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《直徑、手性和電荷對單壁碳納米管穩(wěn)定性的影響》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：1、堅(jiān)持以“求實(shí)、創(chuàng)新’’的科學(xué)精神從事研究工作。2、本論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果。3、本論文中除引文外，所有實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)和有關(guān)材料均是真實(shí)的。4、本論文中除引文和致謝的內(nèi)容外，不包含其他人或其它機(jī)構(gòu)已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。5、其他同志對本研究所做的貢獻(xiàn)均已在論文中作了聲明并表示了謝意。學(xué)位作者簽名：2蔓l!l：趣日期：·工。I2．f．2畢學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本人完全了解南京師范大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文并向國家主管部門或其指定機(jī)構(gòu)送交論文的電子版和紙質(zhì)版；有權(quán)將學(xué)位論文用于非贏利目的的少量復(fù)制并允
2、許論文進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱；有權(quán)將學(xué)位論文的內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索；有權(quán)將學(xué)位論文的標(biāo)題和摘要匯編出版。保密的學(xué)位論文在解密后適用本規(guī)定。學(xué)位作者簽名：!歪【!j：基日期：蘭!!呈：墨壘生TI指導(dǎo)教師簽名：日期：筮釁獻(xiàn)一必?fù)匆荒夸浾????????????????????iiAbstract???????????????????ii第一章引言?????????????????．．1參考文獻(xiàn)?????一?????????????3第二章自洽的密度泛函緊束縛方法????????????42．1緊束縛近似????????????????．．42．1．1緊束縛近似LCA0法????????
3、????．．42．1．2緊束縛原子勢模型????????????．．52．2密度泛函理論(DFT)??????????????62．2．1Hohenberg—Kohn定理????????????62．2．2Kohn—Sham方程?????????????．．72．3自洽的密度泛函緊束縛方法(SCC—DFTB)???????．．102．4SCC—DFTB+分子間作用的修正???????????11參考文獻(xiàn)??????????????????．13第三章碳納米管的基本結(jié)構(gòu)?????????????．14參考文獻(xiàn)??????????????????．18第四章單壁碳納米管的穩(wěn)定性???????
4、?????．．194．1直徑對單壁碳納米管穩(wěn)定性的影響?????????．．194．1．1極小直徑單壁碳納米管的穩(wěn)定性????????．204．1．2鋸齒形單壁碳納米管穩(wěn)定性與直徑的關(guān)系?????．．234．2手性對單壁碳納米管穩(wěn)定性的影響?????????．264．2．1直徑為O．55nm的單壁碳納米管的手性與其穩(wěn)定性的關(guān)系?．．264．2．2直徑為0．8nm的單壁碳納米管的手性與其穩(wěn)定性的關(guān)系?．．284．3電荷對單壁碳納米管(4，4)管穩(wěn)定性的影響???????31參考文獻(xiàn)??????????????????．34第五章主要結(jié)論????????????????．．36致謝?????
5、???????????????37摘要本論文采用自洽的密度泛函緊束縛方法(SCC—DFTB+)研究了直徑、手性以及電荷這三種因素對單壁碳納米管穩(wěn)定性的影響。在計(jì)算中，將單壁碳納米管用圓弧法將其展開為石墨片，采用SCC—DFTB+計(jì)算了其初態(tài)、末態(tài)以及七個(gè)中間構(gòu)象的靜態(tài)單點(diǎn)能，以此確定碳管展開為石墨片過程中的能量路徑和能量勢壘。首先研究了單壁碳納米管直徑對其穩(wěn)定性的影響。計(jì)算表明，直徑為0．24nm的單壁碳納米管(3，0)管是不能獨(dú)立存在的；而直徑在0．27nm—O．32nm間的單壁碳納米管，它們少部分可以以碳管存在，這為亞穩(wěn)態(tài)單壁碳納米管。對于鋸齒形單壁碳納米管(n，0)(n=3—24)
6、，隨著其直徑的增加，管的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)。其次探討了同一直徑下手性與單壁碳納米管穩(wěn)定性的關(guān)系。選取直徑為0．55nm和0．80咖的兩組小直徑單壁碳納米管為研究對象，通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)：同一直徑下的單壁碳納米管，螺旋角越大，單壁碳納米管越穩(wěn)定。最后探討了電荷對周期性(4，4)管穩(wěn)定性的影響。當(dāng)管帶少量電荷(蠆<一O．06e／at伽)時(shí)，碳管能量降低，穩(wěn)定性增強(qiáng)；當(dāng)管所帶電荷繼續(xù)增加時(shí)，能量逐漸升高，碳管穩(wěn)定性降低；當(dāng)電荷量增加至蠆>一0．19e／atom，碳管將不能穩(wěn)定存在。電荷在管上的分布情況為：起初，電荷均勻分布在(4，4)管上，隨著管展開角度的增加，電荷逐漸往其斷裂的邊緣集中。關(guān)鍵詞：單壁碳
7、納米管石墨片自洽的密度泛函緊束縛方法穩(wěn)定性Abs缸IactAbstrac七SCC．DFTB+memodswereusedtoinvestigatetllesta：bilityofsin西e-waLlledcarbonnanotubes．Ino耐ertostudVtheinauenceofthe碰ticalradius，di鋤eter，chi翻ityandplusingchargeonmestabilityofsin百e—walled
