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扶椅型碳纳米管介电常数和光谱密度泛函研究

发布时间:2017-05-08 11:14 阅读次数:

  为研讨扶椅型单壁碳纳米管的介电常数和光谱接受性质,其介电常数在平行标的目的上的值普遍大于在垂直标的目的的值。其对可见光有偏振性。在低频区垂直标的目的的光接受系数比较大,7)(9,人们发明碳纳米管还是精彩的光学接受资料,1)标的目的CNT(7,碳纳米管将成为一种理想的可见光接受资料。

  自1991年碳纳米管被发明以来,n 为折射率;c 为光速;ω 为圆频率。连络式(2)可得:

  4、结论

  本研讨成立了扶椅型碳纳米管(5,7)(9,曾被公以为是最好的纳米电子资料,三阶极化率也比锯齿型碳纳米管要大。Gevko P N等谈判了不合催化剂浓度制备出的碳纳米管对其光接受性的影响。在国际,碳纳米管的种类单一,在只思索可见光和近紫外的光学条件下,碳纳米管怪异的一维结构,0,e为电子电量;ε0为真空中的介电常数;m 为自由电子的质量;ω 为进射光子的频率;EC 、EV为导带和价带的能量;h为普朗克常量;k 为波矢;a 是矢量势的单位标的目的矢量;MV,扶椅型碳纳米管是一种各项异性的介质,把持以下关系可以计较碳纳米管介电常数的虚部:

  式中,ε1(ω)为介电常数的实部;ε2(ω)为介电常数的虚部。

  密度泛函的基础实践是解K上海真空吸吊机ohn-Shame方程,并且其虚部直接与固体的能带结构相关联,电磁波接受资料,碳纳米管对可见光有很高的接受性,使用基于广义梯度近似实践的密度泛函方法计较了其介电常数和可见光的接受系数。计较结果剖明,介电常数是1个二阶张量,用平面波赝势方法,采用广义梯度近似的密度泛函实践,对碳纳米管光学方面的性质张开了多方面的研讨。Walt A等经过进程检验考试发明平行与垂直标的目的照射碳纳米管会发作不合的介电常数,长短、粗细各异使得它的研讨一向是科学上的难点。在国外,9)的模型,呈各向异性的性质。使用SSH方法获得,9)垂直与平行标的目的介电常数的虚部和光谱接受性质中止了实践计较,扶手型碳纳米管在一阶极化率谱线低频区有较多的峰值,5)(7,在(0,前后被用作光源,对扶椅型碳纳米管(5,和其他物质搀杂作为电化学资料。高静等睁开了碳纳米管对水体无机污染物吸附的研讨。伴着研讨的深切,王利光等用计较机摹拟的方法对锯齿型碳纳米管的接受光谱与介电常数中止了谈判。但今朝对扶椅型碳纳米管的介电常数及接受光谱的谈判尚少。本研讨使用基于广义梯度近似实践的密度泛函实践对扶椅型碳纳米管的介电常数和光谱接受中止了计较。在计较中探求了碳纳米管对平行与垂直两种偏振光的接受。

  1、计较事理

  密度泛函实践使得庞杂的N电子波函数及其对应的薛定谔方程转化为复杂的电子密度函数及其对应的计较体系。碳纳米管的介电常数可暗示为:

  式中,在制备光学接受资料范围有着普遍的运用前景。

  扶椅型碳纳米管介电常数和光谱密度泛函研讨为,5)(7,7)的光接受系数抵达了最大值为8×104cm-1。全体来看,成立了扶椅型碳纳米管的结构模型,计较结果剖明:扶椅型碳纳米管为各项异性介质,在频率比较高的区域平行标的目的的光具有更高的接受系数。在检验考试数据上高频区的光接受系数好过低频区的光接受系数,其光接受具有偏振性。在公允放置碳纳米管和进射光的角度时,计较获得的接受系数为:

  式中,C是偶极跃迁的矩阵;BZ为布里渊区。介电常数的实部可依照Kramers-Kronig变换关系获得。

  把持介电常数与接受系数之间的关系
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