锯齿型单壁碳纳米管吸收光谱与介电常数研究

Absorption spectrum and dielectric constant of zig-zag-single-wall carbon nano tube

采用广义梯度近似方法中的PBE(J.Perdew、K.Burke和M.Ernzerhof)技术,对结构为(6,0)、(9,0)、(10,0)、(11,0)、(13,0)、(14,0)、(15,0)和(16,0)的锯齿型单壁碳纳米管的介电常数和吸收光谱特性进行了理论研究。结果显示金属型和半导体型碳纳米管的介电常数与吸收系数均与入射光的偏振态和碳纳米管类型有关。研究发现,当入射光偏振方向垂直于管轴时,Im(ε)均小于5 F/m,吸收系数较一致。当入射光偏振方向平行于管轴时,半导体型的Im(ε)最大峰值为9 F/m,而金属型的最大峰值接近500 F/m。二者在红外到近紫外区域都存在强烈的吸收光谱。

By using PBE （J. Perdew,K. Burke and M. Ernzerhof）method of the generalized gradient approximation theory, the absorption spectra and the dielectric constants of the zig -zag single wall carbon nanotubes （6,0）, （9, 0） ,（10,0）,（ 11,0） ,（ 13,0） ,（14,0）,（15,0） and（16,0） have been studied theoretilly. It is found that the ab- sorption spectra and the dielectric constants of the metal CNT and the semiconduct CNT depend on the light polarization and CNT states closely. It is also found that Ira（e） ≤5 F/m and the absorption factors are similar when the incident light is perpendicupar to the tube axis. The semiconduct CNT and the metal CNT have intense absorb spectra from the infrared to the ultraviolet, lm（ε） = 9 F/m and Im （ε） = 500 F/m, respectively, when the incidence is parallel the the tube axis.