有限长悬挂端及其端口的分子吸附对单壁碳纳米管电子输运特性的影响

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lvsby2008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文基于紧束缚近似(TBA),利用Landauer公式和格林函数方法研究有限长悬挂端对碳纳米管体系电子传输特性的影响,并且利用基于分子自洽场理论的Gaussian软件模拟分子在碳纳米管有限长悬挂端端口的吸附,之后同样利用Landauer公式和格林函数方法研究有限长悬挂端端口的分子吸附对体系电导的影响。 针对上述研究内容,本文分为四章,各章具体内容简介如下:第一章首先介绍碳纳米管的结构和导电特性,然后总结前人对碳纳米管分子吸附行为的研究,最后介绍本文的研究目标。 第二章是关于计算方法的介绍,主要分两部分。一部分是关于绝热近似和Hatree-Fock近似以及分子的自洽场计算的内容。另一部分则是紧束缚近似以及使用格林函数计算准一维体系电导的方法。 第三章利用Landauer公式和格林函数方法研究有限长悬挂端对碳纳米管体系电子传输特性的影响。我们先对比了开、闭口有限长悬挂端和无限长悬挂端下碳纳米管体系的电导,之后讨论悬挂端长度对碳纳米管电导的影响,最后研究探针与碳纳米管间的耦和强度对碳纳米管电导的影响。结果表明,有限长和无限长悬挂端对碳纳米管体系电导的影响截然不同:有限长悬挂端碳纳米管体系的电导在费米能级附近随能量的变化有明显的周期性波动,而无限长碳纳米管体系的电导则保持不变;此外,在同等的探针和碳原子耦和条件下,含有限长悬挂端的碳纳米管体系的平均电导约是含无限长悬挂端的碳纳米管体系平均电导的2倍。同时发现,在悬挂端有限长的情况中,(5,5)单壁碳纳米管的G-E曲线在费米能级附近(±1.5eV范围内)存在快、慢两种准周期,而(9,0)单壁碳纳米管的G-E曲线在费米能级附近则只存在一个周期。在探针与碳纳米管保持单原子接触条件下的计算结果表明,扶手椅型碳纳米管的电导对悬挂端长度有很强的依赖性。第四章中我们利用Gaussian软件分别模拟气体分子在(5,5)碳纳米管有限长开口和闭口悬挂端端口的吸附,并且用Landauer公式和格林函数方法研究分子的端口吸附对碳纳米管体系电导的影响。结果表明,在开口悬挂端的A、B两个吸附位中,分子更趋向于吸附在B位上。A位上的分子吸附将改变体系G-E曲线的周期,同时在特定的能量点处产生不随悬挂端长度而改变的特征峰。B位上的分子吸附不产生特征峰,仅在能量E>OeV的区间内改变G-E曲线的周期。闭口悬挂端末端碳帽上的分子吸附将使碳纳米管体系的G-E曲线在特定的狭小能量区间内出现不随悬挂端长度改变的特征峰,但并不是所用的吸附状态都能改变碳纳米管体系G-E曲线的周期。 本文研究的结果表明:由于体系电导对分子吸附的敏感性,含有限长悬挂端的碳纳米管有潜力成为单分子探测器件的一种基础模型。为此,更深入的研究势在必行。
其他文献
本文结合互联网产业发展的趋势,根据企业对移动互联网相关人才的能力素质要求,对移动互联网应用与开发的人才培养方案进行了设计与研究.从核心体系建设,到实践项目和职业资格
本论文的研究方向是原子水平光频段量子相干实现负折射率材料(NegativeRefractionMedium,NRM)的理论研究,主要内容包括二能级原子系统实现负折射率的研究和三能级原子实现负折
环境中的有毒气体正在威胁着人体的健康和生命安全,因此,设计和制造检测有毒气体的传感器成为一项急迫的工作。CeO2因具有良好的耐化学腐蚀性、无毒性、环境友好、安全性和可
计算机网络技术的快速发展,使其在教育领域中得到了极为广泛、深入地应用,在高职院校的建筑工程类专业当中,工程造价类软件课程的开设对于学生动手实践操作能力的培养,造价预
德育课是中职教学中要组成部分,也是对一个学校人才培养好坏的评价手段,对高技术人才的培养首先就是从德育教育开始,提升学生道德素质.但是中职德育课厌学想象普片存在,本文
大学教育重专业知识和技能,轻人文素质培养的现象已经引起了多方重视和思考.笔者认为理工类院校人文素质教育途径要有自己的特色:建构“文理比列恰当”的课程体系,将人文素质
大学生作为特殊的社会群体,承担着振兴中华民族的历史使命,肩负着依法治国的历史重任.而现实却警醒我们,大学生群体整体法律素质不强,针对这一问题,本文从大学生法律素质教育
含有过渡金属元素的钙钛矿型氧化物,大都具有氧的非整比性(非化学计量性)。氧空位的出现,使氧离子可以在氧化物表面和内部晶格中吸附,扩散迁移,脱附,导致氧化物中的氧含量随周围氧分
具有光学频率带隙的光子晶体是光子学研究的重要发展方向。共振吸收和放大阵列介质是光子晶体中的一种特殊的类型,由共振吸收或激发的原子层或者激子层通过传播光场形成的阱间
历史沉淀了文化,而文化形成了素质的基础和前提.本文就对历史教学对素质教育起到的作用进行了简单的分析,阐述了两者之间的关系,说明了历史教育对素质教育的作用,并对在如何