免费论文摘要：氮化铝纳米带和碳掺杂的氮化铝纳米带/裂片的第一性道理接洽

在往日的几年，石墨烯纳米带(GNRs)在试验上仍旧经过保守的摆设仪器制备出来。因为它特出的构造和电子个性以及在纳米电子学上面潜伏的运用而惹起人们的普遍关心。表面上，锯条型边际的石墨纳米带(ZGNRs)在费米能级处的2π/3≤│k│≤π地区具有局部平带，因为该处的电荷密度大局部局域在锯条型边际亚原子上，所以那些态被称为“边际态”(edge state)。其余，那些边际态不只仅出此刻ZGNRs里，人们创造一致的边际态也出此刻锯条型边际氮化硼纳米带(ZBNNRs)。因为B-N键的极性，BNNRs大概具有和GNRs各别的不妨在光学和纳米元器件上面惹起新的潜伏运用的别致的个性。除去GNRs外，BNNRs、氮化铝纳米带(AlNNRs)和氮化镓纳米带(GaNNRs)均已在试验室被胜利合成。在第三族由氮元素和其余元素所形成的氮化学物理中，氮化铝具有6.2 eV的能隙而变成最大能隙的半半导体，所以具备热宁静性高，电导率介电本能真实的特性。所以AlNNRs变成在卑劣情况中举行操纵的备选纳米资料之一。并且在2003年，纯晶锯条型氮化铝纳米带这种新的样式经过氯化学物理扶助固相也仍旧赢得。其余，接洽表白对AlNNRs的构造举行符合的变换，如掺杂或替代，其功效和运用范畴将获得极大的普及。所以，本舆论在广义梯度好像(Generalized Gradient Approximation, GGA)下，运用鉴于密度泛函表面(Density functional theory, DFT)的平面波赝势本领(Projector Augmented Wave, PAW)的第一性道理计划对氮化铝纳米带和由氮化铝、石墨桥贯穿而成的六边形网状锯条型边境异性裂片AlNCx (x = 2, 4, 6)以及简单碳链掺杂的、双方启事氢亚原子饱和的锯条型边际氮化铝纳米带的构造和电子本能举行了精细的接洽。获得的论断囊括： （1）在带宽为6的锯条型边际氮化铝纳米带(6-ZAlNNR)中，最低未吞噬导带(LUCB)和最高吞噬价带(HOVB)在布里渊区边境Z点辨别产生电荷积聚在边际Al亚原子和边际N亚原子上的边际态。引入石墨桥Cx并减少其宽窄引导LUCB和HOVB这两条能带越来越逼近对方更加是在布里渊区边境Jy点范围的平的散射地区，即异性纳米片AlNC2, AlNC4和AlNC6的能隙接踵地缩小。与ZAlNNRs的边际态一致，平的散射边境态(border state)也同样出此刻六边形网状异性纳米片AlNCx的锯条型边境处。与电荷都局域在一种边际亚原子上的边际态各别的是，边境态的电荷局域在边境处的两种亚原子上而展现出成键或反键的个性。（2）在带宽为7的完备的锯条型边际氮化铝纳米带(7-ZAlNNR)中，LUCB和HOVB在布里渊区边境Z点辨别产生电荷积聚在边际Al亚原子和边际N亚原子的边际态。简单碳链的掺杂使在7-ZAlNNR的能隙中减少了两条能带LUCB和HOVB且新的能隙随其掺杂场所的变换而变换。与完备的ZAlNNRs的LUCB和HOVB在布里渊区边境Z点的平带一致，简单碳链化装的ZAlNNR也生存电荷辨别局域在边际Al亚原子和边际N亚原子的平散射的边境态。然而它的LUCB和HOVB这两条能带上的电荷辨别局域在边境C-N和C-Al上。并且，对于宽窄Nz = 2，3，4，5，6，7和10的Nz-ZAlNNR-C(n)而言，惟有Nz-ZAlNNR-C(1)的能隙是径直能隙，其余的能隙都是转弯抹角能隙。从能隙随碳链场所n的变革图看出，Nz-ZAlNNR-C(1)和Nz-ZAlNNR-C(2)有着简直沟通的最小能隙0.132 eV和最大能隙1.0 eV，除去2-ZAlNNR-C(2)的最大能隙为0.63 eV由于2-ZAlNNR-C(2)属于碳链替代右边际的铝氮链的群组。这个群组的能隙跟着带宽的减少而线性减小。对于3-，4-，5-，6-，7-和10-ZAlNNR-C(n)，它们的能隙辨别跟着碳链场所n从2到3，4，5，6，7，10顺序减小。

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