免费论文摘要：硅纳米带及氟饱和氮化铝纳米带的第一性道理接洽

2001年，王中林熏陶等人胜利地合成半半导体氧化学物理纳米带。之后，很多其它资料的纳米带被经过百般本领合成，如graphene、BN，SiC，Si纳米带等。因为其电子学、光学、催化效率以及压电局面，更加是在元器件上面的潜伏运用，纳米带惹起人们的极大关心。个中，对石墨纳米带的接洽最为深刻、普遍。与此同声，很多新的、功效宏大的试验摆设被用来接洽纳米带的个性，常用的有亚原子力显微镜、扫描地道显微镜以及高辨别电子显微镜等。其余，跟着计划机本能的飞快普及以及计划本领和量子力学表面的兴盛，普遍发展起来了经过计划机模仿来对低维纳米资料构造和个性的接洽。但是，新颖电子财产仍旧以硅基资料为主，石墨纳米带不容易与硅基资料相兼容。因为难以找到芯片创造厂家用石墨包办硅资料，所以，以石墨为基本材料的微处置器在短功夫内不会被厂家洪量消费。由此，洪量的表面接洽发端会合在，探求一致于石墨的硅资料---“silicene”。固然硅与碳同属于第四族元素，但它们的物理、化学、底栖生物个性却不尽沟通，硅资料在电子范围从来有很普遍的运用，暂时硅纳米带仍旧变成继石墨纳米带之后的又一个抢手接洽范围。本论文华用第一性道理计划本领，接洽了具备锯条型和扶手椅型边际硅纳米带的构造、电子个性及吊挂键、空隙、单碳链和双碳链代替对硅纳米带的电子个性、磁个性的感化。其余，运用第一性道理也接洽了氟亚原子(F)饱和氮化铝(AlN)纳米带的电磁个性。简直处事如次：第3章，接洽用氢亚原子饱和的锯条型边际和扶手椅型边际硅纳米带的能带构造、态密度和电荷密度。截止表白：硅-氢键的键长老是1.50Å，然而边际处的硅-硅键的键长要比纳米带内里的硅-硅键的键长要短，这表白在纳米带构造弛豫时，纳米带在其边境处有中断局面；对较宽的锯条型硅纳米带，在费米能级处有边际态展示。但因为扶手椅型硅纳米带边际处生存二聚物硅-硅键的因为，一切宽窄的扶手椅型硅纳米带均没有边际态展示；扶手椅型硅纳米带为径直带隙半半导体，而且跟着纳米带带宽的减少，带隙表露周期性振动的特性，且对于给定的纳米带带宽n, 有?3n>?3n+1>?3n+2；对其电荷密度散布图的领会表白，因为氢亚原子具备比拟大的电负性，硅-氢键展现为离子键，但是，一切的硅-硅键都是典范的共价键特性。硅-硅键的效率强弱不只与硅-硅键的目标相关，也与它地方的场所相关，即硅-硅键与硅纳米带的轴向偏离越远，离纳米带边际越近，硅-硅键的作使劲越强。其余，硅纳米带的中断重要表此刻宽窄方进取，更加是边境的中断较为鲜明。在三种自旋构型下，吊挂键对氢亚原子饱和的锯条型边际和扶手椅型边际硅纳米带的能带构造、态密度和电荷密度及电磁本质的感化在第4章给出。接洽截止表白：一面大概双方带有吊挂键的硅纳米带，因为吊挂键的感化，硅纳米带由铁磁性变化为反铁磁性。但是，对于非磁性扶手椅型硅纳米带，当一面带有吊挂键时，展现出铁磁性；当双方有吊挂键时展现出反铁磁性。单碳链及双碳链代替时，硅纳米带的电子个性及其对锯条型硅纳米带电磁本质的感化在第5章给出。接洽截止表白：当纳米带用单碳链代替时，有两条能带穿过费米能级的X点，且这两条能带之间的间歇跟着碳链由硅纳米带边际向中央挪动而渐渐减小。两条能带中能量较高的那条，重要根源于邻近碳链的边境硅亚原子，能量较低的那条重要根源于离开碳链的边境硅亚原子。因为在碳链邻近的硅纳米带的横向中断，不管是单碳链仍旧坐落双方缘处的双碳链往往逼近于直链。因为H亚原子、C亚原子及Si亚原子之间各别的电负性和牵制力，不管是单碳链代替的硅纳米带，仍旧坐落双方缘处的双碳链代替的硅纳米带，C-Si键展现出离子键特性，而C-H展现出共价键的特性。不管是单碳链代替的硅纳米带，大概是双碳链代替的硅纳米带都展现出非金属个性，且与单碳链在纳米带上的场所或双碳链代替时硅纳米带的带宽没相关系。不管是完备硅纳米带，仍旧单碳链代替的硅纳米带，铁磁态要比反铁磁态宁静；而由双碳链代替的硅纳米带，展现出反铁磁性且缺点带为两条穿过费米能级的简并的能带。单碳链大概双碳链代替的锯条型硅纳米带，要比完备的硅纳米带宁静。并且，硅纳米带的电磁本质，不妨被各别场所的单碳链精致地安排。之上截止，不妨用各别亚原子的电负性分别，和因为亚原子半径各别而对电子各别的牵制力来很好的证明。在本舆论第6章，咱们接洽了单亚原子空隙和双亚原子空隙，对扶手椅型硅纳米带电磁本质的感化。咱们创造，不管是单空隙大概是平行走向的双空隙缺点，都不妨使扶手椅型纳米带，由径直带隙半半导体个性变化为转弯抹角带隙半半导体本质，但斜向双空隙却使扶手椅型纳米带具备非金属本质。不管是单空隙或是平行走向和斜向的双空隙，都不许变换扶手椅型纳米带的非磁性本质。并且，优化的空隙构造和电子个性，与空隙对立于纳米带的边际的场所没相关系。第7章，接洽了F饱和的AlN纳米带的的电子个性，而且获得的截止与H饱和的纳米带的电磁本质相比较。截止表白，不管是锯条型AlN纳米带，仍旧扶手椅型AlN纳米带在F饱和时都表露出半半导体个性，且利害磁性的；锯条型AlN纳米带为转弯抹角带隙半半导体，而扶手椅型AlN纳米带为径直带隙半半导体且带隙随纳米带的带宽减少而减小；当带宽沟通时，与H饱和的AlN纳米带比拟，F饱和的AlN纳米带的带隙更小。经过总态密度(DOS)平局域态密度(LDOS)领会可知，F饱和的AlN纳米带的价带重要来自于N亚原子，而导带边重要来自于Al亚原子。电荷散布密度图表露出，因为F亚原子较强的电负性和较小的共价半径使Al-F 键为离子键，而N-F键为共价键。第8章给出全文的归纳。

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