雜的碳管吸附甲醛分子后，吸收峰和反射峰增多，峰值減小，在能量為17.2eV處均出現(xiàn)一特征峰。碳納米管作為一種新型的準(zhǔn)一維納米材料，

15、自從1991年被Iijima發(fā)現(xiàn)以后，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和電子特性，迅速成為物理、化學(xué)、材料學(xué)及生物領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。已有很多人研究碳納米管的結(jié)構(gòu)缺陷及其對輸運(yùn)特性的影響，但是對碳納米管中各種缺陷共存的復(fù)合缺陷的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)研究不多，因此研究這種復(fù)合缺陷對碳納米管電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的影響尤為重要。 1.運(yùn)用基于第一性原理的密度泛函理論，對單壁碳納米管中存在的取代摻雜、Stone-Wales缺陷、硼氮共摻雜等復(fù)合摻雜體系進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，獲得了一些有意義的結(jié)論，這對基于單壁碳納米管的光電器件的實(shí)際制備和開發(fā)具有理論指導(dǎo)意義。 2.對單壁碳納米管中Stone-Wales缺陷和氮原子摻雜共存的復(fù)合

16、情況進(jìn)行了計(jì)算模擬。對于半導(dǎo)體碳管，SW缺陷使得能帶的簡并度下降，而氮摻雜的復(fù)合體系顯著的改變了半導(dǎo)體碳納米管的電子結(jié)構(gòu)，不同位置的氮摻雜，電子結(jié)構(gòu)明顯不同。SW缺陷和氮摻雜復(fù)合缺陷減弱了體系的光吸收和反射性能，在低能區(qū)發(fā)生紅移，并出現(xiàn)雜質(zhì)特征峰。此外，氮原子和空位形成的復(fù)合缺陷對光學(xué)性質(zhì)也有顯著的影響，這種復(fù)合缺陷使得吸收、反射峰增多并向遠(yuǎn)紅外方向移動。 3.對不同手性的金屬性碳管硼、氮共摻雜的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)也進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，無論手性如何，金屬性的碳納米管硼、氮共摻雜后，生成能隙，變成半導(dǎo)體性的碳納米管。這種復(fù)合缺陷對碳納米管的光學(xué)性質(zhì)也有明顯的影響，硼、氮共摻雜后吸收減弱，且在低

17、能區(qū)發(fā)生紅移。并且，對于手性金屬性碳納米管，光學(xué)各向異性特征十分明顯，在E=10.25eV的吸收峰強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他吸收峰。 4.以硼摻雜為例，研究了硼摻雜對碳納米管吸附甲醛分子的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能的影響，結(jié)果顯示，摻入硼原子會引起碳納米管幾何和電子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，電荷轉(zhuǎn)移更加顯著，顯示了對甲醛分子的敏感性，而硼摻雜的碳管吸附甲醛分子后，吸收峰和反射峰增多，峰值減小，在能量為17.2eV處均出現(xiàn)一特征峰。碳納米管作為一種新型的準(zhǔn)一維納米材料，自從1991年被Iijima發(fā)現(xiàn)以后，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和電子特性，迅速成為物理、化學(xué)、材料學(xué)及生物領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。已有很多人研究碳納米管的結(jié)構(gòu)缺陷及其對輸運(yùn)特

18、性的影響，但是對碳納米管中各種缺陷共存的復(fù)合缺陷的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)研究不多，因此研究這種復(fù)合缺陷對碳納米管電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的影響尤為重要。 1.運(yùn)用基于第一性原理的密度泛函理論，對單壁碳納米管中存在的取代摻雜、Stone-Wales缺陷、硼氮共摻雜等復(fù)合摻雜體系進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，獲得了一些有意義的結(jié)論，這對基于單壁碳納米管的光電器件的實(shí)際制備和開發(fā)具有理論指導(dǎo)意義。 2.對單壁碳納米管中Stone-Wales缺陷和氮原子摻雜共存的復(fù)合情況進(jìn)行了計(jì)算模擬。對于半導(dǎo)體碳管，SW缺陷使得能帶的簡并度下降，而氮摻雜的復(fù)合體系顯著的改變了半導(dǎo)體碳納米管的電子結(jié)構(gòu)，不同位置的氮摻雜，電子結(jié)構(gòu)明顯不同。

19、SW缺陷和氮摻雜復(fù)合缺陷減弱了體系的光吸收和反射性能，在低能區(qū)發(fā)生紅移，并出現(xiàn)雜質(zhì)特征峰。此外，氮原子和空位形成的復(fù)合缺陷對光學(xué)性質(zhì)也有顯著的影響，這種復(fù)合缺陷使得吸收、反射峰增多并向遠(yuǎn)紅外方向移動。 3.對不同手性的金屬性碳管硼、氮共摻雜的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)也進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，無論手性如何，金屬性的碳納米管硼、氮共摻雜后，生成能隙，變成半導(dǎo)體性的碳納米管。這種復(fù)合缺陷對碳納米管的光學(xué)性質(zhì)也有明顯的影響，硼、氮共摻雜后吸收減弱，且在低能區(qū)發(fā)生紅移。并且，對于手性金屬性碳納米管，光學(xué)各向異性特征十分明顯，在E=10.25eV的吸收峰強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他吸收峰。 4.以硼摻雜為例，研究了硼摻雜對碳

