單壁GaN納米管的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及其性質(zhì)：第一性原理研究.pdf

1、以氮化鎵為代表的Ⅲ-Ⅴ族化合物寬帶隙半導(dǎo)體材料具有優(yōu)良的光電特性和穩(wěn)定的物理性質(zhì)。目前，氮化鎵塊體結(jié)構(gòu)和薄膜結(jié)構(gòu)已經(jīng)被廣泛的研究。然而，對于一維氮化鎵納米結(jié)構(gòu)的研究還處于開始的階段。作為一種典型的準(zhǔn)一維納米材料，氮化鎵納米管在力學(xué)、磁學(xué)和光學(xué)等方面表現(xiàn)出奇異的物理性能。本文采用基于密度泛函理論框架下的第一性原理計(jì)算方法，研究了小管徑氮化鎵納米管的穩(wěn)定性和電子結(jié)構(gòu)，并討論了錳摻雜氮化鎵納米管的磁學(xué)性質(zhì)以及摻雜錳原子之間的相互作用。

2、 本論文包括以下五部分： 第一章，首先介紹了納米管結(jié)構(gòu)體系的研究現(xiàn)狀、物理性能和應(yīng)用前景，包括碳納米管和無機(jī)納米管。另外介紹了氮化鎵塊體的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及關(guān)于氮化鎵納米管的理論和實(shí)驗(yàn)的研究現(xiàn)狀。 第二章，介紹了基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算軟件VASP，包括它的主要理論基礎(chǔ)和主要功能。 第三章，首先研究了氮化鎵塊體和大管徑氮化鎵納米管的電子結(jié)構(gòu)特征，然后重點(diǎn)討論了小管徑氮化鎵納米管的熱穩(wěn)定性，分析了可能存在的氮化