碳纳米管是一种重要的新型材料,它具有优异的物理化学性质,在电子器件和复合材料等领域都有广泛的直雕前景。本文研究和优化了浮动催化化学气相沉积法生长碳纳米管的工艺,可控地制备出了碳纳米管薄膜和碳纳米管环,在此基础上对它们的物理性质做了表征和分析。另外,本文还用数值手段研究了扶手椅型碳纳米管和锯齿型石墨烯纳米带的电子结构在应变下的行为。　　 本论文主要内容如下:　　 1。使用浮动催化化学气相沉积法,用酒精和二茂铁做原料,通过调节催化剂前驱体的挥发温度、碳源分压、载气流量等工艺参数,制备了碳纳米管透明薄膜和碳纳米管环状结构。　　 2.通过研究碳纳米管薄膜在不同温度氧化处理后的光谱的演变,发现在640℃时双壁碳纳米管仍能较长时间保持其原有结构的完整性,并且产物中单壁碳纳米管的含量明显减少,所以利用热稳定性不同可获得双壁碳纳米管含量更高的薄膜,从而弥补制备过程中双壁碳纳米管比例不够高的不足。　　 3.设计了一种定位和测量单个碳纳米管环的方法,研究了不同直径的环的拉曼光谱。发现环的拉曼光谱与普通碳纳米管有明显差别,其G模会发生分裂,而且这种分裂和环的直径有关。我们对分裂出的拉曼峰进行了指认,并分析了发生分裂的可能原因。　　 4.利用数值计算手段,研究了扶手椅型碳纳米管和锯齿状边界的石墨烯纳米带的窀。子结构和导电性的变化。计算发现,小直径碳纳米管在大应变下可能转变为半导体。小应变对能带的影响不大。在各种应变下,锯齿边界的石墨烯纳米带都保持金属性。纳米带中存在着边界态,它对导电性有明显影响。