【摘 要】
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基于电子束切割实验和“拉堆技术”,本文设计了单壁碳纳米管(SWNTs)的订制制备方法---剪切缝合方法,为在实验上实现SWNTs的可控制备,进而得到具有单一电子特性、满足特定需求的SWNTs提供新的思路。另外,利用密度泛函理论(DFT)研究了周期性嵌入四、八元环的新型单壁管状碳纳米团簇及对应的SWNTs。论文主要包括以下内容:第一章绪论部分介绍了SWNTs的性质、研究现状、常见制备方法,并说明本文
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基于电子束切割实验和“拉堆技术”,本文设计了单壁碳纳米管(SWNTs)的订制制备方法---剪切缝合方法,为在实验上实现SWNTs的可控制备,进而得到具有单一电子特性、满足特定需求的SWNTs提供新的思路。另外,利用密度泛函理论(DFT)研究了周期性嵌入四、八元环的新型单壁管状碳纳米团簇及对应的SWNTs。论文主要包括以下内容:第一章绪论部分介绍了SWNTs的性质、研究现状、常见制备方法,并说明本文研究的意义和价值。第二章介绍了相关理论与计算软件,重点介绍了第一性原理和密度泛函理论(DFT),同时对本文研究所用的Gaussian03计算软件和基组进行了简单的介绍。第三章设计了单壁碳纳米管(SWNTs)的订制制备方法---剪切缝合方法,并对缝合过程进行了分子模拟研究,结果表明:由双层石墨烯纳米带(BGNRs)到SWNTs是一个在实验上很容易实现的自组织放热过程。第四章依据第一性原理,利用密度泛函理论(DFT),研究五种手性矢量、不同管径的周期性嵌入四、八元环新型单壁碳管状团簇,再利用周期性边界条件(PBC)得到了相应尺寸的新型SWNTs。稳定性和电子特性研究表明:新型SWNTs的稳定性与手性矢量无关,只与管径有关,管径越大越稳定;新型SWNTs的电子特性跟管径或手性矢量无关,全部呈现出金属性。第五章是对本项工作的总结和展望。
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