فهرست

بررسی نقش کایرالیتی بر خواص فیزیکی نانولوله های بورون نیترید و کربنی با قطرکوچک

نشریه: زمستان ۱۳۹۶ - مقاله 1   صفحات :  295 تا 301



کد مقاله:
nm-217

مولفین:
طیبه مولاروی: دانشگاه صنعتی شاهرود - دانشکده فیزیک


چکیده مقاله:

در این پژوهش ساختار الکترونی و خواص اپتیکی نظیر تابع دی الکتریک و ثابت های اپتیکی نانولوله های بورون نیترید و کربنی 5،0 ، 3،3 و 4،2 که همگی دارای قطر کوچک حدود Å4 می باشند، به کمک نظریه تابعی چگالی و با استفاده از اصول اولیه مطالعه شده است. ساختار نواری محاسبه شده این نانولوله ها نشان می دهد که نانولوله های کربنی با قطر کوچک، بسته به کایرالیتی نانولوله می¬توانند دارای خاصیت فلزی یا نیمرسانایی باشند در حالیکه نانولوله های بورون نیترید مستقل از کایرالیتی، نیمرسانا با گاف بالا می باشند. علاوه براین نتایج حاصل از محاسبات اپتیکی بیانگر این مطلب است که بر خلاف نانولوله¬های بورون نیترید، طیف جذب نانولوله¬های کربنی با قطر کوچک قویا به کایرالیتی نانولوله بستگی دارد. نتایج حاصل از این پژوهش در توافق خوبی با داده های نظری و تجربی گزارش شده است.


Article's English abstract:

In this work the electronic structure and optical properties such as dielectric function and optical constants of 3, 3, 5, 0 and 4, 2 small diameter carbon and boron nitride nanotubes with comparable 4Å diameter, have been investigated within the framework of density functional theory DFT using the full potential linear augmented plane wave FP-LAPW method. The calculated electronic structures show depending the chirality, small diameter carbon nanotubes can have metallic or semiconducting behavior while boron nitride nanotubes are wide semiconducting gap independent the tube’s chirality. It is also revealed that unlike the boron nitride nanotubes, the absorption spectra of 4Å single-walled carbon nanotubes depend strongly on their chiralities. Our results are in good agreement with the previous reported data.


کلید واژگان:
کایرالیتی، ساختار الکترونی ، نانولوله¬کربنی ، بورون نیترید، نظريه تابعي چگالي، تابع دی الکتریک.

English Keywords:
Chirality, electronic structure, carbon nanotube, boron nitride, density functional theory (DFT), dielectric function.

منابع:

English References:
[1] I. V. Stankevich, M. V. Nnikerov, and D. A. Bochvar, Russ. Chem. Rev.53, (1984) 640. [2] H. W. Kroto, J. R. Heath, S.C.O'Brien, R. F. Curl, and R. E. Smalley, Nature,318, (1985) 162. [3] T. Movlarooy, S. M. Hosseini, A. Kompany and N. Shahtahmasebi , "Optical absorption and electron energy loss spectra of single-walled carbon nanotubes". Computational Materials Science 49, (2010) 450–456. [4] T. Movlarooy, S. M. Hosseini, A. Kompany and N. Shahtahmasebi, "Ab-initio calculations of optical spectra of chiral (4,1) carbon nanotube". Phys. Status Solidi B 247, No. 7, (2010) 1814–1821. [5] H.J. Xiang, Jinlong Yang, J.G. Hou, and Qingshi Zhu, "First-principles study of small-radius single-walled BN nanotubes", Phys. Rev. B 68, (2003) 035427. [6] G. Y. Guo and J. C. Lin, "Systematic ab initio study of the optical properties of BN nanotubes", Phys. Rev. B 71, (2005)165402. [7] P. Blaha, D. Singh, P. I. Sorantin and K. Schwarz, Phys. Rev. B46, (1992) 1321-1325. [8] K. Schwarz, P. Blaha and G. K. H. Madsen, Computer Physics Communications, (2002)1-6. [9] P.Blaha and K. Schwarz, Wien2k. Vienna University of Technology Austria (2002). [10] F. Wooten, “optical properties of solids”, Academic press, New York (1972). [11] A. G. Marinopoulos, L. Reining, A. Rubio and N. Vast, Optical and Loss Spectra of Carbon Nanotubes: Depolarization Effects and Intertube Interactions, Phys. Rev. Lett. 91, (2003) 046402. [12] Z. M. Li, Z. K. Tang, H. J. Liu, N. Wang, C. T. Chan, R. Saito, S. Okada, G. D. Li, J. S. Chen, N. Nagasawa and S. Tsuda, Polarized Absorption Spectra of Single-Walled 4 ? Carbon Nanotubes Aligned in Channels of an AlPO4-5 Single Crystal, Phys. Rev. Lett. 87, (2001) 127401-1 - 127401-4. [13] H. J. Liu and C. T. Chan, Properties of 4? carbon nanotubes from first-principles calculations, Phys. Rev. B 66, (2002) 115416-1 – 115416-5.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 414
تعداد دریافت فایل مقاله : 38



طراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورکطراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورک