位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
单向压力对碳纳米管(6,6)晶体电子结构的影响
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O613.71[理学—无机化学;理学—化学] TB383[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]北京师范大学物理系,北京100875
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:60471034)和国家自然科学基金委员会.中国工程物理研究院联合基金(批准号:10576004)资助的课题、
中文摘要:

通过第一性原理计算研究了垂直于碳纳米管轴向的单向压力对碳纳米管(6,6)晶体电子结构特性的影响.计算研究发现:由碳纳米管(6,6)组成的四方结构晶体(t相)具有金属特性,电子可以沿碳纳米管管壁运动;在单向压力作用下,t相发生结构相变形成非成键相,随着压力的进一步增大,碳纳米管间产生键合,形成了成键相;单向压力对碳纳米管(6,6)晶体的能带结构影响主要表现在π能带和π*能带,伴随着单向压力的增加,碳纳米管晶体的电学性质经历从金属到半导体再到活泼金属的转变;非成键相的电子被局域在碳纳米管附近使晶体具有半导体特性,而成键相的电子不仅可以沿着碳纳米管管壁运动,还可以在碳纳米管之间(即成键方向)运动,从而使成健相晶体具有活泼的金属特性.

英文摘要:

In this paper, we performed the first-principles calculations of the effects of the uniaxial pressure on electronic structures of the (6, 6) single-walled carbon nanotube crystal (SWNTC). The applied pressure is perpendicular to the axis of carbon nanotubes. The calculated results show that the (6, 6) SWNTC with tetragonal structure (t phase) is metallic, and its electrons can move along the walls of carbon nanotubes. With the increasing of the uniaxial pressure, the (6, 6) SWNTC undergoes the structural phase transitions, and transforms from the t phase to the unbonded phase, and then to the bonded phase. The uniaxial pressure mainly affects the π and π^* bands of the band structure of the (6, 6) SWNTC, and these effects on the bands are not only in kxky plane but also in the direction of k: . The electronic properties of the crystal can alter from metal to semiconductor, then to metal again as the unlaxial pressure increases. The distributions of electronic charge densities show that electrons of the unbonded phase are localized near the carbon nanotubes. And electrons of the bonded phase can move not only along the walls of carbon nanotubes, but also between the two nearest nanotubes through the chemical bonds.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876