扶椅型碳纳米管能隙和电子结构密度泛函研究

来源期刊：材料科学与工程学报2013年第5期

论文作者：杨凯 汪岳峰 周全 殷智勇 强继平 王军阵 白慧君

文章页码：748 - 1453

关键词：扶椅型碳纳米管;密度泛函;能带间隙;电子结构;

摘    要：本文建立了碳纳米管的结构模型,用平面波赝势方法,采用广义梯度近似的密度泛函理论,对扶椅型碳纳米管(5,5),(7,7)和(9,9)的能带结构和电子密度分布进行了计算,其能带间隙分别为0.024,0.142和0.147。计算结果表明碳纳米管(5,5)(7,7)(9,9)均为导体,在费米能级的电子密度均不为0,体现出金属性质。从电子结构上可以看出碳纳米管的电子分布在s亚层和p亚层上,由于碳纳米管弯曲,会形成不同形式的sp杂交轨道,但任何形式的碳纳米管在费米能级处的电子主要分布在p轨道。