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卷曲效应对单壁碳纳米管电子结构的影响被引量：1: 2011年; 利用计入卷曲效应的单壁碳纳米管(SWCNT)的能量色散关系,计算最低导带的电子速度及有效质量,并与不计入卷曲效应的结果进行了比较.计算结果表明:卷曲效应对电子速度及有效质量的影响与SWCNT的类型密切相关,金属锯齿型SWCNT对卷曲效应最为敏感,其次是扶手椅型SWCNT,最不敏感的是半导体锯齿型SWCNT.由此可以推断,卷曲效应对金属锯齿型SWCNT电子结构及低偏压输运特性影响最大,其次是扶手椅型SWCNT,影响最不明显的是半导体锯齿型SWCNT.这些结果与实验测量及密度泛函理论计算结果完全一致.; 秦威张振华刘新海; 关键词：单壁碳纳米管

铁纳米线-氮化硼纳米管复合结构的形成及其压缩性质的模拟研究被引量：1: 2012年; 通过分子动力学理论计算方法对铁纳米线(FeNW)在氮化硼纳米管(BNNT)内的形成及其复合结构(FeNW@BNNT)的压缩性质进行了模拟研究。通过对充以铁原子的BN(5,5)和BN(8,8)纳米管的进行结构优化可以发现,在BN(5,5)纳米管轴线上能生成稳定的一维FeNW,而BN(8,8)纳米管内形成呈螺旋状的三束绞缠的FeNW。其径向分布函数表明在BN(5,5)内生成的FeNW具有良好的一维性且原子分布均匀等特征。通过对BN(5,5)与FeNW@BN(5,5)轴向压缩及其能量分析,可以发现它们虽具有相同屈曲应变,但屈曲前FeNW@BN(5,5)的弹性系数稍大于BN(5,5),且FeNW@BN(5,5)抗压屈曲能力也明显较强。; 袁剑辉黄维辉史向华张振华; 关键词：氮化硼纳米管分子动力学

D-B-A分子整流特性的端基效应被引量：3: 2011年; 利用密度泛函理论和非平衡格林函数方法,研究了基于同一D-B-A分子在改变端基后形成的4个不同的分子器件的电子输运特性及整流效果.研究表明:端基的改变,能明显影响分子器件的整流效果,这是因为端基能影响分子与电极的耦合程度,从而改变了分子轨道的离域性,进而影响分子的电子输运特性及整流效果.更有趣的是,由于分子轨道HOMO和LUMO随偏压极性不同的非对称移动,导致整流器的整流方向与Aviram和Ratner分子整流器相反.; 郭超张振华潘金波张俊俊; 关键词：端基密度泛函理论非平衡格林函数

B/N掺杂对于石墨烯纳米片电子输运的影响被引量：4: 2013年; 选用锯齿(zigzag)型石墨烯纳米片为研究对象,Au作为电极,分子平面与Au的(111)面垂直,并通过末端S原子化学吸附于金属表面,构成两种分子器件:一种是在纳米片的边缘掺杂N(B)原子,发现电流-电压具有非线性行为,但是整流系数较小,特别是掺杂较多时,整流具有不稳定性;另一种是用烷链把两个石墨烯片连接,在烷链附近和石墨烯片的边缘进行N(B)掺杂,发现在烷链附近掺杂具有较大的整流,但是掺杂的原子个数和位置会影响整流性能.研究表明:整流主要为正负电压下分子能级的移动方向和空间轨道分布不同导致.部分体系中的负微分电阻现象主要由于偏压导致能级移动和透射峰形态的改变,并且在某些偏压下主要透射通道被抑制而引起.; 邓小清杨昌虎张华林; 关键词：电子输运

分子整流器整流特性的键桥调控效应被引量：2: 2011年; 利用密度泛函理论和非平衡格林函数方法,研究了基于同一分子在不同空间构型下形成的三个不同分子器件的电子输运特性及整流效果.研究表明:旋转中间苯环(键桥——π桥),能明显改变整流效果,这是因为改变了分子轨道的离域性,这一发现说明通过改变键桥的空间取向能有效地调控分子整流器的整流性质,这对于设计新型分子整流器有重要意义.; 潘金波张振华邱明郭超; 关键词：密度泛函理论非平衡格林函数

石墨烯纳米带卷曲效应对其电子特性的影响被引量：1: 2013年; 石墨烯纳米带(GNRs)是一种重要的纳米材料,碳纳米管可看作是GNRs卷曲而成的无缝圆筒.利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统研究了GNRs卷曲变形到不同几何构型时,其电子特性,包括能带结构(特别是带隙)、态密度、透射谱的变化规律.结果表明:无论是锯齿型GNRs(ZGNRs)或扶手椅型GNRs(AGNRs),在其卷曲成管之前,其电子特性对卷曲形变均不敏感,这意味着GNRs的电子结构及输运特性有较强地抵抗卷曲变形的能力.当GNRs卷曲成管后,ZGNRs和AGNRs表现出完全不同的性质,ZGNRs几乎保持金属性不变或变为准金属;但AGNRs的电子特性有较大的变化,出现不同带隙半导体、准金属之间的转变,这也许密切关系到碳纳米管管口周长方向上的周期性边界条件及量子禁锢的改变.这些研究对于了解GNRs电子特性的卷曲效应、以及GNRs与碳纳米管电子特性的关系(结构与特性的关系)有重要意义.; 李骏张振华王成志邓小清范志强; 关键词：石墨烯纳米带电子特性密度泛函理论

石墨烯纳米带能带结构及透射特性的扭曲效应被引量：3: 2013年; 利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统研究了石墨烯纳米带(GNRs)电学性质的扭曲效应.结果表明:锯齿型石墨纳米带(ZGNRs)的带隙对扭曲形变最不敏感,在扭曲过程中几乎保持金属性不变,其次是W=3p1型扶手椅型石墨烯纳米带(AGNRs),扭曲时带隙也只有较小的变化.W=3p+1型AGNRs的带隙对扭曲最为敏感,扭曲发生时,呈现宽带隙半导体、中等带隙半导体、准金属、金属的变化,其次是W=3p型AGNRs,扭曲时带隙变化也较为明显.换言之,GNRs在无扭曲时带隙越大,扭曲发生后带隙变化(变小)越明显.对于整个电子结构及透射系数来说,扭曲对AGNRs影响较大,而对ZGNRs的影响相对小些.研究表明:由于石墨烯容易变形,其相关电子器件的设计必须适当考虑扭曲对电学性质的影响.; 金峰张振华王成志邓小清范志强; 关键词：石墨烯纳米带密度泛函理论

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国家自然科学基金(61071015)