本文關(guān)鍵詞：單壁碳納米管改變手性外延生長的密度泛函理論研究（英文）

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【摘要】：采用密度泛函理論計算系統(tǒng)研究了單壁碳納米管(Single-walled carbon nanotube,SWCNT)改變手性外延生長(手性指數(shù)從(n,m)變化到(n±Δ,m±Δ),其中Δ=1和2)的熱力學(xué)過程。結(jié)果表明,碳管手性變化后外延生長在熱力學(xué)上都需要吸收能量,其所需吸收的能量隨著管徑的減小線性減小。在Δ=1的情況下,由于近扶手椅型碳管改變手性時,所引入的5~7元環(huán)對與管軸的夾角比近鋸齒型碳管更大,導(dǎo)致5~7元環(huán)對的形成能增加,使得管徑相同的近扶手椅型碳管比近鋸齒型碳管在改變手性生長時需要吸收更多的能量。在Δ=2的情況下,發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)兩個必須引入的5~7元環(huán)對相互毗鄰,手性改變的外延生長所需能量最小,預(yù)測其為實驗上最易于實現(xiàn)的碳管手性指數(shù)由(n,m)變化到(n±Δ,m±Δ)的外延生長模式。這些理論研究結(jié)果有助于深入理解SWCNTs手性變化后外延生長的熱力學(xué)行為,可為基于外延生長可控制備單一手性SWCNTs提供理論依據(jù)。
【作者單位】： 中國科學(xué)院金屬研究所沈陽材料科學(xué)國家(聯(lián)合)實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 單壁碳納米管 手性變化 ~缺陷 外延生長 密度泛函理論
【基金】：National Natural Science Foundation of China(51272257,51202255,51472249)~~
【分類號】：O613.71;TB383.1
【正文快照】： 1 Introduction A single-w alled carbon nanotube(SWCNT)can be conceptually considered as a cylinder rolled up from a graphene sheet.The geometry structure of a SWCNT is exclusively determined by a pair of chirality indices(n,m)according to the rolling di

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