直徑、手性和電荷對單壁碳納米管穩(wěn)定性的影響.pdf

1、本論文采用自洽的密度泛函緊束縛方法(SCC-DFTB+)研究了直徑、手性以及電荷這三種因素對單壁碳納米管穩(wěn)定性的影響。在計算中，將單壁碳納米管用圓弧法將其展開為石墨片，采用SCC-DFTB+計算了其初態(tài)、末態(tài)以及七個中間構象的靜態(tài)單點能，以此確定碳管展開為石墨片過程中的能量路徑和能量勢壘。
　　首先研究了單壁碳納米管直徑對其穩(wěn)定性的影響。計算表明，直徑為0.24nm的單壁碳納米管(3，0)管是不能獨立存在的;而直徑在0.27nm-

2、0.32nm間的單壁碳納米管，它們少部分可以以碳管存在，這為亞穩(wěn)態(tài)單壁碳納米管。對于鋸齒形單壁碳納米管(n，0)(n=3-24)，隨著其直徑的增加，管的穩(wěn)定性逐漸增強。
　　其次探討了同一直徑下手性與單壁碳納米管穩(wěn)定性的關系。選取直徑為0.55nm和0.80nm的兩組小直徑單壁碳納米管為研究對象，通過計算發(fā)現(xiàn):同一直徑下的單壁碳納米管，螺旋角越大，單壁碳納米管越穩(wěn)定。
　　最后探討了電荷對周期性(4，4)管穩(wěn)定性的影響。當管