20、納米管吸附甲醛分子的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能的影響，結(jié)果顯示，摻入硼原子會引起碳納米管幾何和電子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，電荷轉(zhuǎn)移更加顯著，顯示了對甲醛分子的敏感性，而硼摻雜的碳管吸附甲醛分子后，吸收峰和反射峰增多，峰值減小，在能量為17.2eV處均出現(xiàn)一特征峰。碳納米管作為一種新型的準(zhǔn)一維納米材料，自從1991年被Iijima發(fā)現(xiàn)以后，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和電子特性，迅速成為物理、化學(xué)、材料學(xué)及生物領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。已有很多人研究碳納米管的結(jié)構(gòu)缺陷及其對輸運(yùn)特性的影響，但是對碳納米管中各種缺陷共存的復(fù)合缺陷的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)研究不多，因此研究這種復(fù)合缺陷對碳納米管電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的影響尤為重要。 1.運(yùn)用基于第

21、一性原理的密度泛函理論，對單壁碳納米管中存在的取代摻雜、Stone-Wales缺陷、硼氮共摻雜等復(fù)合摻雜體系進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，獲得了一些有意義的結(jié)論，這對基于單壁碳納米管的光電器件的實(shí)際制備和開發(fā)具有理論指導(dǎo)意義。 2.對單壁碳納米管中Stone-Wales缺陷和氮原子摻雜共存的復(fù)合情況進(jìn)行了計(jì)算模擬。對于半導(dǎo)體碳管，SW缺陷使得能帶的簡并度下降，而氮摻雜的復(fù)合體系顯著的改變了半導(dǎo)體碳納米管的電子結(jié)構(gòu)，不同位置的氮摻雜，電子結(jié)構(gòu)明顯不同。SW缺陷和氮摻雜復(fù)合缺陷減弱了體系的光吸收和反射性能，在低能區(qū)發(fā)生紅移，并出現(xiàn)雜質(zhì)特征峰。此外，氮原子和空位形成的復(fù)合缺陷對光學(xué)性質(zhì)也有顯著的影響，這種復(fù)合缺

22、陷使得吸收、反射峰增多并向遠(yuǎn)紅外方向移動。 3.對不同手性的金屬性碳管硼、氮共摻雜的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)也進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，無論手性如何，金屬性的碳納米管硼、氮共摻雜后，生成能隙，變成半導(dǎo)體性的碳納米管。這種復(fù)合缺陷對碳納米管的光學(xué)性質(zhì)也有明顯的影響，硼、氮共摻雜后吸收減弱，且在低能區(qū)發(fā)生紅移。并且，對于手性金屬性碳納米管，光學(xué)各向異性特征十分明顯，在E=10.25eV的吸收峰強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他吸收峰。 4.以硼摻雜為例，研究了硼摻雜對碳納米管吸附甲醛分子的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能的影響，結(jié)果顯示，摻入硼原子會引起碳納米管幾何和電子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，電荷轉(zhuǎn)移更加顯著，顯示了對甲醛分子的敏感性，而硼摻雜的

23、碳管吸附甲醛分子后，吸收峰和反射峰增多，峰值減小，在能量為17.2eV處均出現(xiàn)一特征峰。碳納米管作為一種新型的準(zhǔn)一維納米材料，自從1991年被Iijima發(fā)現(xiàn)以后，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和電子特性，迅速成為物理、化學(xué)、材料學(xué)及生物領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。已有很多人研究碳納米管的結(jié)構(gòu)缺陷及其對輸運(yùn)特性的影響，但是對碳納米管中各種缺陷共存的復(fù)合缺陷的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)研究不多，因此研究這種復(fù)合缺陷對碳納米管電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的影響尤為重要。 1.運(yùn)用基于第一性原理的密度泛函理論，對單壁碳納米管中存在的取代摻雜、Stone-Wales缺陷、硼氮共摻雜等復(fù)合摻雜體系進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，獲得了一些有意義的結(jié)論，這對基于

24、單壁碳納米管的光電器件的實(shí)際制備和開發(fā)具有理論指導(dǎo)意義。 2.對單壁碳納米管中Stone-Wales缺陷和氮原子摻雜共存的復(fù)合情況進(jìn)行了計(jì)算模擬。對于半導(dǎo)體碳管，SW缺陷使得能帶的簡并度下降，而氮摻雜的復(fù)合體系顯著的改變了半導(dǎo)體碳納米管的電子結(jié)構(gòu)，不同位置的氮摻雜，電子結(jié)構(gòu)明顯不同。SW缺陷和氮摻雜復(fù)合缺陷減弱了體系的光吸收和反射性能，在低能區(qū)發(fā)生紅移，并出現(xiàn)雜質(zhì)特征峰。此外，氮原子和空位形成的復(fù)合缺陷對光學(xué)性質(zhì)也有顯著的影響，這種復(fù)合缺陷使得吸收、反射峰增多并向遠(yuǎn)紅外方向移動。 3.對不同手性的金屬性碳管硼、氮共摻雜的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)也進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，無論手性如何，金屬性的碳納米管硼

