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单壁碳纳米管场发射计算

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2007.04.029

本文以Maxwell电磁场理论为基础,对金属型单壁碳纳米管场发射阴极尖端附近的电场进行了计算,给出了不同结构单壁碳纳米管尖端附近的电场分布,发现场强沿管的径向及轴向方向随与管尖端距离的增加而迅速下降,说明了碳纳米管产生的激发场为极强的小范围局域场.通过计算不同几何尺寸单壁碳纳米管的场增强因子随其长度、半径的变化曲线,发现单壁碳纳米管的场增强因子数值非常大,并且根据曲线的变化规律可知,越细越长的单壁碳纳米管具有更大的场增强因子,同时也表明了单壁碳纳米管作为场发射阴极具有低的阈值和大的发射电流密度.本文所得结果为单壁碳纳米管做场发射材料提供了理论参考.

关键词: 单壁碳纳米管 , 场增强因子 , 阈值 , 场发射

非手性型单壁碳纳米管的对称性分析

宋开颜 , 马贺 ,

人工晶体学报

碳纳米管有着奇特的物理性质和化学性质,该性质与其特有的几何结构有着密切的关系.本文由点群理论出发,分析了非手性型即锯齿型(n,0)和扶手椅型(n,n)单壁碳纳米管所属的点群,并对这两种类型的单壁碳纳米管的对称元进行总结.分析出n为奇数与偶数时它分属两个不同的点群.并列举了n分别取6和5时(6,0),(6,6)与(5,0),(5,5)型单壁碳纳米管分别所属的点群为D6h和D5d,并给出相应的特征标表.

关键词: 碳纳米管 , 非手性型单壁碳纳米管 , 对称性 , 点群 , 特征标表

水热合成法制备微纳米MnO_2晶体不同形貌的电磁特性

马贺 , 李宝毅 , 段玉平 , 刘顺华 , 冀志江

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2010.01.007

本文采用水热合成法,以(NH_4)_2S_2O_8作氧化剂,以MnSO_4为锰源,在不同水热反应时间下制备了不同晶体结构和形貌的二氧化锰.利用X射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对产物进行成分、晶型和形貌进行分析,并通过电磁参数的测试对产物的电磁特性以及电磁波损耗机制进行讨论.结果表明,水热反应时间由1h逐渐增加到48h后,二氧化锰晶体结构由纯γ型逐渐转变为纯β型,中间产物为γ、α和β的混合体,二氧化锰的形貌也由球状经团絮状后逐渐转变为直径约为5-10nm纳米线状.复介电常数随反应时间增加而增加,复磁导率却正好相反,由此最后分析了二氧化锰的电磁波损耗机制.

关键词: 二氧化锰 , 晶体结构 , 形貌 , 电磁特性

ZnO能带及态密度的密度泛函理论研究

郭连权 , 武鹤楠 , 刘嘉慧 , 马贺 , 宋开颜 , 李大业

人工晶体学报

本文采用基于密度泛函理论框架下第一性原理的平面波赝势方法,并采用局域密度近似(LDA)理论和ABINIT软件对ZnO电子结构进行了计算.得到了ZnO的能带和态密度曲线.研究表明,ZnO的价带基本上可以分为三个区域,即下价带区、上价带区和位于-18.1 eV处的宽度为1.1 eV的价带;导带部分主要是由Zn的4s态贡献的,O的2p态在该区域内具有微弱的贡献;ZnO是一种直接宽禁带半导体,导带底和价带顶位于布里渊区中心处,带隙为0.9 eV,相对比较该结果优于一些文献给出的计算值.

关键词: ZnO , 第一性原理 , 密度泛函理论 , 能带 , 带隙

单壁碳纳米管储氢中管外H2势能的拟合函数

郭连权 , 马贺 , 王帅 , 韩东 , 李辛

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.04.018

H2分子与管的作用势能曲线是碳纳米管储氢模拟研究中的一项重点内容,建立势能曲线相应的函数表达式更具有理论价值和实际意义.本文从Lennard-Jones势出发,建立了H2分子与C原子之间的作用势能模型,借助于分子动力学(MD)方法,模拟计算了H2分子与管的作用势能曲线.通过对管外H2分子势能曲线的拟合,找到了最佳参数,建立了管外统一形式的势能数学表达式,为碳纳米管的储氢研究提供了相应的理论依据.

关键词: 碳纳米管 , 储氢 , 势能 , 拟合函数 , 计算机模拟