一维双金属单原子合金纳米线的理论设计及其导电性质的理论研究

发布时间：2022-10-21 11:59

　　纳米线由于其独特的光电性质,尤其是金纳米线在电学、传感器等方面具有广泛的应用,但是由于其不稳定性而使其应用受到限制。因此,通过修饰或重构来设计一种新型的金纳米线乃至金属合金纳米线就显得尤为迫切。因此,我们通过咔咯来稳定金属纳米线,设计了一维双金属单原子合金纳米线,以拓展纳米线在导电方面的应用。本文采用密度泛函方法B3LYP,首先进行孤立体系下基于咔咯的双金属分子团簇的电子和光学性质的理论研究。对金咔咯单体的稳定性和光电性质进行计算分析,得到基态结构,然后加入其它金属原子银和铜,构建得到不同长度的双金属分子团簇。对团簇的分子轨道进行分析,得到其前线分子轨道的电子云分布主要贡献来自咔咯环之间的Cu/Ag原子的s轨道,咔咯环上Au原子的d轨道,以及N原子的p轨道。之后计算了结合能,HOMO-LUMO能隙,激发能等数据,说明体系具有较好的稳定性以及容易发生电荷流动。又计算体系中金属原子的Mulliken电荷,通过和团簇分子的对比来指认金属原子的价态,得到双金属分子团簇体系中存在金属混合价态。吸收光谱结果表明,体系对可见-红外光区有很强的吸收,表现出较好的光学特性。然后采用基于密度泛函理论的PA... 

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 金属纳米线的研究进展
    1.2 咔咯的结构与应用
    1.3 一维单原子合金纳米线的研究意义
第二章 理论方法介绍
    2.1 引言
    2.2 理论方法
        2.2.1 密度泛函理论
        2.2.2 从头算
        2.2.3 半经验方法
    2.3 软件包的介绍
    2.4 本章小结
第三章 基于咔咯的双金属分子团簇的电子和光学性质的理论研究
    3.1 引言
    3.2 计算方法
    3.3 金咔咯单体的电子和光学性质
    3.4 不同尺寸的Au-Cu和 Au-Ag团簇的电子结构及其稳定性
    3.5 不同尺寸的Au-Cu和 Au-Ag团簇中的金属价态
    3.6 不同尺寸的Au-Cu和 Au-Ag团簇的光学性质
    3.7 本章小结
第四章 基于咔咯的一维双金属合金纳米线的电学性质的理论研究
    4.1 引言
    4.2 计算方法
    4.3 一维Au-Cu和 Au-Ag合金纳米线的电子结构
    4.4 一维Au-Cu和 Au-Ag合金纳米线中的金属价态的指认
    4.5 一维Au-Cu和 Au-Ag合金纳米线的电子能带结构和态密度
    4.6 本章小结
第五章 以电子为探针对一维双金属合金纳米线导电性的理论研究
    5.1 引言
    5.2 计算细节
    5.3 带电的一维Au-Cu和 Au-Ag合金纳米线的电子结构及其稳定性
    5.4 本章小结
第六章 结论
致谢
参考文献
附录



本文编号：3695596