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作为现代微电子技术的发展和延伸，纳米电子学现今成为了信息技术继续高速发展的希望。碳纳米材料是纳米电子学的重要研究对象，碳纳米管和石墨烯，由于其独特的原子和电子组成结构，使其具有了很多奇特的电学、热学和力学性质，因而引起了人们极大的研究兴趣。作为低维材料，它们都具有高载流子迁移率，以及纳米材料特有的表面界面效应、量子隧道效应，和小尺寸效应等奇特的物理化学现象，导电性和导热性非常优秀，使它们在纳米电子学、热学材料方面都具有广泛的应用前景。 目前人们对碳纳米管和石墨烯进行了大量的研究，取得了不少成果，但碳纳米电子器件的性能表现还不尽如人意，在一些接触位置，依然需要更多的理论和实验研究来解释和指导。 随着量子力学理论的发展，第一性原理计算理论方法也迅速发展提高，并在计算机硬件设施升级的带动下，由可行逐步变为效率较高的理论研究手段，在物理、化学、材料等学科领域中发挥了重要的作用。其中的密度泛函理论应用十分广泛，对纳米电子学的模拟计算研究尤为重要。 用第一性原理计算方法模拟了半导体性的单壁碳纳米管和双层石墨烯接触的结构形变，结果发现，当碳纳米管平行置于石墨烯之上时，二者的间距减小，双层石墨烯间距也减小，而且与碳纳米管的管径大小无关。另外，在碳纳米管下方的顶层石墨烯出现了凹陷，管径越大，凹陷的深度越大。同时，碳纳米管在接触中也发生了压缩形变，横截面由圆形变为了椭圆形，平行石墨烯方向的管径变大，垂直石墨烯方向的管径变小，而且管径越大，形变就越大。存在形变的(8，0)碳纳米管和石墨烯接触体系，比理想无形变时，其能带间隙减小了0.09eV。 这一模拟计算研究表明了即使对于非常细的碳纳米管，接触的结构形变对于石墨烯和碳纳米管都是不可忽略的，形变会导致碳纳米管在石墨烯上的原子尺度锚定，从而使接触结构更加稳定。