扶椅型碳纳米管能隙和电子结构密度泛函研究

本文建立了碳纳米管的结构模型,用平面波赝势方法,采用广义梯度近似的密度泛函理论,对扶椅型碳纳米管(5,5),(7,7)和(9,9)的能带结构和电子密度分布进行了计算,其能带间隙分别为0.024,0.142和0.147。计算结果表明碳纳米管(5,5)(7,7)(9,9)均为导体,在费米能级的电子密度均不为0,体现出金属性质。从电子结构上可以看出碳纳米管的电子分布在s亚层和p亚层上,由于碳纳米管弯曲,会形成不同形式的sp杂交轨道,但任何形式的碳纳米管在费米能级处的电子主要分布在p轨道。

扶椅型碳纳米管介电常数和光谱密度泛函研究

为研究扶椅型单壁碳纳米管的介电常数和光谱吸收性质,建立了扶椅型碳纳米管的结构模型,用平面波赝势方法,采用广义梯度近似的密度泛函理论,对扶椅型碳纳米管(5,5)(7,7)(9,9)垂直与平行方向介电常数的虚部以及光谱吸收性质进行了理论计算,计算结果表明:扶椅型碳纳米管为各项异性介质,其光吸收具有偏振性。在合理安排碳纳米管和入射光的角度时,碳纳米管将成为一种理想的可见光吸收材料。