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文檔簡介
1、自從1991年碳納米管被發(fā)現(xiàn)以來,碳納米管因為它獨特的物理化學特性,在微觀物理和納米技術領域中引起了巨大的興趣;至今有關納米管的相關研究也不僅僅局限于碳材料,1995年,Chopra等人通過電弧放電法獲得了BC3納米管,通過緊束縛方法和局域密度近似方法理論計算表明BC3納米管是一種窄帶隙半導體材料,其帶隙與納米管的直徑和手性基本無關。本文在緊束縛理論的基礎上推導出碳納米管的能帶公式,并計算拉伸形變下和外加軸向磁場下碳納米管的能帶結構,在
2、完成此工作的基礎上用類似的方法對BC3納米管進行了研究。
由于BC3納米管與碳納米管的能帶結構有很多的不同,所以在拉伸形變和外加軸向磁場的影響下它們的導電性質的變化會出現(xiàn)很大的差別。隨著拉伸和壓縮程度的不斷增加BC3納米管的導帶能級和價帶能級逐漸靠近,最終發(fā)生能帶的交疊。對不同尺寸BC3納米管研究發(fā)現(xiàn),壓縮形變下價帶能級和導帶能級的交疊明顯強于拉伸形變對納米管的影響,壓縮形變下能級交疊可達0.6ev,而拉伸形變下只有0.2
3、ev左右。其中armchair類型的BC3納米管,隨著拉伸程度的不斷增加,BC3納米管首先由直接半導體轉化為間接半導體,進而發(fā)生能帶的交疊現(xiàn)象,表現(xiàn)出金屬性質。Armchair型BC3納米管是一種很不穩(wěn)定的窄帶半導體,稍微的壓縮形變(et=-0.003)都可以讓它轉化為間接半導體,但是拉伸情況下情況相對穩(wěn)定,只有當拉伸達到一定程度時(et=0.042附近)才轉變?yōu)殚g接半導體。由于zigzag型BC3納米管最低導帶和最高價帶都是flat
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