应用第一性原理的DFT计算方法, 预测了系列内嵌原子或原子团簇的富勒烯、SiC、CN、ZnO等纳米管和系列氮甲基富勒烯吡咯烷-低聚苯胺二对体复合物NMPC60-ANn (n = 1-5)的稳定几何结构,继而与自行发展和完善并具有知识产权BGP软件结合,计算了内嵌金属富勒烯Sc2C2@C68 和Sc3N2@C68 的双光子和三光子吸收光谱、系列NMPC60-ANn (n = 1-5)的电子吸收谱和三阶非线性极化率;应用周期性密度泛函理论对内含卤化物MCl(M = K,Ag)的单壁SiC纳米管、三嗪单元连接组成的碳氮比为1:1的CN纳米管的能带结构和光学性质进行模拟和研究。结果表明Sc2C2团簇的富勒烯球面大的Pi-电荷是导致Sc2C2@C68的多光子吸收截面大于Sc3N2@C68。的主要起因,随着聚苯胺的聚合度增加,NMPC60-ANn电子吸收光谱红移和三阶极化率增大,在静态情况下,当n大于7后,其三阶极化率的值达到了饱和;CN纳米管是直接带隙的半导体并且它们的能隙大小、光学性质随管的手性、管径大小和极化方向而改变。
英文主题词DFT Calculations;Endohedral Metallofullerenes;Non-Pure Carbon Nanotubes;Linear and Nonlinear Optics; Simulations of Structures and Properties