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宽硼片和硼纳米管:结构、电子与机械性质的ab initio研究

材料科学 2009-09-29 v4

摘要

基于数值ab initio研究,我们讨论了宽硼片的结构模型,这是单层石墨片的类比物,以及硼纳米管的前体。该薄片沿其纸状方向仅存在sp杂化硅键链,具有高刚性和各向异性键性质。解释薄片的凹凸变形是稳定sp杂化硅键的机制。硼片的各向异性键性质导致其为二维参考晶格结构,为矩形而非三角形。因此,相关硼纳米管的手性角度范围为0至90度。鉴于硼片的电子性质,我们证明所有相关硼纳米管均为金属,无论其半径和手性角度,我们还推测理想手性纳米管中存在螺旋电流。此外,我们显示硼纳米管的应变能将取决于其半径以及手性角度。这是一个在纳米管系统中独特的特性,可能是纳米技术中不同类型结构控制的基础。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0509455,
  title  = {Broad boron sheets and boron nanotubes: An ab initio study of structural, electronic, and mechanical properties},
  author = {Jens Kunstmann and Alexander Quandt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0509455},
  year   = {2009}
}

备注

16 pages, 17 figures, 2 tables, Versions: v1=preview, v2=first final, v3=minor corrections, v4=document slightly reworked