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金纳米管导电性能的理论研究

作　者: 王伊雷
导　师: 张桂玲
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 应用化学
关键词: 金纳米管导电性能几何结构 ATK
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 33次
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内容摘要

自从2000年金纳米管被日本东京工业大学高柳邦夫教授领导的科研小组合成以来,金纳米管由于在光学、电学、电磁、结构、超导以及高的催化活性等方面显示的特殊性能,一直受到分子物理学家、材料物理学家等的广泛关注,已成为现今的前沿性课题。随着科研设备及研究方法的不断提高,有关金纳米管的研究成果已应用于生物传感器、光化学与电化学催化和光电子器件等领域,但是目前关于金纳米管的导电性能还处于猜想和实验阶段,因此,本文应用计算化学相关软件进行理论讨论,致力于探索金纳米管导电性能的规律,进而为该领域的研究提供可参考的数据。本文应用ATK程序包和Gaussian03和GaussView软件对八种｛(3,3) (4,4) (5,5) (6,3) (6,6) (8,4) (10,5) (12,6)｝管径的金纳米管进行计算。主要研究长度不同的金纳米管的电流电压及传输谱之前的关系,并结合其几何结构展开进一步的分析。研究发现:八种金纳米管的导电性能随着管径的增大而增大,但几乎与金纳米管长度无关,通过对传输谱的分析再次验证了此结论,与此同时,我们发现金纳米管的几何结构是影响此8个体系导电性的原因之一,这样的工作有望为金纳米管的实际应用提供理论依据。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
第1章绪论  8-12
  1.1 研究背景和意义  8-9
  1.2 国内外研究综述  9-11
  1.3 研究方法与内容  11-12
第2章理论基础  12-22
  2.1 引言  12-13
  2.2 密度泛函理论  13-18
    2.2.1 Thomas-Fermi 模型  13-14
    2.2.2 Hohenberg-Kohn 定理  14-16
    2.2.3 Kohn-Sham 方法  16-18
  2.3 非平衡格林函数法  18-21
    2.3.1 格林函数法简介  18-19
    2.3.2 平衡格林函数法  19
    2.3.3 非平衡格林函数法  19-21
  2.4 本章小结  21-22
第3章计算模型及方法  22-29
  3.1 引言  22
  3.2 计算模型  22-23
  3.3 计算方法  23-24
  3.4 计算结果  24-28
  3.5 本章小结  28-29
第4章金纳米管导电性能研究  29-45
  4.1 引言  29-30
  4.2 不同管径长度电流比较  30-33
    4.2.1 不同管径相同长度电流比较  30-31
    4.2.2 相同管径不同长度电流比较  31-33
  4.3 不同种类长度金纳米管传输谱比较  33-44
    4.3.1 不同管径相同长度积分面积比较  37-43
    4.3.2 相同管径不同长度积分面积比较  43
    4.3.3 金纳米管几何结构与导电性比较  43-44
  4.4 本章小结  44-45
结论  45-46
参考文献  46-50
攻读硕士学位期间发表的学术论文  50-51
致谢  51

金纳米管导电性能的理论研究

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