压扁扶手椅型碳纳米管中带隙形成的分析
计算物理
2009-11-11 v1 原子与分子团簇
摘要
使用无约束密度泛函紧束缚分子动力学模拟对压扁扶手椅型碳纳米管的电子性质进行了建模。与CNT直径无关，压扁路径可分为三个区域。在第一个区域中，纳米管以可忽略的力变形。在第二个区域中，对压扁的阻力显著增加，力约为每CNT晶胞40-100 nN。在最后一个区域中，CNT失去其六边形结构，导致力下降，随后在压扁时力显著增强。我们计算了带隙随压扁的变化，主要结果是：(i) 由于CNT顶部和底部原子之间的相互作用，带隙最初打开。π轨道近似在模拟此阶段的带隙打开方面是成功的。(ii) 在压扁的第二区域，边缘处大的π-σ相互作用变得重要，这可能导致带隙振荡。(iii) 与普遍看法相反，具有破缺镜面对称性的纳米管可以具有零带隙。(iv) 所有扶手椅型纳米管在压扁的第三区域都变为金属性。最后，我们讨论了紧束缚和密度泛函方法获得的异同。
引用
@article{arxiv.physics/0503100,
title = {Analysis of band-gap formation in squashed arm-chair CNT},
author = {H. Mehrez and A. Svizhenko and M. P. Anantram and M. Elstner and T. Frauenheim},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0503100},
year = {2009}
}
备注
16 pages and 6 figures, To appear in PRB