本文用第一性原理中的局域密度近似方法,計算了鋸齒型單壁硅納米管(single-walled silicon nanotubes,SWSiNTs)的能帶結構、態(tài)密度、吸收譜及反射譜.計算結果表明當n=6～9時,帶隙為0,該組SWSiNTs具有金屬性;當n=10～21時,能帶圖出現帶隙,該組SWSiNTs具有半導體性;當n=13～21時,該組SWSiNTs的帶隙以3組手性指數為周期減小;并在吸收譜和反射譜都會在一些相似頻率值附近產生峰值.

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【部分圖文】：

圖4SWSiNTs(n,0)(n=16,17,18)的部分能帶圖

圖3鋸齒型SWSiNTs帶隙與手性指數的關系3.2態(tài)密度圖分析

圖6SWSiNTs的反射譜和吸收譜

圖5SWSiNTs態(tài)密度圖4結論

圖1鋸齒型硅納米管卷曲方向及卷曲效果

決定SWSiNTs結構的主要參數是手性指數m,n[14-17].若令a→和b→為石墨單胞基矢,則有C→h=ma→+nb→.根據(m,n)不同,可以將納米管分為三類:當n=m,為扶手型SiNTs,其手性角θ=30°;當n>m=0時,得到鋸齒型....

圖2SWSiNTs的能帶圖

通過帶隙與直徑的關系圖,我們還發(fā)現當n=6～21時,帶隙與管徑并不是簡單的線性關系,當n=6～9時,帶隙為0,此時的SiNTs呈現金屬性;當n=10～21時,SiNTs能帶圖出現帶隙,此時SiNTs呈現半導體性;當n=13～21時,發(fā)現當n為3的倍數時,帶隙明顯減小,這一點與相關....

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