金、硼和过渡金属-硅纳米管的结构与性能预测

近年来,过渡金属-硅复合纳米管线、硼纳米管和金纳米管受到广泛关注.其独特的结构和新颖的力学、热学、电子及化学特性,展示出在场发射、纳米电子学、传感器、超导和化学等领域潜在的应用.本项目采用全电子的和标度相对论的DFT计算新型纳米管线的几何和电子结构,采用DFT联合非平衡Green函数输运的方法计算电子传输特性.确定中小金团簇基态结构随尺寸的演化,即二维结构向三维结构的转变;密积结构向中空团簇的转变;管的稳定范围.探索相对论效应、s-pd杂化和球型芳香性对金团簇结构和性能的影响,阐明管径、手性、管壁层数和拉伸等因素对金纳米管电子传输特性的影响.预测新型笼状和管状硼团簇和它们的电子传输特性.探索可能的过渡金属(或稀土元素)-硅Core-Shell纳米线的结构和电子输运特性,分析其第四族元素的替代效应.期冀从理论上预测新型纳米管线的结构和电子传输特性,为实验工作提供有益的参考.