硅納米管和碳納米管以及硅納米線類似,它們在納米電子器件、諧振器和場發(fā)射顯示器等領域內有著廣泛的應用前景,因此,深入分析和研究納米管的電子性能對將來納米器件的發(fā)展和應用具有重要的意義。此外,諧振器被廣泛應用到通信、機器人、工業(yè)過程控制、計算機、農業(yè)等領域當中,因此對諧振器振動性能的研究也具有深遠的意義。本文采用密度泛函理論的第一性原理對硅/碳納米管的電子性能進行了模擬和計算。同時,采用分子動力學方法對硅納米線諧振器的振動性能進行了一系列的研究。本文的主要研究內容如下:（1）基于密度泛函理論,討論了建模方式對硅/碳納米管電子性能的影響,并研究了非周期結構納米管的電子性質能否向周期結構納米管的電子性質逼近。對于周期結構硅/碳納米管,隨著重復單元數(shù)值的增加,費米能級位置的態(tài)密度值均大于0,兩種納米管表現(xiàn)為金屬性;隨著態(tài)密度值的逐漸增大,納米管的金屬性越來越強。與碳納米管相比較,硅納米管的金屬性更強。同時,硅納米管落在費米能級處的態(tài)密度值逐漸向波谷位置偏移,系統(tǒng)越來越穩(wěn)定。對于非周期結構硅/碳納米管而言,態(tài)密度和最高已占軌道與最低未占軌道（HOMO-LUMO）的能隙值均隨著長度的增加而增大,態(tài)密... 

【文章來源】：南昌航空大學江西省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 硅納米管的制備
    1.3 硅納米管各種性能的國內外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 硅納米管電子性能的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 硅納米管力學性能的研究現(xiàn)狀
        1.3.3 硅納米管熱穩(wěn)定性能的研究現(xiàn)狀
        1.3.4 硅納米管其他性能的研究現(xiàn)狀
    1.4 納米諧振器的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 納機電系統(tǒng)的概念
        1.4.2 納米諧振器的研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要的研究目的和內容
第2章 分子動力學和密度泛函理論的基本原理
    2.1 引言
    2.2 分子動力學方法的基本原理
        2.2.1 分子動力學方法的基本方程
        2.2.2 分子動力學模擬方法的基本原理
    2.3 分子動力學的原子勢函數(shù)
        2.3.1 原子勢函數(shù)的簡要介紹
        2.3.2 勢函數(shù)
    2.4 密度泛函理論的基本原理
        2.4.1 密度泛函理論的基本方程
        2.4.2 密度泛函理論的基本原理
第3章 非周期結構和周期結構硅/碳納米管電子性能的研究
    3.1 引言
    3.2 模擬參數(shù)的設置
    3.3 計算模型
    3.4 建模方式的不同對硅/碳納米管電子性能的影響
        3.4.1 不同重復單元對周期結構Si NTs和CNTs電子性能的影響
        3.4.2 長度和懸空鍵加氫對非周期結構Si NTs電子性能的影響
        3.4.3 長度和懸空鍵加氫對非周期結構CNTs電子性能的影響
    3.5 本章內容小結
第4章 硅納米線諧振性能的分子動力學模擬
    4.1 引言
    4.2 模型的建立和模擬參數(shù)的設置
    4.3 模擬計算的理論基礎
    4.4 實驗結果與討論
        4.4.1 初始速度振幅對Q值的影響
        4.4.2 初始速度振幅對頻率的影響
        4.4.3 初始速度振幅對其他參數(shù)的影響
    4.5 本章內容小結
第5章 總結與展望
    5.1 研究內容總結
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]用AAO模板法制備硅納米管[J]. 劉東林,劉明星,王賢文,蘇江濤.  材料研究學報. 2010(04)
[2]碳納米管振蕩的分子動力學模擬[J]. 謝芳,朱亞波,張兆慧,張林.  物理學報. 2008(09)
[3]加氫單壁硅納米管的熱穩(wěn)定性與拉伸力學特性[J]. 沈海軍,史友進.  計算物理. 2008(01)
[4]竹節(jié)狀硅納米管的制備及鋰離子嵌入/脫出性能研究[J]. 劉增濤,傅焰鵬,李晨,楊勇.  電化學. 2006(04)
[5]碳、碳化硅及硅納米管熔化與壓縮特性的分子動力學研究[J]. 沈海軍.  材料科學與工程學報. 2006(05)
[6]計入空氣阻尼的MEMS微諧振器非線性動力學研究[J]. 高嶸,王小靜,張效翔,王敏,于茂華,謝明春.  傳感技術學報. 2006(05)
[7]納機械諧振器的非線性特性分析[J]. 朱年勇,于虹,黃慶安.  電子器件. 2005(01)
[8]分子動力學模擬的主要技術[J]. 文玉華,朱如曾,周富信,王崇愚.  力學進展. 2003(01)
[9]分子動力學計算機仿真的現(xiàn)狀[J]. 韓雪松,于思遠,林濱.  新技術新工藝. 2001(05)

碩士論文
[1]石墨烯納米帶諧振特性的基礎研究[D]. 紀翔.西安電子科技大學 2013
[2]碳納米管諧振器動力學建模與仿真研究[D]. 徐文鴻.電子科技大學 2010



本文編號：3268169