25、、氮共摻雜后，生成能隙，變成半導(dǎo)體性的碳納米管。這種復(fù)合缺陷對碳納米管的光學(xué)性質(zhì)也有明顯的影響，硼、氮共摻雜后吸收減弱，且在低能區(qū)發(fā)生紅移。并且，對于手性金屬性碳納米管，光學(xué)各向異性特征十分明顯，在E=10.25eV的吸收峰強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他吸收峰。 4.以硼摻雜為例，研究了硼摻雜對碳納米管吸附甲醛分子的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能的影響，結(jié)果顯示，摻入硼原子會引起碳納米管幾何和電子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，電荷轉(zhuǎn)移更加顯著，顯示了對甲醛分子的敏感性，而硼摻雜的碳管吸附甲醛分子后，吸收峰和反射峰增多，峰值減小，在能量為17.2eV處均出現(xiàn)一特征峰。碳納米管作為一種新型的準(zhǔn)一維納米材料，自從1991年被Iijima發(fā)現(xiàn)

26、以后，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和電子特性，迅速成為物理、化學(xué)、材料學(xué)及生物領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。已有很多人研究碳納米管的結(jié)構(gòu)缺陷及其對輸運(yùn)特性的影響，但是對碳納米管中各種缺陷共存的復(fù)合缺陷的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)研究不多，因此研究這種復(fù)合缺陷對碳納米管電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的影響尤為重要。 1.運(yùn)用基于第一性原理的密度泛函理論，對單壁碳納米管中存在的取代摻雜、Stone-Wales缺陷、硼氮共摻雜等復(fù)合摻雜體系進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，獲得了一些有意義的結(jié)論，這對基于單壁碳納米管的光電器件的實(shí)際制備和開發(fā)具有理論指導(dǎo)意義。 2.對單壁碳納米管中Stone-Wales缺陷和氮原子摻雜共存的復(fù)合情況進(jìn)行了計(jì)算模擬。對于半導(dǎo)體碳

27、管，SW缺陷使得能帶的簡并度下降，而氮摻雜的復(fù)合體系顯著的改變了半導(dǎo)體碳納米管的電子結(jié)構(gòu)，不同位置的氮摻雜，電子結(jié)構(gòu)明顯不同。SW缺陷和氮摻雜復(fù)合缺陷減弱了體系的光吸收和反射性能，在低能區(qū)發(fā)生紅移，并出現(xiàn)雜質(zhì)特征峰。此外，氮原子和空位形成的復(fù)合缺陷對光學(xué)性質(zhì)也有顯著的影響，這種復(fù)合缺陷使得吸收、反射峰增多并向遠(yuǎn)紅外方向移動。 3.對不同手性的金屬性碳管硼、氮共摻雜的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)也進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，無論手性如何，金屬性的碳納米管硼、氮共摻雜后，生成能隙，變成半導(dǎo)體性的碳納米管。這種復(fù)合缺陷對碳納米管的光學(xué)性質(zhì)也有明顯的影響，硼、氮共摻雜后吸收減弱，且在低能區(qū)發(fā)生紅移。并且，對于手性金屬

28、性碳納米管，光學(xué)各向異性特征十分明顯，在E=10.25eV的吸收峰強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他吸收峰。 4.以硼摻雜為例，研究了硼摻雜對碳納米管吸附甲醛分子的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能的影響，結(jié)果顯示，摻入硼原子會引起碳納米管幾何和電子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，電荷轉(zhuǎn)移更加顯著，顯示了對甲醛分子的敏感性，而硼摻雜的碳管吸附甲醛分子后，吸收峰和反射峰增多，峰值減小，在能量為17.2eV處均出現(xiàn)一特征峰。碳納米管作為一種新型的準(zhǔn)一維納米材料，自從1991年被Iijima發(fā)現(xiàn)以后，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和電子特性，迅速成為物理、化學(xué)、材料學(xué)及生物領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。已有很多人研究碳納米管的結(jié)構(gòu)缺陷及其對輸運(yùn)特性的影響，但是對碳納米管中各種缺陷共存的復(fù)合缺陷的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)研究不多，因此研究這種復(fù)合缺陷對碳納米管電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的影響尤為重要。 1.運(yùn)用基于第一性原理的密度泛函理論，對單壁碳納米管中存在的取代摻雜、Stone-Wales缺陷、硼氮共摻雜等復(fù)合摻雜體系進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，獲得了一些有意義的結(jié)論，這對基于單壁碳納米管的光電器件的實(shí)際制備和開發(fā)具有理論指導(dǎo)意義。 2.對單壁碳納米管中Stone-Wales缺陷和氮原子摻雜共存的復(fù)合情況進(jìn)行了計(jì)算模擬。對于半導(dǎo)體碳管，SW缺陷使得能帶的簡并度下降，而氮摻雜的復(fù)合體系顯著的改變了半導(dǎo)體碳