碳化硅纳米管几何结构和应变能的理论研究

摘要

本文采用密度泛函方法研究了碳化硅纳米管的几何结构和相对于3C-SiC的应变能.研究结果表明:1)碳化硅纳米管中的碳原子和硅原子分布在不同直径的两个圆柱面上,碳原子所在圆柱面的直径比硅原子的大,随着纳米管直径的增加这两个圆柱面的直径差别减小;2)在椅型和锯齿型碳化硅纳米管中均存在着长度不相等的两种共价键,随着纳米管直径的增加这两种共价键的键长趋于一致;3)碳化硅纳米管相对于3C-SiC的应变能均大于0.6eV,因此它是一种亚稳态,在适当的条件下有可能合成单壁碳化硅纳米管,但是其结构比较容易向闪锌矿结构转变.