Nb@C_(36)结构和性能的密度泛函研究

用密度泛函方法,采用GGA/PW91方法对具有D6h对称性的C36及其衍生物Nb@C36进行结构优化和性能计算,探讨Nb@C36稳定构型;存在的可能性及稳定性;以及Nb掺杂对C36结构及性能的影响.结果表明,Nb位于C36主轴上偏离中心0.1 nm时,Nb@C36能量最低,结构最稳定;Nb掺杂引起笼的局部畸变,但Nb@C36仍保持完整笼型结构.Nb@C36稳定性较C36有所提高,具有存在的可能性.Nb原子嵌入C36使其禁带宽度略有减小,导电性及化学反应活性有所提高;费米能级下降,但仍处于禁带之间,二者均属半导体性质的材料.C36结构及性能的变化与Nb所处的位置及Nb与C36笼之间的电子迁移有关.