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运用第一性原理研究了不同锥角和结构的碳纳米锥 (CNC) 电子场发射性能.结果表明:随外电场 (Eadd) 增强,CNC电子结构变化显著,费米能级 (Ef) 处态密度 (DOS) 明显增大;赝能隙减小;体系电荷移向尖端.DOS,HOMO/LUMO及Mulliken电荷分析表明:CNC的电子场发射性能除依赖于尖端结构外,很大程度上还取决于锥角大小,特别顶层6个原子的CNC3和CNC4场发射性能
关键词:
碳纳米锥
电子场发射
第一性原理 相似文献
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采用高温热解法在860℃分别制备出了碳、碳氮和硼碳氮纳米管,提纯后利用丝网印刷工艺分别将它们制备成薄膜,并测试了它们的场发射性能.结果表明:碳纳米管、碳氮纳米管和硼碳氮纳米管薄膜的开启电场分别为2.22,1.1和4.4V/μm,当电场增加到5.7V/μm时,它们的电流密度分别达到1400,3000μA/cm2和小于50μA/cm2.碳和碳氮纳米管薄膜的场增强因子分别为10062和11521.可见,碳氮纳米管的场发射性能优于碳纳米管,而硼碳氮纳米管的场发射性能比前两者要差.解释了这三种纳米管场发射性能差别的原因.
关键词:
碳纳米管
碳氮纳米管
硼碳氮纳米管
场发射 相似文献
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掺杂对碳纳米管拉曼光谱及场发射性能的影响 总被引:3,自引:0,他引:3
采用高温热解法在860℃分别制备出了镓、氮以及硼和氮掺杂的碳纳米管,提纯后利用丝网印刷工艺分别将它们制备成薄膜,并测试了它们的拉曼光谱与场发射性能。测试结果表明,掺杂纳米管的缺陷密集度比纯碳纳米管明显增大,而它们的场致电子发射性能则与掺杂元素的性质密切相关。镓和氮掺杂的纳米管均具有非常优异的场发射性能,而硼和氮共掺杂的纳米管的场发射性能很差。掺杂引起碳纳米管费米能级附近能态密度的变化及功函数的降低是其具有优异场致电子发射性能的主要原因。 相似文献
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对闭口碳纳米管(CNT)顶端分层掺氮及吸附不同数目水分子体系,运用第一性原理研究了有电场存在时的电子场发射性能.结果表明:掺氮并吸附水分子的CNT结构稳定;外电场愈强、水分子数愈多,体系态密度(DOS)向低能端移动幅度愈大且最高分子占据轨道(HOMO)/最低分子空轨道(LUMO)能隙愈小.吸附能,DOS/LDOS,HOMO/LUMO及其能隙分析一致表明,第三层氮掺杂CNT吸附不同数目水分子体系的场发射性能最佳.
关键词:
氮掺杂
水吸附
密度泛函理论
电子场发射 相似文献
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在广义梯度近似(GGA)下,利用密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理投影缀加波(PAW)赝势方法,研究了单根Ni原子链填充扶手椅型(n,n)(5≤n≤9)单壁碳纳米管的能量、电子结构和磁性.结果表明(5,5)碳纳米管直径过小排斥Ni原子链的插入,(6,6)碳纳米管是容纳Ni原子链的最小碳纳米管,特别是Ni原子链位于其中心轴线上时的形成能最低.以Ni@(6,6)和Ni@(7,7)系统为例,计算并分析了其自旋极化能带结构,电子总态密度,分波态密度和磁性,发现Ni原子的3d态电子
关键词:
Ni原子链
碳纳米管
电子结构
磁性能 相似文献
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基于石墨平面π电子的紧束缚模型,导出了手性(chiral)环状碳纳米管(TCNTs)在磁场中的电子结构,从而对TCNTs量子特性和磁化规律进行了较深入研究.第Ⅰ,Ⅱ类TCNTs在磁场中存在金属—半导体的连续转变.计算分析表明:在T=0K时,第Ⅰ,Ⅱ类TCNTs的磁化强度随磁通量Φ呈线性周期性变化(以磁通量子Φ0=h/e为周期),并且磁化强度对手性角θ、管口半径r,以及温度T极为敏感,但与环半径R无关.手性TCNTs的磁化强度比椅形或锯齿形TCNTs的磁化强度强很多;而第Ⅲ类TCNTs
关键词:
手性环状碳纳米管
电子结构
磁化特性 相似文献