铜纳米线填充氮化硼纳米管结构和电子特性的第一性原理研究

发布时间：2018-01-10 17:06

本文关键词：铜纳米线填充氮化硼纳米管结构和电子特性的第一性原理研究　出处：《陕西师范大学学报(自然科学版)》2017年01期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：基于密度泛函理论框架下的第一性原理计算方法,研究了不同线径锯齿型氮化硼纳米管包裹五边形Cu纳米线复合系统的结构和电子特性。复合系统的圆筒状结构在弛豫后保持不变。计算结果表明,管-线间距约为0.34nm的CuNW@(14,0)复合系统的结构最稳定,且在费米能级附近处的能带结构为内部Cu纳米线和外部BN纳米管能带的叠加,同时Cu纳米线填充前后的量子电导不变。电荷密度分析表明,CuNW@(14,0)复合系统中传导电子仅分布在内部Cu纳米线区域,外部氮化硼纳米管相当于绝缘电缆壳。因此,该类型的纳米线缆复合系统有望应用于要求稳定传输电荷的纳机电系统和超大规模集成电路中。
[Abstract]:First principle calculation method based on density functional theory. The structure and electronic properties of the pentagonal Cu nanowire composite system with different wire diameter zigzag boron nitride nanotubes were studied. The cylindrical structure of the composite system remained unchanged after relaxation. The calculated results show that the cylindrical structure of the composite system remains unchanged. The structure of the composite system is the most stable when the distance between tube and line is about 0.34 nm. The energy band structure near Fermi level is the superposition of internal Cu nanowires and external BN nanotubes, while the quantum conductance of Cu nanowires before and after filling is invariant. The conduction electrons in the composite system are only distributed in the internal Cu nanowire region, and the external boron nitride nanotubes are equivalent to the insulated cable shells. This type of nanocable composite system is expected to be used in nanomechanical systems and VLSI that require stable charge transfer.
【作者单位】：宁夏大学物理与电子电气工程学院;陕西师范大学物理学与信息技术学院;
【基金】：宁夏自然科学基金(NZ16019)
【分类号】：TB383.1
【正文快照】： 近年来,在电子器件微型化的趋势下,纳米管和纳米线的作用变得越来越重要,特别是金属纳米线,由于其优异的电子和光学特性以及在纳米科技中的潜在应用而被广泛关注[1-2]。然而,金属纳米线的稳定性较差,很难直接应用于实际,实验证实真空条件下的纯净金属纳米线也只能短暂存在[3-4

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