受泡利不相容原理支配,當(dāng)微觀分子體系中存在電子未配對占據(jù)現(xiàn)象時自旋極化效應(yīng)就相伴產(chǎn)生,而這在純碳系統(tǒng)低維結(jié)構(gòu)中也被認(rèn)為是磁性的重要來源。我們首先匯總了以往涉及到的純碳體系磁特性研究報道,發(fā)現(xiàn)這些磁性的來源基本上是由外來碳原子表面吸附產(chǎn)生,并且發(fā)現(xiàn)這些磁性結(jié)論基本都是在一維納米管或二維石墨烯上得到。而這兩種低維結(jié)構(gòu)的一個共同特點,是只含有碳原子圍起的六邊形,如此只存在六邊形與六邊形相鄰的[6,6]結(jié)構(gòu)。而以C₆₀為代表的富勒烯作為一種零維純碳系統(tǒng),它與一維納米管和二維石墨烯的明顯區(qū)別在于,表面同時存在六邊形與六邊形相鄰的[6,6]結(jié)構(gòu),也存在六邊形與五邊形相鄰的[5,6]結(jié)構(gòu)。有鑒于此,我們進(jìn)一步對幾個純碳富勒烯結(jié)構(gòu)的[6,6]和[5,6]結(jié)構(gòu)上吸附碳原子的自旋極化特性進(jìn)行了研究。讓人驚訝的是,在[5,6]結(jié)構(gòu)上的碳原子吸附雖然也是自旋極化的,但卻可能會因為電荷轉(zhuǎn)移及電子反平行占據(jù)而導(dǎo)致一種比磁性態(tài)更穩(wěn)定的非磁性結(jié)構(gòu)。這也是首次實現(xiàn)了純碳體系中反常自旋極化效應(yīng)的預(yù)測,并將會有助于理解一些實驗探測結(jié)果與理論計算結(jié)論無法相符合的原因。超原子是一類具有原子般精確軌道特性的... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

sp，sp2，sp3雜化

常生活息息相關(guān)，地球上所有的生命有機(jī)體都是以碳和來劃分，低維碳納米結(jié)構(gòu)可以分為富勒烯（零維），碳和金剛石、石墨（三維）。具有高對稱性的 C60球體，集美感、簡潔于一身，激發(fā)學(xué)、建筑、數(shù)學(xué)、工程和藝術(shù)之間架起了審美的橋梁。在素異形體是已知的—金剛石(由碳原子的三維晶體陣列原子堆疊組成)。富勒烯是第三種形態(tài)，值得矚目的是它們的發(fā)現(xiàn)使人們對碳材料的行為有了全新理解，并開--在原子尺度上展現(xiàn)先進(jìn)材料行為的復(fù)雜系統(tǒng)的“新科和醫(yī)藥領(lǐng)域具有令人興奮的應(yīng)用前景。然而，實際應(yīng)用制時才能實現(xiàn)。

C823-[19]、Y3+@C823-[20]。內(nèi)嵌金屬富勒烯最為獨特的性質(zhì)是具有超原子特性作是一個有著帶正電的核心和被帶負(fù)電碳籠包裹的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)與 Wata出包含球?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)正電核心的半導(dǎo)異質(zhì)結(jié)構(gòu)的超原子模型非常類似[21]。本研作表明，中性的 U@C28的電子排布是符合 32 電子規(guī)則的，內(nèi)嵌 U 原子所有、類型軌道均已被滿配，符合超原子的概念[22]。及二維系統(tǒng)1991年碳納米管首次被Iijima觀測到以來[23]，碳納米管一直是相關(guān)研究領(lǐng)域的許多研究人員都報道了這種新型碳結(jié)構(gòu)顯著的物理和機(jī)械性質(zhì)。它具有奇金剛石高的導(dǎo)熱系數(shù)，而且其硬度、強(qiáng)度和彈性超過了任何現(xiàn)有材料，碳的材料系統(tǒng)提供了巨大的機(jī)會。特別是碳納米管的優(yōu)異機(jī)械性能，再結(jié)合為納米管增強(qiáng)復(fù)合材料的發(fā)展提供了空間。碳納米管增強(qiáng)納米復(fù)合材料具度，應(yīng)用前景非常廣闊。


本文編號：3089031