本文選題：硅納米管 + 第一性原理��； 參考：《中國(guó)民航大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：硅納米管具有碳納米管及硅納米線(xiàn)的綜合性質(zhì),有可能為制造納米器件提供一種全新的硅材料。本文選擇扶手椅型(5,5)硅納米管和三種扶手椅型(5,5)硅納米管吸附氧分子(O_2)體系為研究對(duì)象;采用基于密度泛函理論計(jì)算、結(jié)合理論分析方法,使用M-S軟件包中的Visualizer模塊,設(shè)計(jì)并建立硅納米管及其吸附氧分子體系的結(jié)構(gòu)模型;用平面波贗勢(shì)方法軟件(即CASTEP)模塊,對(duì)它們的幾何結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性、電子性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了計(jì)算研究,并進(jìn)行了理論分析和討論。研究表明,扶手椅型(5,5)硅納米管體系的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,計(jì)算實(shí)踐也表明所選用的計(jì)算方法和研究方案可行,具有一定的可靠性;扶手椅型(5,5)硅納米管具有半導(dǎo)體性質(zhì)、禁帶寬度較小,僅為0.474eV,屬于窄帶隙直接半導(dǎo)體。在100nm~800nm波長(zhǎng)范圍,扶手椅型(5,5)硅納米管光學(xué)吸收系數(shù)較大,可用于制備可見(jiàn)光-紫外光吸收材料。三種扶手椅型(5,5)硅納米管-O2A、(5,5)硅納米管-O2B、(5,5)硅納米管-O2C體系的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。這表明,扶手椅型(5,5)硅納米管具有吸附氧分子的能力,在吸附氧氣方面具有可能的應(yīng)用價(jià)值。在吸附氧氣后,扶手椅型(5,5)硅納米管-O_(2A),(5,5)硅納米管-O_(2B)和(5,5)硅納米管-O_(2C)的禁帶寬度分別為0.337、0.384和0.387eV,均較(5,5)硅納米管均有一定程度減小,都屬于窄帶隙直接半導(dǎo)體。在0-1000nm波長(zhǎng)范圍,這三種體系光學(xué)吸收系數(shù)都較大,都可用于制備可見(jiàn)光-紫外光吸收材料和氣體傳感材料。
[Abstract]:Silicon nanotubes have the comprehensive properties of carbon nanotubes and silicon nanowires, which may provide a new silicon material for the fabrication of nanodevices. In this paper, we choose the system of armchair and three kinds of armchair nanotubes to adsorb oxygen molecule O _ 2), and use the Visualizer module in M-S software package, which is based on density functional theory and theoretical analysis method. The structural models of silicon nanotubes and their oxygen adsorbed molecular systems were designed and established, their geometric structures, their stability, electronic properties and optical properties were calculated and studied by means of plane wave pseudopotential method software (CASTEP). Theoretical analysis and discussion are carried out. The results show that the structure of the armchair type Si nanotube system is stable, the calculation practice also shows that the calculation method and the research scheme are feasible and have certain reliability, and the armchair type Si nanotube has the semiconductor property. The band gap is only 0.474eV, which is a narrow band gap direct semiconductor. In the range of 100nm~800nm wavelength, the armchair type Si nanotubes have a large optical absorption coefficient, which can be used to prepare visible and ultraviolet light absorption materials. The structure of three kinds of armchair type (5 / 5) silicon nanotubes (-O _ 2A _ 2O _ 5) Si nanotubes / O _ 2B _ 2O _ 5) Si nanotubes / O _ 2C system is stable. This indicates that armchair type 5 / 5) silicon nanotubes have the ability to adsorb oxygen molecules and have potential application value in oxygen adsorption. After oxygen adsorption, armchair type 5 / 5) silicon nanotubes-O / O / O _ (5) Si nanotubes / O _ 2 / T _ 2B) and Si _ (5 / O _ (5) / S _ 5 / T _ 2C) are 0.337e 0.384 and 0.387 EV, respectively, which are smaller than those of 555) silicon nanotubes, which belong to narrow band gap direct semiconductors. In the 0-1000nm wavelength range, the optical absorption coefficients of these three systems are all large, and can be used to prepare visible and ultraviolet light absorption materials and gas sensing materials.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TB383.1;O647.3

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 侯茹;任兆玉;;硅納米管的研究進(jìn)展[J];宜春學(xué)院學(xué)報(bào);2009年06期

2 賴(lài)躍坤,孫嵐,左娟,林昌健;氧化鈦納米管陣列制備及形成機(jī)理[J];物理化學(xué)學(xué)報(bào);2004年09期

3 李靜玲;陳文哲;劉明會(huì);張志剛;;Al_2O_3-TiO_2納米管制備研究[J];材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用;2007年05期

4 李春陽(yáng);劉兵;王江峰;趙建坡;胡彬彬;杜祖亮;;鐵酸鉍納米管陣列與Y型鐵酸鉍納米管的合成及表征[J];科學(xué)通報(bào);2008年19期

5 劉志鋒;雅菁;鄂磊;;電沉積種子層化學(xué)控制生長(zhǎng)氧化鋅納米棒和納米管[J];無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào);2009年06期

6 唐元洪;裴立宅;;硅納米管的理論及制備研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2009年23期

7 凌世盛;王玲;薛建軍;王兆崴;孔令國(guó);楊慧;陳玉蘭;;CdS/TiO_2納米管陣列的制備及其光電催化活性研究[J];功能材料;2010年11期

8 程磊;江常龍;;氧化鋅納米棒及納米管陣列薄膜的制備[J];中國(guó)陶瓷工業(yè);2011年02期

9 朱文;劉喜;柳慧瓊;仝大利;楊君友;彭江英;;氧化鈦納米管陣列的表面聚集控制及光電化學(xué)特性[J];稀有金屬材料與工程;2011年06期

10 孫大春;王麗萍;郭進(jìn);李伊荇;李明輝;付烏有;楊海濱;;NiO/TiO_2納米管陣列異質(zhì)結(jié)電極的制備及光電化學(xué)性能[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版);2011年06期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 張敏;閆國(guó)田;楊建軍;;MoO_3/TiO_2納米管陣列薄膜的制備及光電性能研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第12分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

2 楊亮;曹陽(yáng);;高有序氧化鈦納米管陣列膜的制備[A];2008年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)暨甘肅省學(xué)術(shù)年會(huì)文集[C];2008年

3 李高仁;王安良;許瀚;;多壁納米管陣列電催化劑的設(shè)計(jì)、合成及其催化性能研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第23分會(huì)：電催化與潔凈能源電化學(xué)轉(zhuǎn)化[C];2014年

4 趙成龍;慕成;徐東升;;硅納米管陣列的制備及其應(yīng)用[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第10分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

5 黃鳳翔;鐘秋菊;肖信;舒東;南俊民;;CuO/TiO_2納米管陣列薄膜電極的制備及光電性能[A];第二十八屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

6 甘嘉永;徐明;趙栩楓;謝世磊;盧錫洪;瞿俊雄;童葉翔;;CdS/TiO_2納米管陣列的電化學(xué)構(gòu)筑及其在光電化學(xué)池中的應(yīng)用[A];低碳技術(shù)與材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會(huì)論文集[C];2010年

7 王sヶ，

本文編號(hào)：1855357