静水压对碳纳米管结构与电子性质的影响
其他凝聚态物理
2009-11-10 v1 材料科学
摘要
我们结合多种理论技术研究了孤立单壁碳纳米管（SWNTs）在静水压下的结构与电子性质：连续弹性体模型、经典分子动力学模拟、紧束缚电子结构方法，以及密度泛函和赝势框架内的第一性原理总能量计算。对于低于某一临界压力 的压力，SWNTs 的结构保持圆柱形，并且半导体型 SWNTs 的 Kohn-Sham 能隙具有正或负的压力系数，具体取决于 的值，并表现出明显的“家族”（相同 ）行为。压力系数对直径和手性的依赖性可以用一个简单的解析表达式来描述。在 处，分子动力学模拟预测孤立的 SWNTs 会发生压力诱导的对称性破缺转变，从圆柱形变为塌缩几何结构。这种转变可以用一个简单的弹性模型来描述，即由焓中键弯曲项和 项之间的竞争引起。计算得到的 值与实验值之间的良好一致性，为束中实验转变的“塌缩”解释提供了强有力的支持。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0409241,
title = {Hydrostatic Pressure Effects on the Structural and Electronic Properties of Carbon Nanotubes},
author = {Rodrigo B. Capaz and Catalin D. Spataru and Paul Tangney and Marvin L. Cohen and Steven G. Louie},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0409241},
year = {2009}
}
备注
To appear in the Proceedings of the 11th International Conference on High Pressure Semiconductor Physics (invited paper)