【摘要】 Wang等人基于第一性原理,使用线性组合原子轨道密度泛函理论(DFT)进行计算,广义梯度近似PBE形式的(GGA)和所有电子双数值基组加上极化函数被用于自旋受限DFT计算。
石墨烯自2004年在实验室成功合成以来,其以独特的物理和化学性质吸引了众多研究人员的兴趣。由于其高载流子迁移率,石墨烯是未来纳米电子器件组件的理想候选者。不幸的是,原始石墨烯是半金属,而对于器件应用,需要带隙才能精确控制载流子类型和浓度。基于第一性原理的理论计算和实验测量表明,纳米带的能隙对其宽度和晶体取向很敏感。
为了理解解压缩机制,Rangel等人研究了纳米管的解压缩过程。Rangel认为,根据他们对原始纳米管模型的计算,解压缩过程始于高锰酸钾攻击内部C-C键。然而,由于存在悬空键,边缘的碳原子比内部的碳原子更活泼,因此,在解链过程中,边缘的碳原子应该首先被羟基化。
Wang等人基于第一性原理,使用线性组合原子轨道密度泛函理论(DFT)进行计算,广义梯度近似PBE形式的(GGA)和所有电子双数值基组加上极化函数被用于自旋受限DFT计算。实空间全局截止半径设置为3.7Å。采用了尺寸为25×25×32 Å3的六边形超晶胞。研究的模型是扶手椅式纳米管,其长度是原始(5, 5)纳米管的4.5倍。一端的悬空键被氢饱和,以模仿半无限纳米管;另一端的悬空键被羟基饱和。相邻纳米管之间的横向和纵向间距均不小于16 Å,采用共轭梯度最小化方案来优化初始配置并获得地面几何形状。几何优化只考虑Γ点。一个更密集的K点集,1×1×6,用于所有配置的总能量计算。
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