基于大规模DFT计算的石墨炔碳纳米管结构与电子性质
介观与纳米尺度物理
2018-03-06 v1 材料科学
摘要
利用大规模DFT计算，我们研究了扶手椅型和锯齿型石墨炔纳米管随尺寸变化的结构与电子性质。为深入理解这些性质，我们利用精确的屏蔽交换DFT计算，给出了结构弛豫能、有效电子/空穴质量以及带隙随尺寸和手性变化的尺寸标度等新且详细的计算。这些计算对迄今最大的石墨炔纳米管——多达1,296个原子和23,328个基函数——的结构与电子性质进行了系统评估。我们的计算发现，相同尺寸下锯齿型石墨炔纳米管(GDNTs)比扶手椅型GDNTs结构更稳定。此外，这些大规模计算使我们能给出简单的解析公式，以指导未来估算这些独特纳米管随手性和直径变化的基本带隙的实验工作。尽管扶手椅型和锯齿型GDNTs的带隙均可随尺寸调控，但这两种不同手性下的电导率存在显著差异。锯齿型GDNTs具有更宽的价带和导带，并预期比其扶手椅型对应物具有更高的电子和空穴迁移率。
引用
@article{arxiv.1803.01219,
title = {Structural and Electronic Properties of Graphdiyne Carbon Nanotubes from Large-Scale DFT Calculations},
author = {Sangavi Pari and Abigail Cuéllar and Bryan M. Wong},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.01219},
year = {2018}
}
备注
Accepted by the Journal of Physical Chemistry C