小富勒烯碳纳米芽的电子与磁学性质：一项 DFT 研究
介观与纳米尺度物理
2020-06-14 v1
摘要
利用密度泛函理论研究了碳纳米芽的电子与磁学性质。碳纳米芽通过将不同尺寸的较小富勒烯（C20、C28、C36 和 C40）与 (5,5) ACNT 和 (5,0) ZCNT 连接而形成。富勒烯与 CNT 表面强相互作用，结合能介于 -0.93eV 至 -4.06eV 之间。连接区域附近的 C-C 键长较原始 C-C 键长有所增加。纳米芽的相对稳定性与环加成反应中的 C-C 键长及键角密切相关。由键环加成形成的纳米芽在所有环加成中能量上最为有利。纳米芽的电子与磁学性质强烈依赖于其构建单元的电子性质。在 CNT 上连接 C20 和 C40 会打开纳米芽的 HOMO-LUMO 带隙，而 C28 和 C36 则导致在费米能级附近增添杂质态。纳米芽的总磁矩在 0.28{\mu}B 到 4.00{\mu}B 之间变化，取决于富勒烯与 CNT 之间成键的性质。结果勾勒出纳米芽作为杂化碳纳米结构的潜力，以及其性质如何随所连接富勒烯的尺寸与类型进行调控。
引用
@article{arxiv.2006.02222,
title = {Electronic and Magnetic Properties of Small Fullerene Carbon Nanobuds: A DFT Study},
author = {Amrish Sharma and Sandeep Kaur and Hitesh Sharma and Isha Mudahar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.02222},
year = {2020}
}